Projektowanie kolumn - TABLICE

[Markizpucek]

Temat jest opracowany przez kolegę spirytus movens na bliźniaczym forum mam nadzieję, że nie weźmie mi tego za złe.

"Aspekt praktyczny. Sam nie liczyłem ale mam nadzieję że jeden z liderów domowego gorzelnictwa Mister Tony Ackland na swojej stronie www.homedistiller.org (przytaczanej tu wielokrotnie) podaje odpowiedzialne i sprawdzone dane. W tabeli poniżej podane są wartości maksymalne mocy jaką można zastosować do kolumny o danej średnicy właśnie tak aby nie spowodować zalewania kolumny.

Maximum Power for a Given Column Diameter (maksymalna moc dla danej średnicy kolumny)
1.00" = 800 W
1.25" = 1250 W
1.50" = 1800 W
1.75" = 2450 W
2.00" = 3200 W
2.25" = 4050 W
2.50" = 5000 W

Powyżej tych wartości prędkość par będzie taka że z kolumny zrobicie sikawkę i ją "zalejecie" permanentnie. Te wartości są policzone, jak podaje Tony dla prędkości par 119cm/sek a więc w górnych granicach podanych wyżej wartości średnich. Dla ciekawskich prędkość pary w kolumnie z wypełnieniem zmywakowym o fi 25mm i grzałce 1350W wynosi 211cm/sek więc o prawidłowej destylacji w takich warunkach raczej być mowy nie może, choć coś tam na pewno wyleci.

Idąc dalej z wykresu dotyczącego mocy (%), w funkcji długości kolumny ze względu na rodzaj wypełnienia wynika iż dla rury z wypełnieniem zmywakowym od około 1m destylat zaczyna zbliżać się do wymarzonego 95% potem rosnąc już bardzo powoli (dalej przy dłuższych kolumnach realizuje się lepsza separacja nie większa moc etoh). Rekomendowana przez Tony'ego długość kolumny uwzględniająca jakość produktu i aspekt ekonomiczny (koszt procesu-grzanie i materiału) to 1,2 do 1,5m.
Zostaje średnica. Podane wartości mocy obliczone zostały dla fi 50mm. Ta wartość jest rekomendowana przez Tony'ego jako optymalna dla realizacji procesu destylacji w domowych warunkach przy użyciu kolumn z wypełnieniem zmywakami. Jeśli zadacie sobie trudu i jednak własnoręcznie wejdziecie na jego stronkę tam gdzie są foty i opisy różnych aparatów zobaczycie że rzeczywiście zdecydowana większość maszynek ma fi 50mm (z długościami jest większa różnorodność, ale w większości jest to w zalecanych wyżej granicach) co pokazuje iż teoria potwierdza praktykę.
UWAGA: maksymalne fi zalecane dla kolumn omawianego typu przez Tony'ego wynosi 2-3 cala, a więc 54 - 76mm. Autor nie opisuje dlaczego, opiera się na doświadczeniach innych destylerów. Prawdopodobny klucz wyjaśniający ograniczenie stanowi rodzaj wypełnienia a więc zmywaki. Powyżej podanych wartości kolumny "zmywakowe" powodują problemy technologiczne trudne do rozwiązania na poziomie domowym. Analogicznie poniżej pewnych wymiarów kolumn przemysłowych prawidłowy proces destylacji nie będzie mógł być zrealizowany. Ot taki paradoks natury, a nauka nie opisuje dlaczego, gdyż sam proces destylacji nie jest możliwy do bezwzględnego opisania i zbudowania pełnego modelu teoretycznego ze względu na jego złożoność. Wiele danych znajdowanych jest empirycznie i doświadczalnie, ale jak widać działa i miliony się cieszą.
Na koniec tylko hasłowo o deflegmacji. Dla naszych kolumn zalecana jest wartość RR=4 (reflux ratio). To średnia wartość oznaczająca iż przy odebranych np.10ml w kolumnie zostanie 40ml do ponownego odparowania. Wartość deflegmacji można zwiększać lub zmniejszać co będzie powodować określone konsekwencje. I tak niższa da szybszy wygon (krótszy czas destylacji), ale słabszy wyższa wartość RR odwrotnie dłużej, ale mocniej i czyściej. A więc panowie co kto lubi. I jeszcze jedna tabelka poglądowa (dla wymiarów rury fi50) opisująca wydajność w zależności od realizowanego orosienia w funkcji mocy.

1000 W = 52 mL/min (max, no reflux) or 10 mL/min (if RR=4)
1500 W = 78 mL/min (max, no reflux) or 16 mL/min (if RR=4)
2000 W = 105 mL/min (max, no reflux) or 21 mL/min (if RR=4)
2500 W = 131 mL/min (max, no reflux) or 26 mL/min (if RR=4)
3000 W = 157 mL/min (max, no reflux) or 32 mL/min (if RR=4)
3500 W = 183 mL/min (max, no reflux) or 36 mL/min (if RR=4)
4000 W = 209 mL/min (max, no reflux) or 42 mL/min (if RR=4)

Trza pomagać braci kapiącej pozdrawiam smakoszy
spirytus movens"

[we125]

Czyli do kolumny fi 50, mogę zamontować grzałkę 3200 W. Ale musi być regulator mocy.

[Markizpucek]

Jak można przeczytać na forum to przy grzaniu kotła stosuje się moce wyższe przy gazie nawet ok. 7 kW. Przy odbiorze destylatu (pracy kolumny) najczęstszy uzysk to ok. 1 do 1,5 litra na godzinę co odpowiada mocy 1,5 - 1,8 kW.

[Zygmunt]

Nie zgodzę się. Przy zimnopalczastej kolumnie uzysk był maks. 0,6l na godzinę przy grzaniu elektrycznym ok. 1000W. Na uzysk ma wpływ grubość ścianek kolumny, izolacja, grzanie, metoda odbioru, budowa kolumny, średnica łączenia i sposób operowania. Wszystkie podane wyżej dane są suche i nie opisane, chociażby typem deflegmatora...

[Markizpucek]

Zygmunt opisuje , że przy jego kolumnie uzysk był 0,6 litra na godzinę przy mocy 1kW
czyli zgodnie z tabelą