Prowadzenie rektyfkacji za pomocą pomiaru ciśnienia.

[robert.michal]

Zapraszam osoby zaznajomione z zagadnieniem do podzielenia się wiedzą.
W Rosji już pędzą stosując pompy podciśnieniowe, na sąsiednim forum koledzy chwalą się sterownikiem , który kierując się ciśnieniem prowadzi optymalnie proces. Niektórzy z nas patrzą na ciśnienie w kolumnie, jak kiedyś na termometr i coś tam ustawiają na tej podstawie. A reszta chyba nie ma pojęcia co to może dać.

Zacznijmy od najprostszych rzeczy:
Mamy dwukanałowy czujnik ciśnienia jako opcję MSR od Boleckiego.
Jak go podłączyć do kolumny?
W którym miejscu go podłączyć?
Jak go skalibrować (poznać jakieś graniczne wartości) na działającej kolumnie?
O czym nas będzie informował ?

[czytam]

Praca z obniżonym ciśnieniem a utrzymywanie stałego (roboczego) ciśnienia w kolumnie, to dwie różne, choć pokrewne sprawy.
Podciśnienie stosowane jest, aby nie degradować cieplnie aromatów. Szczególnie w destylatach owocowych np. jabłka. Ceną za to są wyższe koszty - zarówno aparatury (pompa, regulator, zawory...) jak i prowadzenia procesu (np. większe zużycie wody i energii elektrycznej).
Praca z kontrolą ciśnienia w kolumnie (zazwyczaj wyższego od atmosferycznego) ma na celu uzyskanie wysokiej sprawności urządzenia (maksymalizacji ilości półek teoretycznych, skrócenia czasu procesu). Tu już pompa podciśnieniowa raczej nie jest wykorzystywana. Jak zawsze są dwie szkoły. Opierając się na znanym wykresie możemy zaobserwować dwa maksima ilości półek teoretycznych. Jedno na granicy zalania (i praca w tym punkcie jest niezmiernie ułatwiana przez kontrolę ciśnienia) a drugie dla bardzo małych mocy (tutaj stałe ciśnienie nie ma już takiego znaczenia). Wybór punktu zależy od operatora, jego przekonań i posiadanego sprzętu. Niektórzy wręcz do odbioru przedgonów stosują to drugie maksimum (mała moc) a do gonią z mocą bliską zalania. Osobną sprawą są wahania napięcia sieci zasilającej. Można jej jednak opanować w prostszy sposób niż nadrzędna kontrola ciśnienia choć ta wydaje się być najefektywniejsza.
No i wreszcie sprzęt. Najpierw czujniki ciśnienia odporne na temperaturę i alkohol, właściwie zamontowane (skropliny, syfony, temperatura...) o odpowiedniej czułości i zakresie. Potem algorytmy pracy, dotychczas niechętnie udostępniane. To powinno być wdzięcznym tematem do dyskusji.

[pepe59]

Sterowanie pracą kolumny za pomocą kontrolowania (regulacji) ciśnienia, to wyższa szkoła jazdy, w szczególności, gdy powszechnie pokutuje opinia, że zastosowanie regulatora PID w rektyfikacji się nie sprawdza. W tym przypadku, jego zastosowanie jest konieczne. Jak się wydaje, sensownym jest tu także zastosowanie czujnika różnicy ciśnień, a nie czujnika ciśnienia. Rożnica ciśnień powinna być stabilna przez cały proces, a wynik pomiaru wynikać z różnicy pomiędzy ciśnieniem w wybranym punkcie kolumny, najlepiej gdzieś powyżej 10p, a ciśnieniem atmosferycznym. Umiejscowienie punktu pomiarowego, oprócz przesłanek logicznych, musi zostać ustalone doświadczalnie, ze względu na wiele czynników mających wpływ na rzetelność i stabilność pomiaru.
Zaletą kontrolowania ciśnienia jest możliwość pracy ze stałym refluksem przez prawie cały przebieg procesu. Istnieje również możliwość kontrolowania refluksu przy pomocy sterowania ciśnieniem.
Stałość ciśnienia, przez cały proces, powoduje, że nieustannie zmienia się skład par, dlatego istotne jest kontrolowanie temperatury na 10 p i odpowiednie zareagowanie na jej wzrost (np. odbiór do oddzielnego naczynia)
Kontrola ciśnienia wydaje się być znakomitym rozwiązaniem do pracy na pot still-u. Odbieranie poszczególnych frakcji określane może być przedziałami temperaturowymi po uwzględnieniu poprawki na wpływ ciśnienia zewnętrznego.

[Szlumf]

Od ponad 2 lat proces prowadzę ręcznie na podstawie pomiaru ciśnienia. Pracuję tuż pod progiem zalania. O zaletach tego sposobu napisał wcześniej kolega Czytam. Sądzę, że ta metoda może być szczególnie przydatna dla kolegów nie posiadających bufora lecz wymaga dość precyzyjnej regulacji mocy z jej pomiarem. Koledzy z buforem też oczywiście mogą z niej korzystać i będą mieli ułatwione zadanie bo z buforem jest mniej korekt mocy.
Kilka słów o sprzęcie. Kocioł 66l z buforem z 2 misek (jedna w drugiej, łącznie 4l) wewnątrz kotła. Wlewam 50l 15% nastawu. Grzanie elektryczne 3 grzałki po 2000W zasilane z 3 faz z pomiarem łącznej mocy i regulatorem fazowym. Na wyjściu z kotła kołpakowa półka rzeczywista z poziomem przelewu 6cm. Kolumna szklana, nieocieplona, 75mm wewnątrz - 140cm sprężynek Henitom do OLM i 30 cm nad OLM. Głowica Thora z ruchomym jeziorkiem (0 - 400ml).

Mierzę ciśnienie w kolumnie "U" rurką z wężyka silikonowego z wejściem w pustą przestrzeń pod wypełnieniem. Wężyk wchodzi w kolumnę i jest zakończony korytkiem mającym za zadanie zbieranie skroplin do wężyka. Przed procesem wlewam do niej wodę by określić poziom "0". Zalewam kolumnę z jeziorka. Po spłynięciu zalania podnoszę moc i określam max moc i odpowiadające jej ciśnienie przy którym w kolumnie obserwuję początek zalania. U mnie to 35-36cm H2O. Tak z 2-3cm H2O poniżej to moje ciśnienie robocze z odpowiadającą temu mocą początkową (~~4550W) podczas stabilizacji. W zależności od zmian napięcia a co za tym idzie mocy może się ono nieco wahać ale mam pomiar mocy i jeżeli zmiana utrzymuje się dłużej to reguluję mocą. W trakcie stabilizacji odbieram przedgony zrzutami jeziorka na obniżonej mocy ale po nich wracam do ciśnienia roboczego. Gdy zaczynam odbiór ciśnienie spada i w tym momencie też je wyrównuję zwiększając moc (~~100W). W trakcie odbioru koryguję zmiany także mocą. Odbioru nie ruszam (40ml/min). Korekty są niewielkie (20-30W) ze względu na działanie bufora i do 99C w kotle to góra 200W. Powyżej 99C zaczynają się schody bo korekty muszą być większe a regulując ręcznie dosyć trudno dobrze trafić szczególnie przy wahaniach napięcia. By nie ryzykować zabrudzenia serca to co teraz kapie odbieram osobno i dodaję do następnego nastawu. Z wsadu 50l jest tego ok. 500ml. Gdy na tym etapie ciśnienie dość gwałtownie spada to znak, że w kolumnie są już pogony i woda. Teraz zamykam OLM, otwieram odbiór z LM na full i daję max moc a to co odbiorę do 80C w głowicy (~~1,5l) idzie do osobnej butli. Jak się tego uzbiera z 9l to rektyfikuję to osobno i otrzymuje bardzo dobry spirytus.
To tak w skrócie. Do tego dochodzą inne elementy takie jak odbiór na poziomie 9ml/1000W mocy początkowej (zaczynam od 4550W), utrzymywanie temperatury na wylocie wody chłodzącej 74+-1C przy przedmuchu z głowicy dla 76C. Oczywiście cały czas jestem przy kolumnie a otrzymywany spirytus zadowala mnie po jednej rektyfikacji. Z 1 i 1/6 (odpady) rektyfkacji uzyskuję 0,52-0,53l spirytusu 96,5% z 1kg cukru.
Posiadacze metalowych kolumn mogą mieć problem z pracą tuż pod progiem zalania. Myślę, że muszą się oprzeć na dłuższej obserwacji "U" rurki podczas stabilizacji dla różnych mocy.

[nemeto]

Mam w swojej kolumnie czujnik Boleckiego i w tym momencie jedynie co z niego odczytuje i to też, aby zweryfikować temperaturę dnia to ciśnienie zewnętrzne. Jasna sprawa, że czujnik wewnętrzny reaguje na napięcie prądu - ale do pozyskiwania tej informacji mam watomierze. Kurdę nawet nie mam pomysłu jak tylko na takim czujniku prowadzić proces, wartości są strasznie różne. Czujnik wewnętrzny pokazuje mi różne wartości przy zalewaniu w różnych procesach, podczas odbioru serca również te wartości w zależności od procesu się różnią - są to różnice większe niż różnice w temperaturze dnia.
Port czujki wewnętrznej zainstalowany mam z 5 cm nad buforem.

[wolan]

Ja używam U-rurki gdzieś ktoś kiedyś napisał, chyba to był Herbata666, że mierzy ciśnienie w zbiorniku i najlepszy destylat wychodzi mu przy 1,4-1,5Pa. Ja zazwyczaj tak prowadzę proces, że mam około 14cm słupa H2O w u-rurce. Grzejąc słabej słup cieczy miał 10cm w buforze było zdecydowanie spokojniej ale destylat był trochę gorszy. Tylko, w tym wypadku ciecz w u-rurce stała prawie w miejscu. Grzejąc mocniej 2600-2700 rura 63.5 sprężynki plipek i mając ciśnienie na poziomie 14-15cm słupa cieczy, poziom faluje przez większość procesu w zakresie 1cm. Z racji, że porty termometrów mam co 5cm w kolumnie, zapinajac drugą u-rurkę 15cm nad buforem, wartość słupa cieczy była identyczna jak w zbiorniku.

[bolecki]

Ja używam U-rurki gdzieś ktoś kiedyś napisał, chyba to był Herbata666, że mierzy ciśnienie w zbiorniku i najlepszy destylat wychodzi mu przy 1,4-1,5Pa.

Coś podejrzanie niska ta wartość, może gdzieś po drodzę się przecinek przesunął.

Jak lubicie obrazki to wchodzę z jednym z nich, akurat tylko odbiór. Zorganizowałem nowszy sprzęt i biorę się za szukanie punktów zaczepienia gdzie z czym się wpiąć i jak interpretować.
Zdaje się że złapałem "popularną czkawkę" buforów (okolica punktu 2300).

[wolan]

Cześć,
Dziękuję za zwrócenie uwagi zginęło mi k
Powinno być 1,4-1,5kPa
Pozdrawiam