Содержание:
Затопление колонны возможно на любом аппарате колонного типа в режиме перегонки или ректификации, как при первой, так и при второй перегонке. Проблема осложняется тем, что устройства такой конструкции наиболее эффективно работают в режиме предудушения – близком к полному коллапсу системы. Далее мы разберемся, почему забивается колонка, как это выявить, устранить, а также использовать в своих целях.
теория
Затопление колонны – аварийная ситуация, при которой поднимающиеся горячие пары спирта не позволяют нисходящей охлажденной в дефлегматоре жидкости – флегме – пройти в обратном направлении.
В результате в определенном месте царги, где жидкость и пар находятся в равновесии, появляется эмульсионная пробка. Сквозь мокроту постепенно прорывается пар, в аппарате слышно бурление. При этом сила давления пара всегда выше давления флегмы, поэтому если мощность нагрева куба, давление и температура охлаждающей воды не меняются, то пробка постепенно перемещается вверх до тех пор, пока спиртовая жидкость и пар не покинут колонну. через соединительную трубу атмосферы, аварийный клапан или блок отбора проб. Это финальная стадия удушья, на сленге самогонщиков это означает, что «колонна начала плеваться».
От начала бурления до «плевания» затопление колонны длится не более полутора минут, то есть все происходит сравнительно быстро. При этом не следует стараться избежать «плевания», перекрывая патрубок сообщения с атмосферой, клапан или узел отбора – это чревато взрывом!
Изначально дроссель появляется в самом узком месте, то есть создается эффект горлышка бутылки. Например, пробка может образоваться там, где сильно уплотненная насадка превращается в менее плотную или когда диаметр кулиски сужается.
Почему следует избегать удушья
При переполнении колонны процесс тепломассообмена не происходит, следовательно, не происходит разделения спиртовой жидкости на фракции. В результате самогон, полученный во время «плевания» и после него, никак не очищается от вредных примесей. Поэтому засорение колонки необходимо устранить и после этого дать возможность аппарату «работать на себя».
Как определить захлебывание колонки
Признаки удушья:
- увеличение гула и вибрации в колонке;
- резкое повышение температуры в царге;
- перепады давления;
- резкий выброс («выплевывание») жидкости через трубу сообщения с атмосферой, аварийный клапан или узел отбора – завершающий этап дросселирования;
- в диоптриях видно бурление, напоминающее активное кипение воды.
Считается, что чок можно увидеть и контролировать через диоптрию – прозрачную, обычно стеклянную, часть царги. Но это актуально только в том случае, если затопление колонки происходит именно в этом месте. Если она ниже или выше, то увидеть, а тем более контролировать ее путем изменения подаваемой мощности нагрева или температуры охлаждающей воды будет проблематично.
Причины засорения колонки и методы их устранения
1. Слишком высокая мощность нагрева. Самая распространенная причина. В этом случае площадь сечения выдвижного ящика недостаточна относительно мощности нагревательного элемента и дефлегматора, поэтому пар и флегма не могут нормально распределяться в объеме выдвижного ящика. Самый простой способ – уменьшить скорость пара.
Как исправить: при удушье выключите огонь, подождите 1,5-2 минуты, чтобы вся мокрота опустилась в кубик. Включите нагрев обратно, но с меньшей мощностью на 3-4%. Если колонка снова захлебнулась, то повторите описанные действия.
Если все в порядке, то это будет мощность рабочего предудушающего режима колонны до тех пор, пока не изменятся другие важные параметры системы (давление и температура охлаждающей воды, длина и площадь поперечного сечения колонны). ящик, мощность холодильника и дефлегматора и т. д.) не будут изменены. В случае изменений колонну сначала выводят на штуцер, а затем снова добиваются предштуцерного режима.
Некоторые самогонщики решают эту проблему удалением лишней флегмы, но если флегмы слишком мало, то она плохо охлаждает сопло, и колонна не работает на 100%. Увеличивать выделение мокроты целесообразно только в том случае, если колонка захлебнулась при «работе на себя» и лишняя мокрота ушла в выделение.
2. Гипотермия мокроты. Пары спирта лучше проходят и пропускают через себя горячую мокроту. Оптимальная температура воды на выходе из дефлегматора 50-60 °С. Если температура ниже, то нужно уменьшить напор воды.
3. Неравномерная укладка насадки сбоку. Этим обычно грешат начинающие самогонщики. В местах очень плотной набивки образуется сужение паропровода и появляется пробка. Устройства РПН (обычные проводные крепления) нельзя сильно скручивать и утрамбовывать. В случае СПН (спирально-призматических насадок) следует контролировать равномерность заполнения. Чем меньше пачек, тем лучше.
4. Скачки напряжения и (или) давления в водопроводе. Если нагревательный элемент электрический, то скачки напряжения изменяют мощность нагрева. Самопроизвольное изменение давления воды приводит к неравномерному охлаждению всей системы.
5. Неравномерная установка колонки. Если аппарат колонного типа установлен не строго вертикально, то мокрота начинает стекать по стене. В результате все процессы нарушаются.
6. Неправильное наполнение куба и объемная прочность. Куб можно заполнять максимум на ¾ объема, при этом крепость заливаемой водно-спиртовой смеси не должна превышать 35% об.
7. Загрязнение внутренней части машины. Скопления внутри труб препятствуют нормальному движению мокроты. Аппарат необходимо периодически разбирать и чистить, особенно если отдельные его части используются для первой и второй перегонки, перегонки и ректификации.
8. Разница атмосферного давления. Проблема актуальна для колонн высотой более 1,5 м. При изменении атмосферного давления подаваемая мощность предудушающего режима может измениться на 5-10%. При этом важно учитывать, что атмосферное давление меняется не только в зависимости от погоды, но и с высотой. Например, параметры работы одного и того же аппарата в частном доме и на девятом этаже многоквартирного дома могут отличаться.
9. Дроссель кожухотрубного дефлегматора. Обычно это происходит во время второй перегонки, если патрубок устройства РПН плотно прижат к дну обратного конденсатора. Риск затопления выше в дефлегматоре (при равной общей площади паропровода), собранном из большого количества узких трубок.