24.1. «Польский» буфер Как он устроен и как он работает Часть 1
В этом видеоуроке подробно рассказывается о новинке в практике российского домашнего винокурения. Польский буфер для колонн — как для ректификации, так и для дистилляции.
Очень, очень перспективная железка, которую я решил вывести «в свет» серийного производства и массовой эксплуатации.
Да. оборудование это скорее для перфекционистов, стремящихся к максимальному качеству своих напитков. Но и с НБК пять лет назад было примерно так же))) А теперь десятки тысяч колонн по всей стране «пашут», и практика использования НБК стала обыденностью.
Надеюсь…точнее говоря — УВЕРЕН, что с буфером будет та же история. И путь свой в россии польский буфер пройдет гораздо быстрее (потому что проще в эксплуатации).
Ну, как говорится — поживем-увидим. А пока это первое обучающее видео. Несколько велик обьем, но для заинтересованных в том, чтобы подробно разобраться в том, как и для чего — самое то.
Будут вопросы — пишите, звоните!
string(122) «»
24.2. «Польский» буфер и царга пастеризации спирта Алгоритм работы Часть 2
А это — вторая часть рассказа про польский буфер. Алгоритм работы с буфером и царгой пастеризации. Как вместе, так и порознь.)))
string(122) «»
Среди оборудования для самогоноварения как правило встречаются типовые элементы вроде сухопарников, мокропарников, дефлегматоров. В то же время можно найти довольно интересные устройства. К таковым можно отнести устройство польского буфера. Чуть ниже мы разберем его более подробно.
Приготовление ароматных дистиллятов на основе фруктовых браг считается наиболее сложным аспектом самогоноварения. Это обусловлено более сложным процессом подготовки сырья, а также его перегонки в готовый продукт. Ключевым вопросом выступает сохранение фруктовых вкусов и ароматов в ходе перегонки с целью их передачи конечному напитку.
В ходе процесса мы сталкиваемся с проблемой очистки от посторонних примесей. Увы, но в отличии от ректификации убрать их полностью у нас никогда не получится. Дело в том, что среди примесей имеются и благородные эфиры, которые нам нужно сохранить.
Проблема заключается в том, что эти самые эфиры относятся к т. н. промежуточным примесям. Проще говоря, они могут входить в состав как голов, так и хвостов. При неумелой перегонке концентрация таких эфиров сводится к минимуму и напиток получается совершенно не насыщенным.
Исправить данную ситуацию позволяет устройство, именуемое польским буфером. Основная задача польского буфера — удалить нижние примеси позволив тем самым передать напитку эфиры, содержащиеся в верхних примесях.
Чтобы понимать, о чем идет речь рассмотрим процесс более детально.
Изначально в нашей бражке содержится довольно много примесей которые различаются по целому ряду параметров. Ключевым параметром выступает коэффициент ректификации. Он показывает содержание доли примеси, перешедшей в паровое состояние. Здесь важно понимать, что данный показатель у каждой примеси отличается и зависит напрямую от концентрации этилового спирта в составе паров. Все примеси можно разделить на 3 категории в зависимости от этого самого коэффициента ректификации (далее КР).
1) Головные примеси — всегда имеют КР>1
2) Хвостовые примеси — всегда имеют КР <1
3) Промежуточные примеси — КР=1
Важно подчеркнуть, что в ходе перегонки способность примесей к испарению (КР) меняется. Если у головных и хвостовых примесей состояние меняется в пределах >1 или <1, то эти примеси выпариваются в начале (головы) и в конце (хвосты) прогона. Более наглядно об этом свидетельствует приведенный ниже график:
Наибольший интерес вызывают т. н. промежуточные примеси. Их отличает то, что они могут присутствовать как в головах, так и в хвостах. В зависимости от концентрации этилового спирта в парах эти промежуточные эфиры ведут себя по-разному. Так принято разделять все промежуточные примеси на верхние и нижние. Разделение проходит по отметке 70% от концентрации этилового спирта.
Верхние промежуточные примеси — все те, у которых КР=1 при концентрации этилового спирта выше 70%.
Нижние промежуточные примеси — все те, у которых КР=1 при концентрации этилового спирта ниже 70%.
Как мы говорили выше, КР это концентрация этилового спирта в парах. Пары как мы знаем постепенно заполняют колонну. Наиболее концентрированные пары расположены в ее верхней части в то время, как остальные размазываются по всей колонне. На языке самогонщиков данная картина именуется как «градиент концентрации этилового спирта в парах и флегме».
Задача польского буфера
Из всего указанного выше становится очевидным тот факт, что верхние промежуточные примеси нам нужно сохранить, в то время как от нижних промежуточных примесей нам нужно избавиться. Собственно эту задачу польский буфер и решает. Он осуществляет более глубокую очистку, в ходе которой удаляет из нашего прогона всю сивуху. Что же касается верхних промежуточных примесей то они переходят в напиток передавая ему вкус и аромат исходного сырья.
Конструкция польского буфера
Как мы уже обозначили выше нижние промежуточные примеси концентрируются в нижней части колонны. При условии того, что колонна замкнута (работает на себя) создаются условия, при которой концентрация спирта в парах постоянно повышается, а нижние промежуточные примеси собираются в нижней части конструкции. Польский буфер будучи установленным между перегонным кубом и царгой позволяет собрать их в виде флегмы и пара. Внутри данного устройства имеется конструкция, отдаленно напоминающая стакан. В этом самом стакане концентрация сивушных масел достигает своего максимума. Вывести наружу все скопившееся внутри можно используя 2 патрубка. По одному (нижнему) наружу стравливается флегма. По второму (верхнему) осуществляется отвод паров. Снаружи может быть установлен конденсатор, который может охладить такие пары до состояния жидкости.
Принцип работы польского буфера
После того как колонна поработает на себя нам нужно вызвать активный сброс флегмы в стакан. Для этого вначале мы осуществляем отбор (в польском буфере) по паровой фазе. Стравив пар из колонны, мы тем самым снижаем давление всех паров, находящихся внутри. Таким образом флегма, скопившаяся на стенках колонны, начинает более активно сливаться в нижнюю часть собираясь в «стакане» польского буфера. Собственно, ее то нам и нужно вытащить наружу. Соответственно после отбора по паровой фазе мы начинаем отбирать (польским буфером) жидкость из стакана.
Последующая перегонка ведется стандартными способами.
Итог
Польский буфер — это устройство, которое позволяет по-новому взглянуть на процесс перегонки. При его грамотном использовании можно более глубоко понять принципы лежащие в основе самогоноварения и в результате получить более качественные напитки.
Польский буфер, принцип работы.
Общая схема работы польского буфера.
У нас есть куб, на него надевается буфер, а на буфер ставиться колонна.
Мы наливаем в куб брагу и во время дробной перегонки, в буфере образуется спирт сырец. Колонна питается уже не брагой, а концентрированным спирт сырцом.
Если делать дробную перегонку сразу из браги, без буфера, то концентрация спирта в кубе быстро падает, а значит его мало залетает в трубу нашей колонны.
Количество флегмы падает, нужно уменьшать скорость отбора.
С буфером процесс перегонки браги в спирт пойдет быстрее, так мы концентрированное сырье берем уже из него.
Я когда увидел схему буфера, то подумал какая хорошая штука для ребят с прямоточными аппаратами.
Поставил буфер на куб, на него прямоточник, залил в бак спирт сырец градусов 40, а в буфере крепость на выходе будет 80-90 градусов и гони через прямоточник качественный самогон.
Но это не возможно, так как польский буфер питается флегмой, без нее он не будет работать.
Поставить польский буфер на прямоточный аппарат нельзя, он не будет работать.
Как работает ректификационная колонна.
Работа ректификационной колонны без польского буфера.
Мы заливаем в куб спирт сырец. При нагреве куба, из него летит в трубу нашей колонны пар, например 4 литра. Пар доходит до дефлегматора, охлаждается и переходит в холодную флегму, которая стекает вниз.
1 литр флегмы мы отбираем и 3 литра стекают вниз.
Флегмовое число-это отношение количества флегмы к отбираемому спирту.
У нас флегмовое число равно, 3 делим на 1, получаем 3.
Для качественной работы ректификационной колонны рекомендуют поддерживать значение флегмового числа, равное или выше 3.
Флегма стекающая по насадке вниз, борется с поднимающими хвостами, у них происходит битва стенка на стенку, кто сильнее, кто кого выдавит, спиртовая флегма хвосты вниз, в куб или хвосты выдавят спирт по трубе вверх.
Когда у нас падает концентрация спирта в кубе, то и в трубу залетает меньше пара.
Об уменьшении концентрации спирта в кубе говорит рост температуры на нем.
Например, в тубу после падения концентрации спирта в кубе залетает уже не 4 литра пара, а 3.9 литра. Мы отбираем по-прежнему 1 литр спирта, тогда флегмовое число будет, 3.9 минус 1 литр равняется 2.9 литра идет во флегму, а значит флегмовое число будет 2.9 делим на 1, получаем 2.9, что меньше 3.
Во флегме не хватает 100 грамм бойцов с хвостами. Хвосты начнут давить спирт вверх, они зайдут в трубу. Чтобы этого не допустить, мы уменьшаем отбор, например на 100 грамм и пускаем их на помощь нашей флегме.
Спиртовая флегма опять победит хвосты и загонит их в куб.
О том, что хвосты зашли в царгу, нам скажет рост температуры на ее датчике.
Как работает ректификационная колонна с буфером.
Буфер состоит из емкости, внутри которой стоит царга с насадкой или тарелками, левый рисунок.
Над царгой находится тарелка, она не дает флегме сразу попадать в царгу.
При нагревании куба, пар проходит через буфер, доходит до дефлегматора, там он охлаждается и падает в виде флегмы вниз.
Флегма заполняет емкость буфера и начинает переливаться через бортики царги. Царга буфера начинает работать на укрепление.
Пока в кубе полно спирта, буфер работает как обычная царга, укрепляет пары.
При падении концентрации спирта в кубе, в царгу буфера залетает уже меньше паров спирта, не 4 литра, а например, 3.9 литра.
До этого в трубу залетало 4 литра пара.
Буфер начинает докидывать недостающие 100 грамм пара из своих запасов, из концентрированной флегмы.
Концентрация спирта опять падает, буфер снова добавляет недостающий пар в трубу колонны. Так происходит до тех пор, пока концентрация флегмы в буфере не упадет и он не начнет осушаться.
При осушении польского буфера, флегма перестает поступать в царгу буфера и она выключается, перестает работать на укрепление пара.
Чтобы этого не допустить, в буфере Шульмана установили дополнительный цилиндр, с отверстиями внизу, на рисунке он справа.
Флегма через отверстия цилиндра заходит в промежуток и там нагревается от царги. Все, что нагревается, то поднимается вверх, и наша флегма тоже доходит до верха и через бортики переливается в царгу.
За счет дополнительного цилиндра в буфере Шульмана, царга буфера не отключается.
Польский буфер или буфер Шульмана работает за счет предварительного накопления концентрированной флегмы вначале отбора и последующей отдачей ее в конце. За счет этого у нас скорость отбора спирта не падает.
На сколько польский буфер продлевает скорость отбора я не знаю, у меня его нет.
Польский буфер хорошо подойдёт для дробной перегонки браги или для выжимания остатков из спирт сырца.
Я не занимаюсь выжиманием остатков спирта из спирт сырца, как только термометр покажет, что в трубе появились хвосты, я начинаю отбирать все в отдельную емкость. Потом эту смесь опять добавлю в новый спирт сырец.
От того, что вы приобрели польский буфер или буфер Шульмана, хуже напиток не будет, это дополнительная царга и поддержание скорости отбора, в конце.
Польский буфер, принцип работы.
Польский буфер назвали польским потому, что у поляков он появился первым в продаже среди самогонщиков для использования в домашних условиях. Потом наши стали просто копировать. Откуда он на самом деле появился?
Сразу отвечаю — я не знаю кто его изобрел, но устройство для азеотропного обезвоживания спирта известно уже очень давно.
Речь идет не о идеальном абсолютировании и полной сушке спирта, а именно о обезвоживании не менее 99,7% об. для добавления его например в бензин. Собственно, вся Европа сейчас на таком бензине ездит. Возможно современные нормы по биоэтанолу изменились, но и технологии с тех времен продвинулись очень сильно.
Цитата из книги :
Согласно техническим условиям, установленным еще в 1937 году, абсолютный спирт должен был удовлетворять следующим условиям: крепость не менее 99,7% об., содержание альдегидов не более 5 мг на 100 г спирта, содержание органических кислот в пересчете на уксусную не более 1 мг. на 100 мл. Спирт не должен содержать сухого остатка, минеральных кислот, щелочей и фурфурола. Цвет — полностью прозрачный, неокрашенный. Спирт не должен иметь посторонний запах и вкус.
Не следует смешивать два понятия: безводный и абсолютный спирт. Последний, как мы видим, может и не быть безводным.
Абсолютный спирт, образующий устойчивые смеси с бензином, получил широкое распространение в ряде зарубежных стран как моторное топливо. Установлено, что добавление абсолютного этилового спирта к бензину повышает антидетонационные свойства моторного топлива, что позволяет применять более высокие степени его сжатия.
Догадываюсь, что подобное устройство было изобретено многими веками раньше, но оставлю эту работу для т.н. «демифологизаторов».. я просто хочу пройтись по реальным современным фактам известным мне, а не копаться в древней литературе, которая давно должна занять достойное место в… В производстве такого спирта, раньше устройство выглядело как цепочка подобных «бурбуляторов» с переливами (огромных), типа аппарата «крюченко» который по итогу оказался и не его аппаратом.Мифы о МСД, сухопарниках, барботерах и польских буферах , вот не помню где страница зарубежной книги с таким агрегатом, но она где-то есть на форуме… Сейчас такие установки не применяют, для обезвоживания спирта последние лет 50 используют молекулярные сита, это дешевле и быстрей. Для желающих ознакомиться с темой, предлагаю набрать в поисковике что-то типа «Дегидратация этанола молекулярными ситами» и посмотреть как все выглядит в современном производстве. Сита также используют и для газов и много где еще. Отвлекся…
Судя по всему, поляки «распотрошили» установку по производству биоэтанола и прикрутили это к своему самогонному аппарату.
Польский буфер в современном представлении самогонщиков схематически выглядит вот так:
Есть еще похожие «модификации», но суть у всех одна… Заключается она в том, чтобы поставить на куб… собственно еще один куб, но с переливом. И по закону физики, в этом «буфере» концентрируется более легкокипящая фракция… то есть, основная масса тяжелокипящих фракций сливается обратно в куб, а буфер постоянно обогащается стекаемой по колонне обезвоженной флегмой. И с практической точки и с точки зрения физики всем давно известно, что при более высокой концентрации этанола, тяжелые «изики» и бутанол будут находится в самом низу, так как их молекулярная масса выше. То есть, они будут в кубе. А при использовании такого буфера, технически мы можем даже «расширить» диапазон «спиртовой полки».. Чтобы понять, что есть диапазон, предлагаю ознакомиться с темой Моделирование дистиллята в процессе ректификации на стабильной колонне То есть, используя подобное устройство для обезвоживания и отсечения хвостовых фракций, мы с уверенностью заберем больше спирта без тяжелых фракций. Факт? Факт! Польза есть? Конечно есть, только смотря к чему применять….
То есть, несомненно, польский буфер имеет пользу в применение, нужно только до конца разобраться куда это применить.
А есть ли вред от такого устройства? «Никакого вреда- только польза!» — Так говорят все кто его купил, делает или продает. Но вот тут собака-то и закопана.. Проблема заключается в том, что при обезвоживании этанола и концентрации его выше 70% (в буфере выше 90% обычно), головные примеси в принципе уже не отделяются, так как из-за обезвоживания процесс ТМО нарушается. То есть, в обезвоженном этаноле, выделить т.н. «головы» не представляется возможным никаким образом, и попрошу меня не пинать в печень, все вопросы надо задавать природе с ее законами физики… И самое интересное в том, что головная фракция при таком виде ректификации генерируется буквально во время всего процесса, так как из процесса тепломасcообмена исключена самая полезная примесь — вода! При дегидратации этанола в процессе ректификации происходит этерификация из-за присутствия в сырце различных неизбежных кислот и этот процесс буквально не прерывается до последней капли спирта. Более подробно этот эффект описан в теме Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации То есть, в спирт попадают все головные примеси, они просто размазываются по всему погону и в процессе их количество даже увеличивается, что опасно для здоровья экспериментирующего (надеюсь, только на себе) самогонщика.
Что в итоге по этому устройству? Я не буду делать никаких выводов, каждый решает самостоятельно, у каждого своя голова и свои знания в данной области. Предполагаю, что некоторые мне напомнят, что мол вот есть еще дополнительные «царги» отделяющие головы… Царга пастеризации — миф или реальность? Нет — в наших домашних условиях отделить головы подобными «приблудами» невозможно.
Да и еще…. бесполезность подобных «обвесов» уже не раз доказана самими самогонщиками, надо только покопаться в теме Химические анализы дистиллятов, спирта и других напитков
-
22.png
size: 29.35Кб
type: png
У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Разработка сайтов «хобби-проектов» под заказ (сайт, форум) — обращаться в личку.