Царга пастеризации что это как работает
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 5
1 Тема от st 2021-02-12 15:52:45 (2021-02-12 16:25:05 отредактировано st)
Буквально на днях появилась тема про польский буфер, в которой прозвучало пожелание трудящихся о т.н. «Царге Пастеризации»
Я предлагаю разобраться, что такое царга пастеризации (ЦП) и почему это очередной бесполезный девайс.
Изначально ЦП – это часть промышленной брагоректификационной установки предназначенной для очистки спирта от концевых примесей. Я подчёркиваю, часть. В этой установке несколько колонн и для каждой отведена своя задача.
Источник: ввв.yaplakal.com
Смысл её заключается в одновременном отборе головной фракции и тела.
Почему же это не работает?
Дело в том, что пока в кубе содержатся легколетучие примеси (головы), они в любом случае будут проходить через колонну. Компонент будет максимально чистым, только преодолев всю высоту. Иными словами в колонне нет участка, на котором бы концентрировался чистый спирт. Поставив узел отбора на середине или выше, мы будем отбирать спирт с головной примесью. Концентрация её будет ниже, чем вверху, но она в любом случае будет содержаться в этом отборе и это будет продолжаться до тех пор, пока вся примесь не выйдет из куба.
Так же, выдёргивая часть флегмы из процесса, мы обедняем этот участок, что сказывается на разделении. Сюда же добавлю, что мы имеем дело с периодической ректификацией, а значит пусть хоть и медленно, но состав флегмы в колонне будет меняться по мере отбора той или иной фракции, при этом узел отбора как стоял в определённой точке, так и стоит.
Кто-то скажет, а я вот хочу попробовать. Без проблем и даже не придётся бежать в магазин. Если есть термометр на 2/3, его можно вытащить, поставить туда кран и отбирать на здоровье. Ну или где-то чуть выше его врезать, что бы оставить контроль температуры. Как итог – это пустая трата денег за небольшое увеличение высоты колонны и всё.
Ссылка на тему Польский буфер, положительные и отрицательные стороны применения
2 Ответ от d.styler 2021-02-12 17:04:39
Кто-то скажет, а я вот хочу попробовать.
Я не буду говорить. 
Мне не надо. 
3 Ответ от Иван 2021-02-12 17:15:38
Можно я еще своими словами?
Почему это не работает? Это работает! Если у нас все это стоит просто на кубе, то все это работает как самая обычная колонна у которой украли снизу часть спирта и мы рискуем каждую секунду схватить хвостовые в нижней точке, собственно в этот же момент в верхней точке получается какой-то кавардак с «полуразделенной» фракцией. Ну просто потому, что в середине колонны выпилили целый сегмент в градиенте тепломассобмена. Потому, я так подозреваю, авторы этой безусловно «бесценной царги» помучавшись с хвостами решили еще и прилепить снизу польский буфер, решив этим проблему «залета» хвостов до середины колонны..
Если снизу ставим польский буфер, то на выходе получаем опять тот же генератор головных примесей, только которому зачем-то нижний узел отбора прикрутили. это как собаке пятое колесо.
Основная ошибка этой «царги пастеризации» заключается в том, что авторы по всей вероятности опять применили идеальную формулу- этанол/вода, и не учли реальные физико-химические процессы, или преднамеренно «не заметили» этого. Тут ведь все просто. Кто работал на колонне, тот прекрасно знает, что даже 1 вольт измененный на тэне уже меняет режим работы колонны, также как и каждый новый сырец будет содержать разное количество примесей и каждый раз необходимо настраивать колонну под конкретный сырец.
Если есть термометр на 2/3, его можно вытащить, поставить туда кран и отбирать на здоровье.
То есть, у кого уже есть колонна, у того уже есть возможность испытать этот процесс прямо на себе. И для понимания сути процесса надо сделать это несколько раз на разном сырце, чтобы осознать, что одновременный отбор двух фракций на таких колоннах в принципе невозможен. Точнее, физически-то он возможен и на высокой колонне даже реален, но фракция из верхней и нижней точки отбора будет мало чем отличаться, разве что в нижнюю залетит побольше хвостов. Ведь мы не знаем сколько и каких примесей в сырце каждый раз и даже каждый час, потому, тепловая и массовая нагрузка на колонну будет меняться постоянно и определить точный участок фракции для установки точки отбора на таких сверхмалых колоннах невозможно, так как высота единицы переноса (HETP или ТТ по старинному) во всех наших установках не постоянная. Это легко увидеть на практике, просто добавляя или уменьшая мощность подаваемой в куб энергии, изменение охлаждения, изменением скорости отбора (особенно заметно будет в двух точках). По термометру кстати просто видно.
А почему на заводах это работает стабильно?
Прежде всего я хочу сказать, что на современных заводах это никак не работает, сейчас совсем другие технологии (если это не замшелый микрозаводик на осколках оборудования из СССР).. Ну и во-вторых, царга пастеризации устанавливалась на конечных этапах непрерывной ректификации, пятой или шестой колонной в связке (есть разные схемы включения), где тепловая энергия подавалась снизу паром, а спирт для дополнительной очистки подавался как раз с 2/3 колонны в жидком виде при отсутствие поступления кислорода. То есть, в настоящий момент времени к такой колонне было приложено конкретное точное количество энергии, конкретное точное количество этанола при минимальном количестве головных примесей, так как эта технология применялась для доочистки уже и так чистого спирта. Его нагревали практически до кипения, где температуры для испарения головных легких микропримесей было достаточно, а для закипания и испарения спирта- нет. Хотя, часть спирта все равно конечно испарялась с примесями.
Вот и вся технология. Кстати, вы можете легко ее повторить дома вообще без колонны, но я не хочу зарождения новых мифов и не скажу как это сделать, так как это пустая трата времени и лишний риск при наличии самой обычной РК 
Кстати, вот химический анализ на тот момент еще новичка, который в первый раз провел ректификацию на простой стабильной колонне без какого-либо обвеса, буквально на куске меди, он по качеству лучше чем спирт марки «Альфа»
Что в итоге мы имеем? Мы имеем царгу которую можно использовать в колонне, а кто может запретить? Она работает? Конечно работает! Нужна такая? А вот тут сами решайте. Если вы в пубертатном возрасте не дрочили, как все нормальные подростки, ну что. подрочите тогда сейчас 
Царга пастеризации для отбора «голов» при ректификации
Даже такой мощный инструмент как ректификационная колонна не позволяет выделить отдельную примесь и вывести её из колонны независимо от других. На практике нужно группировать вещества, но границы между этими группами размыты. Решить проблему удаления последних капель головных примесей помогает специальный узел ректификационной колонны – царга пастеризации (ЦП).
Теория. Отбирая головную фракцию, мы даем колонне поработать на себя и скапливаем головные примеси вверху колонны, затем начинаем их отбор в течение некоторого времени со скоростью не большей, чем скорость выведения этих примесей из куба в колонну. Чем выше концентрация этих веществ в кубе, тем больше их за единицу времени попадает в колонну. Это и определяет, что концентрация примесей в головной фракции максимальна в первый час отбора, во второй час она падает примерно вдвое, в третий – еще вдвое.
Если изначально какого-то вещества содержалось примерно 2000 мг/л, то через 10 часов отбора «голов» его станет примерно 2 мг/литр. Если примеси было в 2 раза меньше, то искомые 2 мг/л получим через 9 часов, а если в 2 раза больше – то через 11 часов. Время отбора «голов» мало зависит от исходной их концентрации.
Для качественного выведения головной фракции требуется немало времени. Но и после отбора «головы» в колонне остается немало примесей, размазанных по всей высоте. Поэтому мы отбираем подголовники, промывая насадку от их остатков.
После этого вроде бы можно вздохнуть спокойно и начать отбирать «тело». Но если стремиться к получению действительно чистого спирта, придется обратить внимание, что в кубе присутствует много разных веществ, которые при длительном кипячении образуют новые головные примеси. Кроме того, в дефлегматоре на границе спиртовых паров и воздуха происходит окисление и образуются новые альдегиды. Ну а если еще и терпения не хватило на 7-8 часовый отбор головной фракции, то их остатки продолжат поступать в колонну во время отбора «тела».
Все эти факторы складываются вместе и дают ощутимый негативный результат. Для борьбы с последними каплями головных примесей успешно применяются царги пастеризации.
Понятие царги пастеризации
Царга пастеризации – это наполненная насадкой царга высотой 20-30 см с узлом отбора по жидкости внизу. Устанавливается между колонной и дефлегматором. При отборе «голов» максимальная концентрация головных и верхних промежуточных примесей образуется именно в ЦП.
«Головы» отсекают с помощью узла отбора дефлегматора, а по окончанию отбор не перекрывают полностью, а продолжают, но со скоростью в 2-3 раза меньше. При этом сбор «тела» осуществляется из узла отбора, расположенного внизу царги.
При выборе высоты царги пастеризации не стоит забывать о необходимости обеспечить 35-40 ступеней разделения и в основной царге. Их длины не суммируются. Для получения спирта, как с царгой пастеризации, так и без неё, основная колонна должна иметь высоту от 1 до 1,5 метров. ЦП не участвует в разделении смеси в колонне на фракции, у неё своя специализированная функция – освобождение стекающей с дефлегматора в зону отбора флегмы от остатков головной фракции с легколетучими примесями.
Узел отбора «тела» делит колонну на две части, каждая со своим флегмовым числом.
В царге пастеризации флегмовое число очень велико, т.к. в узле отбора «голов» скорость составляет лишь 15-20 мл/час. При этом в дефлегматор на 2” колонне поступает порядка 10 литров спирта в час. Значит, флегмовое число будет порядка 500-600! В основной колонне флегмовое число составляет обычные для ректификации 4 на старте отбора «тела» и регулируется в процессе работы по обычной схеме.
Такая разница во флегмовых числах приводит к тому, что царга пастеризации как насос выкачивает из основной колонны головные и блокирует верхние промежуточные примеси, не давая им спускаться до уровня узла отбора ЦП.
Особенности эксплуатации ЦП
Царга пастеризации весьма проста, но для успешной работы требует соблюдения определенных условий. Прежде всего, это обычные для ректификации стабильность в подаче мощности нагрева в куб и охлаждения в дефлегматоре.
Второе условие – недопустимость переохлаждения флегмы. Понятно, что переохлажденная флегма может запросто вытеснить зону концентрации примесей ниже узла отбора «тела» и царга пастеризации станет не более чем модным украшением колонны.
Высота ЦП должна быть достаточной для размещения в ней насадки, обеспечивающий с десяток ступеней разделения (теоретических тарелок). Для СПН рекомендовано 20-30 см. Это необходимо для создания зоны концентрации примесей. Недостаточная высота царги пастеризации приведет к смещению примесей в зону отбора «тела».
При отборе спирта не нужно стремиться к максимальной крепости. Зона максимальной концентрации верхних промежуточных примесей всего-то на пару ступеней укрепления ниже точки азеотропа. Поэтому приближение крепости отбора спирта к азеотропу смещает примеси в зону концентрации всё ниже по колонне и повышает риск попадания всего букета опасных веществ в готовый напиток.
Цель применения царги пастеризации – получение более чистого, а не крепкого продукта, так как всё равно спирт нужно будет разбавлять до питьевой крепости.
Чтобы ЦП работала правильно, процесс ректификации нужно вести без остановок. Технология «старт-стоп» здесь противопоказана. Если остановить отбор, спиртовой буфер в колонне начнет расти, увеличится и та его часть, что расположена в царге пастеризации и имеет крепость азеотропа. Зона концентрации примесей вытеснится из ЦП в основную царгу. При возобновлении отбора примеси начнут двигаться вверх и попадут в спирт.
Слишком низкая скорость отбора – еще один враг применения царги пастеризации. Если при обычной ректификации уменьшение скорости отбора повышает флегмовое число и улучшает качество очистки продукта, то в колонне с ЦП всё не так. Излишне большое флегмовое число способствует расширению зоны, занимаемой азеотропом, и сдвигает зону накопления промежуточных примесей ниже по колонне из ЦП в основную царгу – в зону отбора. Работа с запасом здесь неуместна.
При получении ароматных дистиллятов царга пастеризации может привести к неприятным последствиям. Эфиры, попавшие в ЦП вместе с прочими легколетучими примесями, будут выведены через верхний узел отбора.
Царги пастеризации давно и прочно вошли в состав инструментов ректификаторов. При соблюдении нехитрых принципов, ЦП дают ощутимый результат в повышении качества спирта, но нет возможности контролировать процесс в режиме реального времени.
Если с головными фракциями всё просто – их вывод из колонны обеспечивается просто наличием ЦП, то с верхними промежуточными фракциями сложнее. В зависимости от технологических режимов зона максимальной концентрации может мигрировать вниз-вверх по колонне или попасть в зону отбора.
Поэтому покупать царгу пастеризации рационально у производителя, вызывающего доверие, а дальше использовать ЦП в соответствии с инструкциями, отработанными производителем в ходе испытаний перед серийным выпуском. Иначе можно получить игрушку, которая успешно имитирует бурную деятельность, но не приносит ожидаемой пользы.
Все о царге пастеризации
Получение чистых спиртов дело не простое. На обычном бытовом дистилляторе добыть их не получится. Более того, далеко не каждая бражная колонна позволит получить по-настоящему чистый продукт. Во многом это результат применяемой технологии дистилляции/ректификации. Идеальная ректификация, возможно, исключительно на самогонных аппаратах типа «спиртовая колонна». Процессы, происходящие внутри таких самогонных аппаратов, сильно отличаются от тех, к которым мы привыкли, работая на дистилляторах. Огромное значение здесь имеют отдельные части колонны и царга пастеризации, в частности. Чуть ниже мы рассмотрим, что из себя представляет этот уникальный аксессуар более подробно.
Теория работы спиртовой колонны
Спиртовая колонна довольно существенно отличается от других разновидностей самогонных аппаратов. Это отличие не столько визуальное, сколько внутреннее. Действительно, процессы, происходящие внутри спиртовой колонны, отличаются. В первую очередь колонна изначально является закрытой. Будучи нагретой на плите или иным способом, она не выдает ничего наружу. Вместо этого повышается концентрация спиртовых паров внутри. В ходе этого процесса все фракции, испаренные из браги, выстраиваются в своего рода градиент на протяжении всей колонны. В верхней части как правило собираются самые легкокипящие соединения в то время, как более тяжелые компоненты собраны в нижней части колонны. При этом флегмовое число внутри колонны распределено соответствующим образом. В верхней части оно достигает своего пика. В нижней же части оно заметно ниже.
Теперь зная расположение фракций, легко можно догадаться что и откуда следует добывать. Вывод продукта наружу спиртовой колонны осуществляется за счет установки узлов отбора. Таких узлов может быть установлено сразу несколько. В данном случае есть возможность более гибко подойти к отбору фракций. Так, установив узел отбора сразу за дефлегматором мы получаем возможность отбирать головные части. Если установить узел отбора в нижней части колонны, то это позволяет добывать хвосты. Самый интересный вопрос заключается в установке узла отбора в центральной части колонны. По логике вещей именно здесь должны располагаться центральные фракции, которые нам нужно собрать, однако здесь есть еще один аспект — концентрация спиртовых паров. Здесь она не столь велика как в верхней части колонны. Следовательно, установив здесь узел управлять отбором эффективно вряд ли получится.
Исходя из этого выводить продукт из колонны нужно где-то выше. Вот здесь нам на помощь приходит т. н. царга пастеризации. В отличии от обыкновенного узла отбора она уже не просто выводит продукт наружу, но предварительно очищает его. Дело в том, что головы пусть изначально и концентрируются в верхней части колонны все равно немного размазываются по ней. Получается твердой границы между головными и срединными фракциями изначально нет. Царга пастеризации решает эту проблему. Благодаря наличию внутри нее сеток Панченкова и СПН часть головных фракций удается удержать, внутри не давая им перейти в основной отбор.
Устройство царги пастеризации
Конструктивно царга пастеризации это дополнительная царга, высотой от 20 до 30 см внизу которой расположен узел отбора по жидкости. Внутри царга наполнена РПН и СПН. Устанавливается царга пастеризации между колонной и дефлегматором. В случае если имеется дополнительный узел отбора по жидкости, то царга пастеризации устанавливается между ним и остальной царгой.
Благодаря такому расположению внутри достигается максимальная концентрация верхних промежуточных фракций и именно отсюда их следует выводить наружу. Головы отсекаются при помощи верхнего узла отбора. Как только головные фракции выведены наружу верхний узел отбора не перекрывается полностью. Вместо этого он продолжает работать, однако его скорость убавляется на 2/3. Что же касается отбора тела то он ведется из узла отбора, расположенного в нижней части царги пастеризации.
Использование царги пастеризации
При использовании царги пастеризации важно соблюсти ряд условий. В противном случае она может оказаться бесполезной. В первую очередь это контроль системы охлаждения. В случае переохлаждения флегмы последняя может довольно просто вытеснить зону концентрации примесей ниже узла отбора тела.
Так же важно следить за стабильным нагревом и подачей водой в дефлегматор. Немаловажно правильно подобрать высоту царги пастеризации. Она должна составлять от 20 до 30 см. Будучи наполненной СПН она создает зону максимального разделения примесей тем самым повышая флегмовое число внутри.
Важно подчеркнуть, что царга пастеризации используется не для повышения крепости напитка. Она используется для повышения его чистоты за счет удаления верхних промежуточных фракций из отбора (подголовников).
Чтобы царга пастеризации работала правильно процесс отбора нужно вести без остановок. Технологию «старт-стоп» использовать здесь не получится поскольку если остановить отбор спиртовой буфер в колонне начнет увеличиваться. Это повлечет вытеснение ценных подголовных примесей из царги пастеризации в основную царгу.
Такой же эффект можно получить, используя слишком низкую скорость отбора. В данном случае повышается флегмовое число в колонне и повышается качество очистки, однако, при этом зона азеотропа расширяется и смещает промежуточные головные фракции вниз в царгу. При этом азеотропные части (головы) попадают уже в царгу пастеризации что влечет за собой их попадание в конечный напиток.
Вывод
Царга пастеризации используется главным образом для ректификации. При грамотной эксплуатации она позволяет значительно повысить качество спирта на выходе.
Царга пастеризации: понятие и особенности применения
Теория. Выбирая головную фракцию, мы позволяем колонне работать на себя и накапливать головные примеси в верхней части колонны, затем мы начинаем собирать их в течение некоторого времени со скоростью, не превышающей скорость удаления этих примесей из куба при колонка. Чем выше концентрация этих веществ в кубе, тем больше их в единицу времени попадает в колонку. Это определяет, что концентрация примесей в головной фракции максимальна в первый час отбора проб, во второй час снижается примерно вдвое, в третьем – еще на половину.
Если изначально вещество содержало около 2000 мг / л, то через 10 часов выбора «голов» оно станет около 2 мг / л. Если примесь была в 2 раза меньше, желаемые 2 мг / л будут получены через 9 часов, а если в 2 раза больше, через 11 часов. Время отбора «голов» мало зависит от их первоначальной концентрации.
Для качественного удаления головной фракции требуется много времени. Но даже после выбора «головы» в колонне остается много примесей, разнесенных по всей высоте. Поэтому подбираем подголовники, ополаскивая подголовник от их остатков.
После этого кажется, что можно спокойно вздохнуть и приступить к выбору «тела». Но если вы стремитесь получить действительно чистый спирт, вам придется обратить внимание на то, что в кубе много разных веществ, которые при длительном кипячении образуют новые примеси головы. Кроме того, окисление происходит в обратном холодильнике на границе раздела между парами спирта и воздухом, и образуются новые альдегиды. Что ж, если не хватило терпения на 7-8 часовой отбор головной фракции, то их остатки и дальше будут стекать в колонку при отборе «тела».
Все эти факторы складываются и дают ощутимый отрицательный результат. Для борьбы с последними каплями примесей с головы успешно применяются цари пастеризации.
Понятие царги пастеризации
Канал пастеризации представляет собой царь, заполненный соплом высотой 20-30 см с узлом отбора жидкости внизу. Устанавливается между колонной и обратным холодильником. При выборе «напоров» максимальная концентрация примесей напора и верхнего промежуточного звена формируется именно в КП.
«Головки» срезаются с помощью блока отбора конденсатора оплавления, и в итоге отбор не останавливается полностью, а продолжается, но со скоростью в 2-3 раза меньшей. В этом случае сбор «тела» осуществляется блоком отбора, расположенным внизу царя.
Выбирая высоту боковой стенки пастеризации, не забывайте, что в основной боковой стенке необходимо предусмотреть 35-40 разделительных проходов. Их длины не суммируются. Для получения спирта, как с пастеризацией, так и без нее, основная колонна должна иметь высоту от 1 до 1,5 метра. КП не участвует в разделении смеси в колонне на фракции, у него есть своя специализированная функция – отвод флегмы, вытекающей из конденсатора флегмы в зоне отвода флегмы от остатков головной фракции с летучими примеси.
Блок выбора корпуса делит колонку на две части, каждая со своей собственной степенью рефлюкса.
В царе пастеризации коэффициент рефлюкса очень высок, потому что в головном сборнике скорость составляет всего 15-20 мл / час. В то же время примерно 10 литров спирта в час подается в обратный холодильник на 2-дюймовой колонке. Это означает, что коэффициент обратного потока будет примерно 500-600! В основной колонне коэффициент обратного потока является типичным для регулировки из 4-х в начале выбора “кузова” и настраивается в процессе работы по обычной схеме.
Эта разница в коэффициенте орошения приводит к тому, что царга пастеризации как насос перекачивает верхние из основной колонны и блокирует верхние промежуточные примеси, не давая им опускаться до уровня сортировочной установки КП.
Особенности эксплуатации ЦП
Царь пастеризации очень прост, но для успешной работы требует соблюдения определенных условий. Во-первых, это нормально для стабильности выпрямления при подаче энергии для нагрева куба и охлаждения в обратном конденсаторе.
Второе условие – недопустимость переохлаждения мокроты. Понятно, что переохлажденная мокрота с легкостью сместит зону концентрации примесей под блок отбора «тела», и царь пастеризации станет не более чем модным украшением колонны.
Высота ЦП должна быть достаточной для размещения сопла, обеспечивающего десяток ступеней разделения (теоретические тарелки). Для СПН мы рекомендуем 20-30 см, необходимые для создания зоны концентрации примесей. Недостаточная высота боковой панели пастеризации приведет к перемещению примесей в области отбора проб «тела».
Выбирая алкоголь, совсем не обязательно стремиться к максимальной крепости. Зона максимальной концентрации примесей верхнего промежуточного звена находится всего на пару ступеней упрочнения ниже точки азеотропа. Следовательно, приближение силы отбора алкоголя к азеотропу вытесняет примеси в зоне концентрирования по всей колонне и увеличивает риск попадания всего букета опасных веществ в готовый напиток.
Целью пастеризационного царьги является получение более чистого, не крепкого продукта, так как спирт все равно придется разбавлять до тех пор, пока он не достигнет пригодной для питья крепости.
Для правильной работы ЦП процесс шлифования должен выполняться без перебоев. Технология Start-Stop здесь противопоказана. Если отбор пробы прекратится, тампон со спиртом в колонке начнет расти, и та его часть, которая находится в царе пастеризации и имеет азеотропную силу, также увеличится. Зона концентрации примесей будет перенесена из КП в главную царгу. Когда отбор проб возобновится, примеси начнут подниматься и попадут в спирт.
Слишком низкая скорость отбора – еще один враг использования пастеризации царьги. Если при обычном измельчении уменьшение скорости вывода увеличивает коэффициент флегмы и улучшает качество очистки продукта, то в колонке с КП это не так. Чрезмерно высокий рефлюкс способствует расширению зоны, занятой азеотропом, и смещает зону накопления промежуточных примесей ниже КП в основной царге – в зону отбора проб. Здесь неуместно работать со стоком.
При получении ароматных дистиллятов пастеризация может привести к неприятным последствиям. Простые эфиры, попавшие в ЦП вместе с другими летучими примесями, будут удалены через верхний блок отбора.
Картриджи для пастеризации давно и прочно вошли в состав правильных инструментов. При соблюдении простых принципов процессоры дают ощутимый результат в улучшении качества алкоголя, но нет возможности контролировать процесс в реальном времени.
Если с головными фракциями все просто, то их вывод из колонны обеспечивается просто наличием ЦП, то с верхними промежуточными фракциями сложнее. В зависимости от технологических режимов зона максимальной концентрации может перемещаться вверх и вниз по колонне или входить в зону отвода.
Поэтому рационально купить царь пастеризации от известного производителя, а затем использовать ЦП в соответствии с инструкциями, разработанными производителем во время тестирования перед массовым производством. В противном случае у вас может получиться игрушка, которая успешно имитирует динамичную активность, но не приносит ожидаемой пользы.