Vapour Managment (VM)

Teoria, praktyka, sprzęt, kolumna
zbyszek1281
101%
101%
Posty: 2012
Rejestracja: 2006-05-12, 22:49

Post autor: zbyszek1281 » 2009-04-03, 11:54

Zgadzam się całkowicie z opinią Inżyniera azeotrop to chyba już mamy na dwudziestej półce .W związku z powyższym azeotrop jest pod i nad deflegmatorem

Awatar użytkownika
Spirit
100%
100%
Posty: 2303
Rejestracja: 2008-03-01, 18:30
Lokalizacja: Ostrołęka.

Post autor: Spirit » 2009-04-03, 12:53

cemik1 pisze: pary etanolu są cięższe a wody lżejsze od powietrza. Etanol więc w tej kolumnie leci w dół a woda do góry.
To samo co stwierdził inżynier można powiedzieć też o tym stwierdzeniu.Nie ma par etanolu i wody a mieszanina tych par.Jak więc mogą być rozdzielane w głowicy?
Lubię pracę. Praca mnie fascynuje. Mogę siedzieć i patrzeć na nią godzinami....

Awatar użytkownika
a_priv
100%
100%
Posty: 3144
Rejestracja: 2006-08-25, 08:30

Post autor: a_priv » 2009-04-03, 13:28

To fałszywe przekonanie jakoby pary były zmieszane (jak groch z popiołem) prowadzi u niektórych użytkowników do fałszywych wniosków odnośnie konstrukcji kolumny (takie pomysły miał @omir1).
omir1 pisze:[...] Powierzchnia kega (przykrywy)jest stosunkowo duża .Co by się działo gdyby ustabilizować jej temperaturę na poziomie temperatury wrzenia etanolu. Podczas grzania zacieru wszystkie frakcje o wyższej temperaturze wrzenia zostały by na tym deklu skroplone i powróciły z powrotem do zacieru zaś do kolumny dostałby się tylko etanol .[...]
Gdyby w istocie pary były taką mieszaniną to do ich rozdzielenia nie byłaby potrzebna kolumna rektyfikacyjna i proces rektyfikacji tylko mniej lub bardziej wymyślna destylacja prosta.


pzdr

cemik1

Post autor: cemik1 » 2009-04-06, 07:52

Napisałem, że kolumny VM można podzielić na dwa wykonania. Działanie pierwszego jest tłumaczone przez wędrówkę wody do góry a etanolu w dół. Drugie, to stały podział par przekazywanych do refluksu i odbioru z możliwością regulacji w dół za pomocą prostego zaworu kulowego. Ten drugi typ jest przedstawiony na zdjęciach. Wobez zgłaszanych powyżej uwag, uważam że właśnie ten ostani rodzaj ma "prawo" działać i zapewnia stosunkowo proste wykonanie stałego refluksu.

zbyszek1281
101%
101%
Posty: 2012
Rejestracja: 2006-05-12, 22:49

Post autor: zbyszek1281 » 2009-04-06, 09:30

Podobny podział powstaje w deflegmatorach.W wewnętrznym część par jest przepuszczana do skraplacza .Natomiast druga część skroplona wraca na wypełnienie.Podobnie jest z deflegmatorem zewnętrznym, gdzie następuje podział już skroplonych par z częściowym powrotem na wypełnienie

Awatar użytkownika
Spirit
100%
100%
Posty: 2303
Rejestracja: 2008-03-01, 18:30
Lokalizacja: Ostrołęka.

Post autor: Spirit » 2009-04-06, 16:10

Jeszcze jeden rysunek kolumny VM http://bildr.no/view/341291
Lubię pracę. Praca mnie fascynuje. Mogę siedzieć i patrzeć na nią godzinami....

cemik1

Post autor: cemik1 » 2009-08-20, 08:04

Bardzo inteesujące wyniki testów kolumny VM przedstawiono tutaj. Wynika z nich, że podział par dokonywany jest poprzez najwęższe miejsce w ścieżce odbioru produktu (wlot odbioru - zawór - kolano - chłodnica). Należało się tego spodziewać, jednak w wielu konstrukcjach VM można zobaczyć przewężenia (małe średnice zaworów lub chłodnic). Należy pamiętać, że wtedy nie otrzymamy zakładanego przez stosunek średnicy odbioru i kolumny RR. Bedzie on znacznie większy, bo ograniczony przewężeniem.
Wobec takiej komplikacji (a w zasadzie zwiększenia kosztów i wymiarów, bo dla dwucalowej kolumny i RR 4 należałoby cały tor odbioru wykonać jako calowy), trudności w destylacji prostej (RR 0, dla owocówek, należy uszczelnić kolumnę od góry - problemy z ciśnieniem i separacją poszczegónych frakcji) oraz tego, że RR jest co najwyżej stałe wydaje się, że koncepcja kontroli refluksu (RLM,zmodyfikowany przez inżeniera Aabratek lub zmodyfikowany Bokakob ) jest nie tylko tańsza w realizacji ale też lepsza technologicznie (zwiększa RR pod koniec procesu i umożliwia destylację prostą).

krisbak
50%
50%
Posty: 125
Rejestracja: 2008-07-31, 14:02
Lokalizacja: góry nasze góry :)

Post autor: krisbak » 2009-08-20, 23:01

inżynier pisze:
jurek13 pisze: Pary mniej lotne czyli ethanol skroplone zostają na 1 chłodnicy w jego przypadku deflegmatorze z pod którego zaworem pierwszym odbiera je jako destylat.
Absolutnie się z tym nie zgadzam, po przejściu przez kolumnę, nie mamy par mniej, czy bardziej lotnych, bo to jest już AZEOTROP. Zresztą po kilku następnych próbach kol. Krisbak potwierdził, ze jedynym właściwym sposobem jest odpowiedni reflux i nie ma znaczenia, czy odbiera z 1 czy 2 chłodnicy.
pozdrawiam - inżynier
Nie czytałem tego wątku, dopiero dzisiaj w następstwie postu o kolumnie VM dotarłem do tego tematu.... ustosunkuję się więc.
Mając mutanta i brykając na nim sprawdzałem rożne konfiguracje i ustawienia.

Ogólnie... nie pamiętam już "co kolega Krisbak" potwierdził lub nie potwierdził :wink:
Prawdą (którą potwierdzam) na pewno jest to że.."jedynym właściwym sposobem (dopisek mój: na sukces) jest właściwy reflux.

Jednocześnie prawdą również jest to, że:
- brykam na mutancie, który jest kolumną typu VM,
- odbieram destylat z deflegmatora, zaś całą resztę skroploną na chłodnicy odprowadzam do kolumny

Najważniejszą zaś prawdą jest to (o ile istnieją prawdy ważne, ważniejsze i najważniejsze :wink: ) że destylat odbierany spod deflegmatora jest zdecydowanie lepszy niż ten możliwy do odebrania z chłodnicy (oczywiście po przeregulowaniu głowicy by było jak teoria o refluxie mówi).

Powiem więcej... odbierając destylat w ostatnich brykaniach (destylacja ciągła - opisywałem ją w poście o mutancie) nie zauważam znacznego pogorszenia jakości destylatu spowodowanego przedgonami które w odbieranym destylacie przecież powinny być. :?

Na tą okoliczność zabezpieczyłem dla kolegów próbki (pisałem o nich) destylatu: 96% i rozcieńczony do50% z wiórkami dębowymi.
Nadmieniam również, że nie będę przekonywał nikogo do moich konfiguracji, bo każdy ma rozum i wolną wolę... no i smak.

rafiki
30%
30%
Posty: 44
Rejestracja: 2008-08-29, 23:33
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: rafiki » 2009-10-16, 23:33

Pozwolę sobie zabrać głos 8) .

Schematy przedstawione wcześniej prezentują rozwiązanie zakładające deflegmator częściowo skraplający tzn. że tylko część oparów skropli się na deflegmatorze natomiast reszta oparów kierowana jest do dodatkowego deflegmatora w postaci chłodnicy.

Żadne dodatkowe półki kierujące nie są potrzebne, tak jak proponuje Xaafuun, ponieważ destylat znajduje się w postaci pary i dopiero na dodatkowym deflegmatorze jest skraplany, co słusznie zauważył Zbyszek1281.

Zakładając że istnieje różnica w gęstości tych par i są one cięższe to opadając trafią na opór w postaci wypełnienia i znajdując najkrótszą drogę na zewnątrz popłyną poprzez zawór do deflegmatora zewnętrznego (chłodnicy).

Trzeba sobie zadać tylko pytanie czy faktycznie warto się bawić w takie kombinacje. Podstawowym warunkiem wykorzystania tego rozwiązania jest szczelność aparatury tak aby pary nie wydostawały się przez głowicę na zewnątrz. Wg mnie jest to spory minus bo w kolumnie może dochodzić do wzrostu ciśnienia, a jak wiadomo z ciśnieniem nie ma żartów.

Awatar użytkownika
a_priv
100%
100%
Posty: 3144
Rejestracja: 2006-08-25, 08:30

Post autor: a_priv » 2009-10-17, 09:54

rafiki pisze: [...] Schematy przedstawione wcześniej prezentują rozwiązanie zakładające deflegmator częściowo skraplający tzn. że tylko część oparów skropli się na deflegmatorze natomiast reszta oparów kierowana jest do dodatkowego deflegmatora w postaci chłodnicy [...]
Nie do końca tak. Istotą jest zmienna moc deflegmatora. Podczas prawidłowego "zalewania" kolumny potrzebne jest 100% skroplenie na deflegmatorze, a podczas destylacji zmienne (od o% do nawet 99%) w zależności od charakterystyki procesu (czyli tego co chcemy uzyskać). Można to uzyskać bezpośrednio sterując przepływem chłodziwa przez deflegmator, lub pośrednio - sterując mocą grzania.
rafiki pisze: [...] Zakładając że istnieje różnica w gęstości tych par i są one cięższe to opadając [...]
A dlaczego niby miałałaby być taka niejednorodność? W jednej objętości pary złożone z tych samych składników, ale w różnej gęstości? :nie_wiem
Raczej należałoby powiedzieć, że pary idą w górę, a w dół opada skroplona flegma zawierająca cięższe frakcje.

rafiki pisze: [...] w kolumnie może dochodzić do wzrostu ciśnienia, a jak wiadomo z ciśnieniem nie ma żartów. [...]
Wszystkie kolumny powinny pracować w układzie otwartym, tak więc podczas normalnej pracy nie powinno dochodzić do istotnych skoków ciśnienia. Zresztą każdy taki skok mocno zakłóca stabilizację pracy kolumny (zmieniają się temperatury wrzenia i skraplania poszczególnych frakcji). A co do niebezpieczeństwa to tylko zapchanie kolumny podczas pracy może spowodować niebezpieczny wrost ciśnienia, ale zabezpieczeniem powinien być bezpiecznik ciśnieniowy w kotle i oczywiście nadzór nad kolumną.


pzdr

rafiki
30%
30%
Posty: 44
Rejestracja: 2008-08-29, 23:33
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: rafiki » 2009-10-17, 12:33

a_priv pisze: Nie do końca tak. Istotą jest zmienna moc deflegmatora. Podczas prawidłowego "zalewania" kolumny potrzebne jest 100% skroplenie na deflegmatorze, a podczas destylacji zmienne (od o% do nawet 99%) w zależności od charakterystyki procesu (czyli tego co chcemy uzyskać). Można to uzyskać bezpośrednio sterując przepływem chłodziwa przez deflegmator, lub pośrednio - sterując mocą grzania.
Przyznam że trochę na skróty poleciałem, bo przyjąłem że mamy stan ustalony kolumny.
a_priv pisze:
rafiki pisze: [...] Zakładając że istnieje różnica w gęstości tych par i są one cięższe to opadając [...]
A dlaczego niby miałałaby być taka niejednorodność? W jednej objętości pary złożone z tych samych składników, ale w różnej gęstości? :nie_wiem
W zasadzie to źle się wyraziłem pisząc to. Zasugerowałem się pierwszym postem. Zgadzam się z tym że pary po wyjściu z ostatniej półki mają swój określony skład i są mieszaniną jednorodną.
a_priv pisze:Wszystkie kolumny powinny pracować w układzie otwartym, tak więc podczas normalnej pracy nie powinno dochodzić do istotnych skoków ciśnienia.
To zbyt duże uogólnienie, ale wiadomo że chodzi o kolumny stosowane hobbystycznie.
a_priv pisze:A co do niebezpieczeństwa to tylko zapchanie kolumny podczas pracy może spowodować niebezpieczny wzrost ciśnienia, ale zabezpieczeniem powinien być bezpiecznik ciśnieniowy w kotle i oczywiście nadzór nad kolumną.
Generalnie tak, ale zauważ że ten typ kolumny wymusza szczelność głowicy ze względu na niecałkowite skraplanie deflegmatora. I w przypadku rozruchu i zalewania kolumny odcinając zawór kierujący pary na drugi deflegmator, tworzy się układ zamknięty.

Awatar użytkownika
a_priv
100%
100%
Posty: 3144
Rejestracja: 2006-08-25, 08:30

Post autor: a_priv » 2009-10-17, 13:05

rafiki pisze: [...] tworzy się układ zamknięty.

Uwagi korugujące ten stan były zamieszczone wcześniej (a może i w innym wątku). Pisałem wtedy o otwarciu układu do atmosfery pomiędzy chłodnicą, a poziomem alkoholu nad zaworem, z ew. rurką uniemożliwaijącą wypływanie alkoholu.

pzdr

rafiki
30%
30%
Posty: 44
Rejestracja: 2008-08-29, 23:33
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: rafiki » 2009-10-18, 00:12

krisbak pisze: Najlepiej, byś zawsze był ZA, no i zawsze kiwaj głową na TAK, jak Pan do Ciebie mówi (pisze).
Czyżbym wyczuwał sarkazm?

Jestem otwarty na nowe rozwiązania. Jeśli działają to jestem jak najbardziej na tak pod warunkiem, że nie będą niepotrzebnie skomplikowane a przede wszystkim bezpieczne.

W tym wypadku cieszę się że A_priv podjął dyskusję dot. pracy kolumny i zwrócił uwagę na jednorodność oparów, bo jeśli przeczyta to ktoś zupełnie zielony to może wysnuć błędne wnioski.

Jeśli chodzi o kiwanie głową na TAK :wink: , to jeżeli jestem czegoś pewien i wiem że mam rację to nic nie wpłynie na zmianę mojego zdania, a podyskutować zawsze można :wink:

cemik1

Post autor: cemik1 » 2009-10-20, 08:39

rafiki pisze:...Podstawowym warunkiem wykorzystania tego rozwiązania jest szczelność aparatury tak aby pary nie wydostawały się przez głowicę na zewnątrz.
Kolumna VM jest otwarta od góry. Moc deflegmatora musi być tak dobrana, aby następowało całkowite skraplanie par. Zamykane od góry są tylko, gdy przeprowadza się na nich imitację pot-stila.

Awatar użytkownika
Yaromir
101%
101%
Posty: 209
Rejestracja: 2007-04-09, 21:06
Lokalizacja: z kątowni

Post autor: Yaromir » 2010-03-28, 23:14

Przetłumaczyłem ( tak jak umiałem :mrgreen: ) tekst Mike'a Nixona opisujący działanie kolumn z głowicą VM ze strony http://www.homedistiller.org/photos-ns.htm
______________________________________________________________________________________________________________________

Mike explains a bit more about how the Vapour Management head works ...

Mike wyjaśnia trochę więcej o tym jak pracuje głowica Zarządzania Parą...

If you feed vapour to the middle point of a horizontal tube, then it will split into two streams. If the cross-sectional area of one arm of the tube is A and the other is B, then the vapour will divide in that ratio, A/B.

Jeśli dostarczysz parę do środkowego punktu poziomej rury, wtedy podzieli się ona na dwa strumienie. Jeśli przekrój jednego ramienia rury oznaczymy jako A a drugi jako B, w takim razie para podzieli się w stosunku A/B.

You can control that cross-sectional area by means of gate valves, and this is useful for some applications.

możesz kontrolować ten przekrój za pomocą zaworu zasuwowego ( bądź kulowego), i to jest przydatne do kilku zastosowań.

If you feed vapour into the middle point of a vertical tube, density now becomes a factor and this can be used to control the behaviour of a distilling column depending on the composition of the vapour inside. First thing to note is that vapour rises in a distillation column not because if convection, as some think, but because it is pushed by vapour generated in the boiler. All vapour in a distillation column therefore rises at the same rate no matter what its density, and at a rate determined by the power pumped into the boiler.

Jeśli dostarczasz parę do środkowego punktu pionowej rury, jej gęstość teraz staje się czynnikiem, który może być użyty by kontrolować działanie kolumny destylacyjnej zależnie od składu pary. Pierwszą rzeczą do zauważenia jest to że para wznosi się w kolumnie destylacyjnej nie z powodu konwekcji, jak niektórzy myślą, ale dlatego że jest wypychana przez parę wytworzoną w bojlerze. Cała para w kolumnie destylacyjnej zatem unosi się do góry przy takiej samej prędkości niezależnie jaką ma gęstość, i przy prędkości określonej przez moc dostarczoną do bojlera.

When vapour meets the middle point of the vertical tube, some will be driven further up the column and some will enter the tube. In practise, this middle feed point is sealed off by a gate valve in a side arm during stabilisation of the column, and the vertical tube comprises the path up to the top condenser and the path down to the product condenser. It is a 'kinked' vertical tube fed with vapor at its middle point. When the gate valve is opened, vapour enters the side arm and, if it is less dense than air, will try to rise. If it is denser than air then it falls. It cannot rise in the side arm as that arm only goes down, but can fall as it points down to the product condenser and collecting vessel. The gate valve controls amount that can enter the side arm. The relative densities of steam at 100C, air at room temperature, and ethanol vapor at 78C are 0.6/1.0/1.6 If the vapour in the column is ethanol, then it will fall down through the product arm, and if it is steam then it will continue up to the top condenser.

Gdy para osiągnie środkowy punkt pionowej rury, część zostanie pokierowana w górę kolumny a część wejdzie do rury. W praktyce, ten środkowy punkt zasilania zamykamy zaworem zasuwowym w ramieniu bocznym podczas stabilizacji kolumny, pionowa rura zawiera drogę do najwyższej chłodnicy i drogę w dół do chłodnicy produktu. To jest 'skręcona' pionowa rura zasilana parą przy swoim środkowym punkcie. Gdy zawór zasuwowy jest otwarty, para wchodzi do ramienia bocznego a jeśli jest mniej gęsta niż powietrze, będzie próbować się wznieść. Jeśli jest gęstsza niż powietrze wtedy opadnie. Ona nie może się wznosić w ramieniu bocznym ponieważ to ramię jest skierowane w dół, ale może opadać wprost do chłodnicy produktu i pojemnika odbierania. Zaworem zasuwowym kontrolujemy ilość, która może wejść do ramienia bocznego. Względne gęstości pary wodnej przy 100 C, powietrza w temperaturze pokojowej i pary etanolu przy 78 C są w stosunku 0.6 / 1.0 / 1.6. Jeśli para w kolumnie będzie etanolem, wtedy spadnie ona przez ramię produktu, a jeśli to jest para wodna wtedy ona będzie podążać do najwyższej chłodnicy.

The changeover point, when the vapor in the column is the same density as air, if when the vapour comprises 45.5% ethanol and 54.5% steam. The volume of vapour falling down through the side arm therefore tails off and finally stops as the vapour mix in the column approaches and then reaches this point.

Punktem przełomowym jest gdy para w kolumnie ma taką samą gęstością jak powietrze, wtedy gdy para zawiera 45.5 % etanolu i 54.5 % pary wodnej. Ilość pary przez ramię boczne spada zatem odcina pogony i w końcu zatrzymuje się kiedy skład pary w kolumnę zbliża się a następnie dojdzie do tego punktu.

As this represents the onset of tails, the side arm being at the top of the column, a vapour management still automatically stops delivering product before it is contaminated with a significant amount of tails. It is also the reason why you cannot test the operation of such a still using steam alone. Subsequent collection of tails can be done by turning off the top condenser, blocking that path with a rag in the top vent, and fully opening the gate valve. A rag is recommended for blocking the top vent as a gate valve would present the possibility that both gate valves could be closed together, sealing the whole still.

Jako że to stanowi początek pogonów, boczne ramię będące na szczycie
kolumny,destylatora z Zarządzaniem Parą automatycznie przerwie dostarczanie produktu zanim zostanie zanieczyszczony znaczącą ilością pogonów. To jest również powód dlaczego nie możesz sprawdzić funkcjonowania takiego destylatora używającej samej pary wodnej. Dalsze zebranie pogonów może zostać skończone przez wyłączenie najwyższej chłodnicy, blokując tę drogę szmatą w najwyższym wylocie , i w pełni otwierając zawór zasuwowy. Szmata jest zalecana dla blokowania najwyższego wylotu ponieważ zawór zasuwowy dałby możliwość, że oba wyloty kolumny mogły by być zamknięte razem, uszczelniając cały destylator.


____________________________________________________________________________________________________
Uprzedzając pytania i wątpliwości - sam się zastanawiam jak to jest z tym VM? na forum
homedistiller też debatowali o działaniu tego typu głowicy np tu:

http://www.homedistiller.org/forum/view ... 2&hilit=vm

autor tego wątku traktuje opis Nixona z gęstością par jako legendę

wiadomo że nad wypełnieniem mamy przy prawidłowym refluxie już azeotrop czyli ~96 % etanolu w parze, w tej kolumnie reflux już wstępnie wynika z różnicy średnic głownej kolumny i odejścia bocznego - dodatkowo mamy zawór którym zmieniamy średnicę przekroju.

Może te gęstości mają znaczenie w ostatniej fazie - kiedy w baniaku mamy resztki alkoholu i nie następuje już rektyfikacja tylko destylacja prosta - co może wynikać z powyższego opisu że przy zawartości w parze alkoholu 45,5% ( nad wypełnieniem -> destylacja prosta!!! ) z odbioru przestaje kapać.

Faktem jest że destylując samą wodę nie kapnie nam nic z bocznej chłodnicy odbioru.
Otrzymany destylat jest podobno o wyjątkowej czystości - opinie osób które wcześniej
pracowały na kolumnach z zimnymi palcami i z głowicą całkowicie skraplająca parę.
Kolumny te mają też dużą wydajność - tu cytat z jednego z wątków przy kolumnie 2" średnicy i na 125cm wysokiej:
Vm column run 1
5 gal ecj low wines @ +-40%abv
started 4:30
4:56 temperature spike
begin foreshots collection 6pm
7pm foreshots done
8:16 cut heads, left column to equilibrate
8:51 500 mls @ 93.5% collected: opened valve more and turned up heat
9:10 1l @ 95.6%
opened valve more
9:33 1 l @ 95.6%
9:51 1l @ 94%
10:08 1.1l @ 95%
10:29 1.1l @ 95.6%
10:51 1l @ 95.6%
11:15 800ml @ 86.5%
i są chętnie budowane do kolumn produkujących paliwo
http://distillery-yeast.com/distillery- ... l-still-3/


PS poprawki tego tłumaczenia mile widziane :D

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 33 gości