Inhoud
Kolomoverstroming is mogelijk op elk apparaat van het kolomtype in destillatie- of rectificatiemodus, zowel tijdens de eerste als de tweede destillatie. Het probleem wordt gecompliceerd door het feit dat apparaten van dit ontwerp het meest efficiënt werken in de pre-verstikkingsmodus - bijna de volledige ineenstorting van het systeem. Vervolgens zullen we uitzoeken waarom de kolom blokkeert, hoe we deze kunnen identificeren, elimineren en ook voor ons eigen voordeel kunnen gebruiken.
Theorie
Kolomoverstroming is een noodsituatie waarbij de opstijgende hete alcoholdamp de in de deflegmator gekoelde neerdalende vloeistof – slijm – niet in de tegenovergestelde richting laat passeren.
Hierdoor verschijnt er een emulsieprop op een bepaalde plaats van de tsargi, waar vloeistof en damp in evenwicht zijn. Stoom breekt geleidelijk door het slijm, ziedend is hoorbaar in het apparaat. Tegelijkertijd is de stoomdrukkracht altijd hoger dan de refluxdruk, dus als het kubusverwarmingsvermogen, de druk en de temperatuur van het koelwater niet veranderen, beweegt de plug geleidelijk omhoog totdat de alcoholvloeistof en stoom de kolom verlaten via de atmosfeeraansluitleiding, noodklep of monstername-eenheid. Dit is de laatste fase van verstikking, in het jargon van moonshiners betekent het dat "de kolom begon te spugen".
Van het begin van het zieden tot het "spugen", de overstroming van de kolom duurt niet langer dan anderhalve minuut, dat wil zeggen, alles gebeurt relatief snel. Tegelijkertijd moet u niet proberen "spugen" te vermijden door de leiding te blokkeren voor communicatie met de atmosfeer, de klep of de selectie-eenheid - dit gaat gepaard met een explosie!
Aanvankelijk verschijnt de choke op de smalste plaats, dat wil zeggen dat het effect van een flessenhals wordt gecreëerd. Er kan zich bijvoorbeeld een kurk vormen waar een sterk verdicht mondstuk verandert in een minder dicht mondstuk, of wanneer de diameter van het trekkoord smaller wordt.
Waarom je moet vermijden om te stikken?
Wanneer de kolom overloopt, vindt het proces van warmte- en massaoverdracht niet plaats, daarom is er geen scheiding van de alcoholvloeistof in fracties. Als gevolg hiervan wordt de maneschijn verkregen tijdens het "spugen" en daarna op geen enkele manier gezuiverd van schadelijke onzuiverheden. Daarom moet de verstikking van de kolom worden geëlimineerd en daarna moet het apparaat "voor zichzelf kunnen werken".
Hoe de verstikking van de kolom te bepalen?
Tekenen van verstikking:
- toename van gezoem en trillingen in de kolom;
- een sterke temperatuurstijging in de tsarga;
- drukval;
- een scherpe uitstoot ("spuug") van vloeistof door een pijp voor communicatie met de atmosfeer, een noodklep of een selectie-eenheid is de laatste fase van vernauwing;
- in de dioptrie is zieden zichtbaar, wat lijkt op het actieve koken van water.
Er wordt aangenomen dat de vernauwing kan worden gezien en gecontroleerd door een dioptrie - een transparant, meestal glas, onderdeel van de tsarga. Maar dit is alleen relevant als de overstroming van de kolom op deze specifieke plaats plaatsvindt. Als het lager of hoger is, is het moeilijk te zien, en nog meer te regelen door het geleverde verwarmingsvermogen of de koelwatertemperatuur te wijzigen.
Oorzaken van kolomverstikking en methoden voor hun eliminatie
1. Verwarmingsvermogen te hoog. De meest voorkomende reden. In dit geval is het dwarsdoorsnedeoppervlak van de lade onvoldoende in verhouding tot het vermogen van het verwarmingselement en de deflegmator, zodat stoom en slijm niet normaal kunnen worden verdeeld in het volume van de lade. De eenvoudigste manier is om de stoomsnelheid te verlagen.
Hoe te repareren: zet het vuur uit als je stikt, wacht 1,5-2 minuten totdat al het slijm in de kubus is gezakt. Zet de verwarming weer aan, maar met een lager vermogen van 3-4%. Als de kolom opnieuw verslikt, herhaal dan de beschreven stappen.
Als alles in orde is, is dit de kracht van de bedrijfsvoorverstikkingsmodus van de kolom tot het moment dat andere belangrijke parameters van het systeem (druk en temperatuur van het koelwater, de lengte en het dwarsdoorsnede-oppervlak van de de lade, het vermogen van de koelkast en de deflegmator, enz.) worden niet gewijzigd. Bij wisselingen wordt eerst de kolom gesmoord, en daarna wordt weer het pre-choke regime gezocht.
Sommige moonshiners lossen dit probleem op door overtollige reflux te verwijderen, maar als er te weinig reflux is, koelt het de spuitmond niet goed en werkt de kolom niet op 100%. Het is raadzaam om de selectie van slijm alleen te vergroten als de kolom stikte terwijl hij "voor zichzelf werkte" en het extra slijm in de selectie ging.
2. Onderkoeling van slijm. Alcoholdamp gaat er beter doorheen en passeert heet slijm door zichzelf. De optimale watertemperatuur aan de uitlaat van de deflegmator is 50-60 °C. Als de temperatuur lager is, moet u de waterdruk verlagen.
3. Ongelijkmatige pakking van het mondstuk in de zijkant. Beginnende moonshiners zondigen hier meestal mee. Op plaatsen met een zeer dichte pakking wordt een vernauwing van de stoomleiding gevormd en verschijnt er een plug. On-load tap-wisselaars (gewone draadbevestigingen) mogen niet strak worden gedraaid en aangedrukt. In het geval van SPN (spiraal-prismatische nozzles) moet de uniformiteit van de vulling worden gecontroleerd. Hoe minder propjes, hoe beter.
4. Stroompieken en (of) druk in de watertoevoer. Als het verwarmingselement elektrisch is, veranderen stroomstoten het verwarmingsvermogen. Spontane verandering in waterdruk leidt tot ongelijkmatige koeling van het hele systeem.
5. Ongelijkmatige installatie van de kolom. Als het apparaat van het kolomtype niet strikt verticaal wordt geïnstalleerd, begint het slijm langs de muur te stromen. Als gevolg hiervan worden alle processen verstoord.
6. Onjuiste vulling van de kubus en bulksterkte. De kubus kan worden gevuld met maximaal ¾ van het volume, terwijl de sterkte van het gevulde water-alcoholmengsel niet hoger mag zijn dan 35% vol.
7. Vervuiling van de binnenkant van de machine. Ophopingen in de buizen verhinderen de normale beweging van slijm. Het apparaat moet periodiek worden gedemonteerd en gereinigd, vooral als de afzonderlijke onderdelen worden gebruikt voor de eerste en tweede distillatie, distillatie en rectificatie.
8. Verschil in atmosferische druk. Het probleem is relevant voor kolommen met een hoogte van meer dan 1,5 m. Wanneer de atmosferische druk verandert, kan het geleverde vermogen van de pre-verstikkingsmodus met 5-10% veranderen. Tegelijkertijd is het belangrijk om er rekening mee te houden dat de atmosferische druk niet alleen verandert met het weer, maar ook met de hoogte. De bedrijfsparameters van hetzelfde apparaat in een woonhuis en op de negende verdieping van een flatgebouw kunnen bijvoorbeeld verschillen.
9. De choke van de shell-and-tube deflegmator. Het treedt meestal op tijdens de tweede destillatie, als het mondstuk van de aan-belastingskraan stevig tegen de bodem van de refluxcondensor wordt gedrukt. Het risico op overstroming is groter in een refluxcondensor (met een gelijk totaaloppervlak van de stoomleiding), samengesteld uit een groot aantal smalle buizen.