RU169413U1

RU169413U1 - COLON TYPE DISTILLATOR

Info

Publication number: RU169413U1
Application number: RU2016136435U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Сандалов
Original assignee: ООО "Альянс"
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Дистиллятор содержит перегонный бак из нержавеющей стали, в котором установлен вентиль для слива остатков, две ручки для транспортировки, термометр на баке. Охладитель, дугообразный патрубок, колонна и фланец соединены последовательно. Между фланцем и перегонным баком установлено силиконовое уплотнение. В колонне установлен штуцер для сквозной подачи охлаждающей жидкости и внутри насадка Панченкова. В дугообразном патрубке установлен второй термометр. В охладителе установлен трехниточный теплообменник по типу трех трубок в трубе, вводной штуцер и выводной штуцер для циркуляции охлаждающей жидкости. В охладителе установлен патрубок для слива готового продукта.The distiller contains a stainless steel distillation tank, in which a valve is installed for draining residues, two handles for transportation, and a thermometer on the tank. Cooler, arcuate pipe, column and flange are connected in series. A silicone seal is installed between the flange and the distillation tank. A fitting is installed in the column for the through supply of coolant and inside the Panchenkov nozzle. A second thermometer is installed in the arcuate pipe. A three-thread heat exchanger is installed in the cooler by the type of three tubes in the pipe, an inlet fitting and an outlet fitting for circulation of the coolant. The cooler has a pipe for draining the finished product.

Description

Полезная модель относится к спиртовому производству, в частности к аппаратам для получения пищевого ректификованного спирта, может быть использована для утилизации легкопортящихся сельскохозяйственных продуктов путем переработки их в этиловый спирт в условиях небольших помещений на производстве или в быту и может быть использована при производстве дистиллированной воды и очищенной воды из загрязненной.The utility model relates to alcohol production, in particular to apparatus for the production of rectified edible alcohol, can be used for the disposal of easily perishable agricultural products by processing them in ethyl alcohol in small premises at the factory or in the home, and can be used in the production of distilled water and purified water from polluted.

Известно устройство - дистиллятор Машковского [см. патент РФ №156853 U1, МПК B01D 3/00], содержащий перегонный куб с прикрепленным к нему сухопарником, полости которых связаны трубкой, полость сухопарника также связана трубкой с входом змеевика, установленного в корпусе охладителя, снабженного трубками подвода и отвода холодной воды, отличающийся тем, что дистиллятор снабжен дополнительными сухопарниками, из которых нижний закреплен на крышке перегонного куба, а остальные установлены в вертикальный ряд по центральной оси перегонного куба и последовательно закреплены друг с другом посредством резьбового соединения, а полости соседних сухопарников связаны трубками, причем каждая из трубок, введенная внутрь сухопарника снизу, изогнута по дуге в направлении дна, при этом змеевик установлен вертикально и его вход соединен трубкой с верхним сухопарником.A device is known - Mashkovsky distiller [see RF patent No. 156853 U1, IPC B01D 3/00], containing a distillation cube with a dry coupler attached to it, the cavities of which are connected by a tube, the cavity of the steamer is also connected by a tube to the inlet of the coil installed in the cooler body, equipped with cold water inlet and outlet tubes, characterized the fact that the distiller is equipped with additional dry steamers, of which the bottom is fixed on the lid of the distillation cube, and the rest are mounted in a vertical row along the central axis of the distillation cube and are sequentially fixed to each other by ezbovogo compound, and associated steam drum cavity adjacent tubes, each of the tubes is introduced into the steam drum from below, is curved in an arc toward the bottom, wherein the coil is vertical and its input is connected with an upper steam drum tube.

К недостаткам устройства можно отнести, наличие множественных резьбовых соединений, невозможность регулировки скорости перегона, трудоемкость сборочного процесса, наличие патрубков с малыми радиусами закругления, приводящих к повышенному загрязнению стенок патрубков.The disadvantages of the device include the presence of multiple threaded connections, the inability to adjust the speed of the drive, the complexity of the assembly process, the presence of pipes with small radii of curvature, leading to increased contamination of the walls of the pipes.

Известно также устройство - дистиллятор колонного типа с контролируемым внутренним флегмообразованием [см. патент РФ №156382 U1, МПК B01D 3/00], содержит перегонный куб, соединенную с ним с помощью фланца вертикальную колонну, представляющую собой прямоточный кожухо-трубчатый теплообменник по типу труба в трубе, соединительную трубку, соединяющую колонну со вторым теплообменником такой же конструкции, расположенным вертикально. Второй теплообменник является конденсатором. В верхней части колонны установлен термометр, термопара которого располагается в потоке спиртовых паров. Хладагент подается в межтрубное пространство обоих теплообменников одновременно через раздваивающийся патрубок в нижней части теплообменников. В колонне обеспечено прямоточное движение хладагента и паров, а в конденсаторе - противоточное. Скорость подачи хладагента в межтрубное пространство колонны регулируется вентилем, установленным в раздваивающемся патрубке. Слив хладагента из обоих теплообменников объединен в один поток трубкой с регулировкой вентилем.A device is also known - a column type distiller with controlled internal phlegm formation [see RF patent No. 156382 U1, IPC B01D 3/00], contains a distillation cube, a vertical column connected to it by means of a flange, which is a direct-flow shell-and-tube heat exchanger like a pipe in a pipe, a connecting pipe connecting the column to a second heat exchanger of the same design located vertically. The second heat exchanger is a condenser. A thermometer is installed in the upper part of the column, the thermocouple of which is located in the stream of alcohol vapors. The refrigerant is fed into the annulus of both heat exchangers simultaneously through a bifurcated pipe in the lower part of the heat exchangers. Direct-flow movement of refrigerant and vapor is provided in the column, and counter-flow in the condenser. The flow rate of refrigerant into the annulus of the column is controlled by a valve installed in the bifurcated pipe. The refrigerant drain from both heat exchangers is combined into a single stream with a valve-controlled tube.

Данное устройство позволяет получать пищевой ректификованный спирт и очищенную воду. Однако получение готового продукта связано с большим расходом охлаждающей жидкости в процессе перегона. Отсутствуют элементы визуального контроля над температурой жидкости внутри перегонного бака, а необходимость использования патрубков малого диаметра вызывает проблемы с надежностью данного аппарата.This device allows you to get rectified food alcohol and purified water. However, the receipt of the finished product is associated with a large consumption of coolant in the process of distillation. There are no elements of visual control over the temperature of the liquid inside the distillation tank, and the need to use small diameter pipes causes problems with the reliability of this unit.

Известно устройство - дистиллятор непрерывного действия [см. патент РФ №2048155 С1 МПК B01D 3/00], включает вертикальный разъемный корпус, состоящий из испарительной камеры с патрубком подачи жидкости, съемной стенки, нагревателя, крышки, имеющей патрубок слива дистиллята с рубашкой водяного охлаждения, имеющей патрубки подачи и выхода теплоносителя, воронку, конденсатор, содержащий насадку, завихритель. Испарительная камера и крышка герметично соединены между собой при помощи фланцевого соединения.A device is known - a continuous distiller [see RF patent No. 2048155 C1 IPC B01D 3/00], includes a vertical detachable case consisting of an evaporation chamber with a liquid supply pipe, a removable wall, a heater, a cover having a distillate drain pipe with a water cooling jacket, with a coolant supply and exit pipe, a funnel , condenser containing nozzle, swirl. The evaporation chamber and the lid are hermetically interconnected by means of a flange connection.

Известное устройство позволяет получать дистиллят в полевых условиях из жидких органических и неорганических веществ.The known device allows to obtain the distillate in the field from liquid organic and inorganic substances.

Недостатками устройства является невозможность контроля за процессом перегона. Очистка после каждого цикла потребует большого количества времени в виду сложности компонентов изделия. Также отсутствуют элементы дополнительного охлаждения, что повышает время процесса перегона.The disadvantages of the device is the inability to control the process of driving. Cleaning after each cycle will require a lot of time due to the complexity of the components of the product. Also, there are no elements of additional cooling, which increases the duration of the transfer process.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в получении увеличенной концентрации продукта и расширении функциональных возможностей.The technical result of the proposed device is to obtain an increased concentration of the product and the expansion of functionality.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для получения пищевого ректификованного спирта или дистиллированной воды состоит из:The technical result is achieved due to the fact that the device for producing rectified edible alcohol or distilled water consists of:

- перегонного бака;- distillation tank;

- вентиля для слива жидкости, установленного в нижней боковой стенке перегонного бака;- a valve for draining the liquid installed in the lower side wall of the distillation tank;

- вертикальной колонны с фланцем в нижней части и штуцером в верхней части для сквозной подачи охлаждающей жидкости, которая крепится к перегонному баку за счет гаек барашков;- a vertical column with a flange in the lower part and a fitting in the upper part for through-flow of coolant, which is attached to the distillation tank due to wing nuts;

- дугообразного патрубка и охладителя;- an arched branch pipe and a cooler;

- термометра, установленного на дугообразном патрубке;- a thermometer mounted on an arc-shaped pipe;

- термометра, установленного на перегонном баке;- a thermometer mounted on a distillation tank;

причем вертикальная колонна последовательно соединена с охладителем при помощи дугообразного патрубка. В вертикальной колонне, увеличенной длины до 60 см и диаметра до 40 мм, со штуцером для сквозной подачи охлаждающей жидкости и установленной внутри насадки Панченкова, происходит дополнительная очистка за счет задержания на поверхности насадки Панченкова наибольшего объема флегмы и свободного прохождения потока спиртовых паров. Взаимодействие между насадкой Панченкова, флегмой и паром обеспечивает разделение водно-спиртовой смеси на разные фракции. На стенках вертикальной колонны, за счет увеличенной длины, диаметра и подачи охлаждающей жидкости через штуцер для сквозной подачи охлаждающей жидкости в верхней части, высококипящая фракция пара охлаждается, и загрязняющие примеси в виде флегмы стекают обратно в куб, что позволяет получить продукт с концентрацией до 94%.moreover, the vertical column is connected in series with the cooler using an arcuate pipe. In a vertical column, increased length up to 60 cm and diameter up to 40 mm, with a nozzle for through-flow of coolant and installed inside the Panchenkov nozzle, additional cleaning takes place due to the retention of the largest phlegm volume on the surface of the Panchenkov nozzle and the free passage of alcohol vapor flow. The interaction between the Panchenkov nozzle, reflux and steam ensures the separation of the water-alcohol mixture into different fractions. On the walls of the vertical column, due to the increased length, diameter and supply of coolant through the nozzle for through-flow of coolant in the upper part, the high-boiling steam fraction is cooled, and contaminants in the form of reflux flow back into the cube, which allows to obtain a product with a concentration of up to 94 %

Охладитель представляет собой трехниточный теплообменник по типу трех трубок в трубе, вводного штуцера и выводного штуцера для циркуляции охлаждающей жидкости, таким образом, обеспечивает прямоточное движение охлаждающей жидкости, конденсацию паров, уменьшает общий напор при охлаждении и создает экономию охлаждающей жидкости.The cooler is a three-thread heat exchanger according to the type of three tubes in a pipe, an inlet fitting and an outlet fitting for circulating coolant, thus providing direct-flow movement of the coolant, condensation of vapors, reduces the total pressure during cooling and creates savings in the coolant.

Причем конструкция колонны и охладителя предполагает возможность работы в разных режимах, за счет способа подачи охлаждающей жидкости, влияющей на скорость перегона или концентрацию продукта. Регулировка осуществляется при помощи вводного и выводного штуцеров охладителя и штуцера для сквозной подачи охлаждающей жидкости в верхней части колонны.Moreover, the design of the column and cooler suggests the possibility of working in different modes, due to the method of supplying coolant, which affects the speed of distillation or concentration of the product. The adjustment is carried out using the inlet and outlet nozzles of the cooler and the nozzle for the through-flow supply of coolant in the upper part of the column.

Первый этап перегона, для получения грубой очистки выполняется при последовательной подаче охлаждающей жидкости через вводной штуцер и выводной штуцер только к охладителю.The first stage of the distillation, to obtain rough cleaning, is carried out with a sequential supply of coolant through the inlet fitting and the outlet fitting only to the cooler.

Второй этап перегона может выполняться в двух режимах. При последовательной подачи жидкости сначала через штуцер для сквозной подачи охлаждающей жидкости в верхней части колонны, а затем через вводной штуцер и выводной штуцер охладителя, наибольшее охлаждение получает верхняя часть колонны, что приводит улучшенному разделению водно-спиртовой смеси на фракции и, как следствие, к повышению концентрации продукта. При этом охлаждающая жидкость, поступающая в охладитель через вводной штуцер после прохождения через штуцер для сквозной подачи охлаждающей жидкости в верхней части колонны, имеет повышенную температуру, что снижает производительность охладителя, а следовательно, скорость перегона.The second stage of the stage can be performed in two modes. With a sequential supply of liquid, first through the nozzle for the through-flow supply of coolant in the upper part of the column, and then through the inlet nozzle and the outlet nozzle of the cooler, the upper part of the column receives the greatest cooling, which leads to an improved separation of the water-alcohol mixture into fractions and, as a result, increase product concentration. In this case, the coolant entering the cooler through the inlet nozzle after passing through the nozzle for through-flow supply of coolant in the upper part of the column has an elevated temperature, which reduces the performance of the cooler and, consequently, the speed of distillation.

В случае последовательного подключения сначала через вводной штуцер охладителя, а затем через выводной штуцер охладителя к штуцеру для сквозной подачи охлаждающей жидкости в верхней части колонны, увеличивается скорость перегона за счет наилучшего охлаждения водно-спиртовой смеси в области охладителя, но снижается концентрация продукта, так как поступающая жидкость в штуцер для сквозной подачи имеет повышенную температуру.In case of serial connection, first through the cooler inlet fitting, and then through the cooler outlet nozzle to the nozzle for through-flow cooling fluid in the upper part of the column, the speed of distillation increases due to the best cooling of the water-alcohol mixture in the cooler region, but the product concentration decreases, since the incoming liquid into the through-flow connection has an elevated temperature.

Источником тепла для нагрева жидкости в рассматриваемом устройстве является бытовое кухонное нагревательное устройство, например бытовые электрические, газовые и индукционные плиты.The heat source for heating the liquid in the device in question is a domestic kitchen heating device, for example, household electric, gas and induction cookers.

Крепление фланца вертикальной колоны к перегонному баку с жидкостью выполнено с применением силиконового уплотнителя, что значительно повышает герметичность и надежность изделия. Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом.The flange of the vertical column is attached to the liquid distillation tank using a silicone sealant, which significantly increases the tightness and reliability of the product. The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing.

На фиг. 1 изображено устройство для получения пищевого ректификованного спирта и дистиллированной воды в разрезе.In FIG. 1 shows a device for producing rectified edible alcohol and distilled water in a section.

Устройство для получения пищевого ректификованного спирта и дистиллированной воды содержит перегонный бак 1 из нержавеющей стали, в котором в нижней части боковой стенки установлен вентиль 16 для слива остатков из перегонного бака 1, две ручки для транспортировки устройства 4, первый термометр 17 на верхней части бака 1 для контроля за температурой в баке 1. Охладитель 3, дугообразный патрубок 2, колонна 5 и фланец 14 соединены последовательно. Крепление фланца 14 к перегонному баку 1 выполнено за счет шести гаек барашков 6, между фланцем 14 и перегонным баком 1 установлено силиконовое уплотнение 7. В вертикальной колонне 5 установлен в верхней части штуцер для сквозной подачи охлаждающей жидкости 8 и внутри в нижней части насадка Панченкова 9. В дугообразном патрубке 2 установлен второй термометр 10, термопара которого установлена в верхней части. В охладителе 3 установлен трехниточный теплообменник по типу трех трубок в трубе 11, вводной штуцер 12 и выводной штуцер 13 для подачи и циркуляции охлаждающей жидкости. В нижней части охладителя 3 установлен патрубок 15 для слива готового продукта.A device for producing rectified edible alcohol and distilled water contains a stainless steel distillation tank 1, in which a valve 16 is installed in the lower part of the side wall for draining residues from the distillation tank 1, two handles for transporting the device 4, and the first thermometer 17 on the upper part of the tank 1 for monitoring the temperature in the tank 1. Cooler 3, arcuate pipe 2, column 5 and flange 14 are connected in series. The flange 14 is fastened to the distillation tank 1 by six wing nuts 6, a silicone seal 7 is installed between the flange 14 and the distillation tank 1. In the vertical column 5, a fitting for through-flow of cooling fluid 8 is installed in the upper part and inside of the bottom part of the Panchenkov nozzle 9 A second thermometer 10 is installed in the arcuate pipe 2, the thermocouple of which is installed in the upper part. In cooler 3, a three-thread heat exchanger is installed according to the type of three tubes in the pipe 11, an inlet fitting 12 and an outlet fitting 13 for supplying and circulating coolant. In the lower part of the cooler 3 there is a pipe 15 for draining the finished product.

В перегонный бак 1 помещают рабочую жидкость, пригодную для перегона или очистки. При помощи силиконового уплотнения 7 и шести гаек барашков 6 закрепляют фланец 14, соединенный колонной 5 дугообразным патрубком 2 и охладителем 3 на горловине перегонного бака 1. После нагрева жидкости до состояния кипения процесс отслеживается при помощи первого термометра 16, пары попадают по колонне 5 через насадку Панченкова 9 к штуцеру для сквозной подачи охлаждающей жидкости 8, тяжелые пары загрязняющих примесей оседают на стенках колонны 5 и насадке Панченкова 9. Температура паров контролируется при помощи второго термометра 10. Очищенные пары последовательно попадают в дугообразный патрубок 2, в охладитель 3 с циркулирующей охлаждающей жидкостью, где охлаждаются и конденсируются при помощи трехниточного теплообменника 11 по типу трех трубок в трубе и после конденсации вытекают через патрубок 15.In the distillation tank 1 is placed a working fluid suitable for distillation or purification. Using a silicone seal 7 and six wing nuts 6, a flange 14 is connected, connected by a column 5 with an arc-shaped nozzle 2 and a cooler 3 on the neck of the distillation tank 1. After heating the liquid to a boiling state, the process is monitored using the first thermometer 16, the vapor flows through the column 5 through the nozzle Panchenkova 9 to the fitting for through-flow coolant 8, heavy fumes of contaminants settle on the walls of the column 5 and Panchenkova nozzle 9. The temperature of the vapors is monitored using a second thermometer 10. Cleaned e pairs successively fall into the arcuate tube 2, a cooler 3 with a circulating cooling liquid, where they are cooled and condensed by means of heat exchanger 11 trehnitochnogo type three tubes in the tube and after the condensation flow out through the opening 15.

После того, как процесс очищения или перегона завершен, большой объем остатков жидкости из перегонного бака 1 сливают при помощи вентиля 17 и небольшой объем сливают через горловину перегонного бака 1. Далее снимается колонна 5 с фланцем 14, дугообразный патрубок 2 и охладитель 3 путем откручивания гаек барашков 6 на фланце 14.After the cleaning or distillation process is completed, a large amount of liquid residues from the distillation tank 1 is drained using a valve 17 and a small volume is drained through the neck of the distillation tank 1. Next, the column 5 with flange 14, the arcuate pipe 2 and cooler 3 are removed by unscrewing the nuts lamb 6 on the flange 14.

В качестве источника тепла для нагрева жидкости в рассматриваемом устройстве может быть кухонное нагревательное устройство, например бытовые электрические, газовые и индукционные плиты.The heat source for heating the liquid in the device in question may be a kitchen heating device, for example, household electric, gas and induction cookers.

Применение устройства для получения пищевого ректификованного спирта и дистиллированной воды позволяет регулировать подачу охлаждающей жидкости, влияющей на скорость перегона или концентрацию продукта, а также повысить концентрацию готового продукта до 94%.The use of a device for the production of rectified edible alcohol and distilled water makes it possible to control the supply of coolant, which affects the speed of distillation or the concentration of the product, and also increases the concentration of the finished product to 94%.

Claims

1. A distiller with a column, an arc-shaped nozzle and a cooler for producing rectified edible alcohol and distilled water contains a distillation tank, a column with a flange that is attached to the distillation tank using wing nuts, an arc-shaped nozzle, a cooler, the first thermometer installed on the distillation tank, and a second thermometer mounted on an arcuate nozzle, characterized in that the Panchenkov nozzle is installed in the column, a fitting for through-flow cooling fluid is installed in the upper part of the column, will cool l is equipped with a heat exchanger type trehnitochnym three tubes in the tube, wherein the column structure and suggests the possibility of adjusting the cooling method for supplying cooling liquid.

2. The distiller according to claim 1, characterized in that an additional valve is used to drain the liquid, which is installed in the lower part of the side surface of the distillation tank, allowing convenient drainage of the liquid.

3. The distiller according to claim 1, characterized in that it uses a column of increased diameter up to 40 cm and a length of up to 60 cm.