атмосферное+вакуумное брожение Брожение и дистилляция под вакуумом

[Dekabrist]

Ты этим насосиком что качать то собрался баночку трёхлитровую))) 12v 6w вообще не о чём.

  Мы то ведём разговор о ВБ, т.е. откачки этого "яда" (углекислоты), которой выделяется, как посчитал Олег 0.5 л/мин." Пусть в браге 10 кг сахара, по уравнению сбраживания сахара выделится около 4,88 кг СО2. Возьмем время сбраживания под вакуумом (с периодической откачкой)  - 100 часов. Простое деление и получается средняя скорость выделения СО2 - 48,8 г/час или 24.84 л/час (0.414 л/мин)"  #1644.  Этот насос создаёт разрежение -65Кпа и производительность его 5л/мин, т.е. в 10 раз больше, чем надо. Но главное, что он не боится влаги (безмасляный).  Ролик про воздшный КМ в качестве вакуумнасоса посмотрел, идея хорошая, но для наших целей трудноприменимая.

Изменено 11 октября, 2018 пользователем Dekabrist

[Rudy]

как определять?

Презерватив на выхлоп.   Ну или метеошар при больших объемах.

 

Считать нужно литры газа при рабочем вакууме.

Изменено 11 октября, 2018 пользователем Rudy

[РоманЫчъ]

Газовый счетчик

[POLE]

 

 

Этот насос создаёт разрежение -65Кпа и производительность его 5л/мин

не все так просто. 5л/мин это производительность начальная, без вакуума. При -65кПа унего производительность может упасть в 50 раз. 

 

 

Считать нужно литры газа при рабочем вакууме.

Газовый счетчик

а готовое решение для вакуума есть?

[Mr. N]

Атмосферный счетчик..но на считать на выхлопе

[POLE]

 

 

Атмосферный счетчик..но на считать на выхлопе

это только после мембранного насоса возможно. Но все равно придется калибровать по температуре газа. Сложно все это. Проще по таймеру тупо отрабатывать включение отбора, а выключение по уставке нижнего порога вакуума.

[Dekabrist]

  Отвакууммированную до нуля ёмкость соединить с вакууммируемой (бродильной), поддерживая давление в бродильной, дождаться выравнивания, дальше калькулятор.

[POLE]

 

 

поддерживая давление в бродильной,

сложно

[Dekabrist]

сложно

  Мне почему-то это представляется не очень сложным. Капиллярная трубка, игольчатый вентиль..., правда автоматизировать как?, но разово в ручном режиме замерить можно.

 

 

не все так просто. 5л/мин это производительность начальная, без вакуума. При -65кПа унего производительность может упасть в 50 раз.

  Решил проверить. Вчера сделал затор в 18-00 Мск. Перегонный куб 25л. нагрел до 70*С 7 л. воды, засыпал 800гр. ячменного солода+ 3 кг. сахара, через час долил воды до 22л. Темп. 35, засыпал 50гр. "Пакмайи".  Сегодня в 9-00 было уже хорошее брожение. Подключил насос и через 10 минут в кубе давление было -60Кпа. Наблюдал около часа, режим стабильный, из выведенной за пределы помещения трубочки интенсивно выходил СО2. Температура насоса чуть теплее тела. Так, что ребята, вариант вполне рабочий. У меня ещё мысль такая, через капиллярку немножко добавлять в брагу воздух, т.е. аэрировать, брожение должно быть быстрее, но это на следующий раз. Кстати, этим насосом перегонял рисовую брагу, сброженную кодзями, после перегона температура барды была 47*С. У полученного дистиллята не было запаха варёной каши.

Изменено 12 октября, 2018 пользователем Dekabrist

[POLE]

 

 

У меня ещё мысль такая, через капиллярку немножко добавлять в брагу воздух, т.е. аэрировать, брожение должно быть быстрее, но это на следующий раз.

риски - в присутствии кислорода дрожжи снизят производство спирта. + имеющийся спирт будет окисляться до ацетальдегида.

[Dekabrist]

риски - в присутствии кислорода дрожжи снизят производство спирта. + имеющийся спирт будет окисляться до ацетальдегида.

  Ок, вариант отпадает. Спасибо.

 Чёт меня осенило как измерить объём СО2. Следите за руками. Взял пластмассовую 3-х литровую миску, налил около 1л. воды, далее беру 2-х литровую банку и заполняю полностью водой, закрываю крышкой, переворачиваю, опускаю в миску с водой и снимаю крышку. Потом под банку подвожу трубку от вакуумнасоса и включаю секундомер.  2 литра СО2 вышли за 7 минут, т.е.0.28л/мин., как-то так.

Изменено 12 октября, 2018 пользователем Dekabrist

[Rudy]

...

а готовое решение для вакуума есть?

 

Зависит от периодичности откачки, объема браги и свободного объема бака.

 

Если за время между откачками давление в баке не превышает атмосферного (ну или превышает незначительно) то объем СО2 можно вычислить по давлению.

 

Если поток больше - то презерватив (или метеошар) после обратного клапана. 

[POLE]

[b][member=Rudy][/b], дело в том, что нужно удалять СО2 из браги, а это лучше под разряжением. Вот и соприкасаются два фактора - скорость откачки СО2 и неравномерность его генерации дрожжами. Плюс гуляет температура нагрева, хоть незначительно но может повлиять на расчеты.

На Али есть счетчики концентрации СО2 с термокомпенсацией, но ценник заоблачный и неизвестно как они будут работать в вакууме. Так что придется обхитрить)))

[Dekabrist]

Данные на 9-00. Замер выделяемого СО2 самым точным прибором (банка, миска, вода, хронометр). На заполнение 2-х литровой банки ушло вдвое больше времени- 14 мин. (предыдущий замер-7мин. о чём писал выше). Между замерами прошло 14 часов. Насос работал непрерывно. Процесс остановил ровно на 5 минут, взял пробу браги. Рефрактомер показал 7 брикс (первоначально было 18). До полного выбраживания (4-5 бр.) осталось совсем немного. На вид брага мутная с отчётливовыраженным кисло-горьким вкусом. Температура за ночь опустилась до 28.5 подогрел до 33. После разгерметизации до первоначального разрежения насос откачал за 3 минуты.

[POLE]

 

 

На заполнение 2-х литровой банки ушло вдвое больше времени- 14 мин. (предыдущий замер-7мин. о чём писал выше). Между замерами прошло 14 часов. Насос работал непрерывно.

всё верно. Но как автоматизировать, т.е. получить сигнал о точке полного выбраживания, чтобы включился автоматический отбор дистиллята? По давлению насоса?

[Dekabrist]

 

 

всё верно. Но как автоматизировать, т.е. получить сигнал о точке полного выбраживания, чтобы включился автоматический отбор дистиллята? По давлению насоса?

  Что-то конкретное сразу в голову не приходит. Может быть эмпирически на основе серии экспериментов, делая замеры выделяемого СО2 до полного прекращения брожения, например через каждые 3 часа, установить некую закономерность и команду на отбор дистиллята выдавать по таймеру. Время брожения брать с небольшим запасом. Ну это мысли навскидку, надо думать.

[POLE]

Поскольку датчик DP101 имеет два контура управления предлагаю следующий алгоритм работы автоматики ВБД (без контроля СО2):

1. Ставим брагу и откачиваем-поддерживаем вакуум микровак.насосом до -40кПа (примерно) по отдельному датчику давления (контактный вакууметр подойдет).

2. Таймер отмеряет примерное время наброда до 5%  - грубо через сутки включается система отбора при постоянной температуре в кубе. Основной вак.насос на полную и отбираем дистиллят до остановки отбора по уставке вакуума -95 кПа (первый контур управления по давлению датчика DP101 ), что соответствует 3% спирта в браге, нагретой до 34С. 

3. Поскольку брага бродит, то через некоторое время давление в системе повысится до -40кПа и снова должен заработать микровак.насос. 

4. Опять  даем сутки набродить и по таймеру включается автоматика системы отбора дистиллята. Снова отбираем дистиллят до -95 кПа.

5. Если брага отбродила, то вакуум в системе останется на уровне -95. Если незначительно бродит, то давление будет слабо подниматься. Здесь ставим второй таймер, который сработает на включение системы отбора дистиллята до конца (по второму контуру управления по давлению), если примерно за 30мин давление не стало -40кПа.

6. Сработал второй контур управления по давлению - уставка  -96кПа, основной вак.насос работает и дистиллят идет в отбор.

7. После остановки  отбора установка полностью выключается.

Можно упростить алгоритм - убрать микро.вак насос и использовать простой гидрозатвор с обратным клапаном.

[Dekabrist]

 

 

предлагаю следующий алгоритм работы автоматики ВБД

  Всё просто и понятно, во всём согласен. А вот последняя строчка

 

 

Можно упростить алгоритм - убрать микро.вак насос и использовать простой гидрозатвор с обратным клапаном.

  это надо понимать, что без ВБ, но эта дегазация существенно ускоряет брожение, тем более, что процесс до боли простой и абсолютно не затратный, не надо это упрощение даже рассматривать.

[Rudy]

Наверное я чего-то не понимаю. Вы хотите непрерывную откачку для удаления СО2 из браги.

 

Если идет непрерывная откачка и насос способен откачивать до нужного давления несмотря на генерацию СО2, то достаточно держать в баке заданное давление, соответствующее температуре в баке.

 

Как пример, пусть в баке 38*С и мы хотим держать спиртуозность в браге не более 3%об. Вычисляем давление, при котором брага крепостью 3% будет кипеть при 38*С - 7.4кПа (70 мбар). Если держим заданную температуру в баке и такое давление (клапан в тракте откачки) - то крепость в браге не превысит заданную, Т.е. как только она ее превысит - брага закипит и сбросит "лишние" градусы. Да и испарение без кипения будет играть свою роль.

 

Кстати, я не очень понимаю ваши проблемы с вакуумными насосами, из много, не слишком дороги (5-20 тыр), скорость откачки от 50 до 200 л/мин, есть и одно- и двухступенчатые, поршневые и роторные, например тут. При простенькой пельтьехе на входе (поток спирта мал, а CO2 не мешает) прекрасно будут работать.

 

Ну и заодно - скорость генерации СО2 и завершение откачки легко контролируется по скважности включения клапана в тракте откачки. Если грубо - то скорость генерации СО2 (в литрах/минуту при данном давлении) равна произведению скорости откачки вакуумного насоса (константа) на скважность (отношение времени открытия к периоду работы) работы клапана. При сбраживании скорость генерации СО2 (и, соответственно, скважность работы клапана) снижается и этот параметр индицирует завершение брожения.

Изменено 13 октября, 2018 пользователем Rudy

[POLE]

[b][member=Rudy][/b], именно так и планируется.

Только постоянно держать откачку на уровне -96кПа не каждый вак.насос выдержит. Еще аргументы:

1. браге на старте нужно набродить 3-5%, а это по факту больше суток.

2. После отбора тоже на доброд до 5% уходит около 6-10 часов. Зачем держать вакуум в -96, можно и -40кПа.

3. На ночь включенное оборудование не каждый за хочет оставить.

Насчет насосов - масляный требует защиты от проскока паров и точно не стоит его гонять постоянно. Поршневой не откачает до -96кПа.

Мне с водоструйником проще, но лить воду впустую, пока брага дображивает, мне не хочется.

[Dekabrist]

   Тем временем... 15-00 газоотделение практически прекратилось, при выключенном вакумматоре стрелка за 1.5 часа переместилась на 1/4 от полного разрежения. По ощущениям крепость браги не менее 10%. От момента внесения дрожжей до выключения вак. насоса меньше 2-х суток, точнее 45 часов. Вывод такой- вакуумное брожение имеет место быть, хотя бы в аспекте скорости сбраживания.

[Rudy]

[member=Rudy], именно так и планируется.
Только постоянно держать откачку на уровне -96кПа не каждый вак.насос выдержит.

Не обязательно держать заданное давление постоянно, откачку можно включать периодически. Например дать давлению нарасти до -40кПа, потом включить насос и откачать до заданного (70 мбар). Потом отключить насос и снова дать нарасти...

При этом крепость останется ограниченной, а по скорости нарастания давления удобно контролировать интенсивность брожения.

Изменено 14 октября, 2018 пользователем Rudy

[POLE]

 

 

дать давлению нарасти до -40кПа, потом включить насос и откачать до заданного (70 мбар). Потом отключить насос и снова дать нарасти...

слабый насос долго будет откачивать.

 

 

При этом крепость останется ограниченной, а по скорости нарастания давления удобно контролировать интенсивность брожения.

а каким прибором снимать показания скорости и как вывести на график? Потом это нужно для аналитики, чтобы изучать процесс ВБ. Для управления отбором лучше что-то попроще ИМХО.

[POLE]

Насос хороший.

 

 

Мне кажется, для вакуумного брожения 20 л/мин маловато будет, но считать лениво.

по расчетам при сбраживании 10 кг сахара выделяется примерно  4,88 кг СО2. Возьмем время сбраживания под вакуумом (с периодической откачкой)  - 100 часов. Простое деление и получается средняя скорость выделения СО2 - 48,8 г/час или 24.84 л/час (0.414 л/мин). Это без учета пиковых значений, когда дрожжи сильно разбраживаются. Поэтому можно условно считать скорость выделения СО2 - 0,5-1л/мин при атмосферном давлении (нормальных условиях). В вакууме конечно объем СО2 будет увеличиваться. Отсюда можно определяться с производительностью вак.насоса. Если брать 20 кратную производительность то получается 20 л/мин.

[Rudy]

1. Если 1 л/мин  при атмосфере, то при 1/20 атмосферы будет 20 л/мин. Но зависимость не совсем линейная, полезно умножить на 1.5

 

2. Ты берешь среднюю скорость брожения, а система должна работать и на пиковой. Точно не знаю, но запас раз в 10 не повредит.