атмосферное+вакуумное брожение Брожение и дистилляция под вакуумом

[Андрей751]

пока непонятно как измерять снижение брожения в динамике. ждать когда брожение остановится полностью не реально. Всё равно будет понемногу бродить и выделять угл.газ. Сырье же фруктовое и в нем есть что кушать дрожжикам.

По температуре браги, или по степени вакуума, при непрерывной работе слабого насоса.

Изменено 10 января, 2019 пользователем Андрей751

[POLE]

 

 

По температуре браги, или по степени вакуума, при непрерывной работе слабого насоса

температура браги поддерживается и величина инерционная.

Степень вакуума при слабом насосе сомнительно, что получится, тк брага "дышит" неравномерно. 

Мне понятнее регулировка по "скважности" включения вак насоса по уставке.

Примитивно - таймер на 30 мин, чтобы переключить на вторую схему автоматики - перегон. К примеру, брага "затухает" - меньше выделяет СО2 и если за 30 минут уставка вакуума (на срабатывание насоса) не достигается, то таймер переключает реле на схему управления дистилляцией (перегон).

Думал как ПИД регулятор приспособить, но пока не придумал. А может и не нужно.

[POLE]

При АД мы же не меряем давление?

изменение АД приводит к изменению температуры пара спирта. Поэтому некоторые ведут ректификацию по разнице температур.

 

 

Если при ВД управлять насосом по температуре на выходе дистиллятора - датчик давления не нужен

Рассмотрим. Режим при постоянном давлении.

Ставим уставку в -94кПа и 5,66% брага закипит при 36,6С. Температура пара будет примерно на 1-2С меньше, пусть 35С. При отборе дистиллята процент спирта в кубе падает, к примеру, до 3%, при вакууме -94кПа температура кипения браги вырастет до 38С. Температура пара примерно 36,5С. Срабатывает подача сахарного сиропа в куб. Дрожжи бродят и температуры кипения в кубе и пара падают до того значения спиртуозности, что успеет набродить брага, если скорость брожения выше чем  скорость отбора дистиллята. 

Если отбор вести непрерывно, получается интересный вариант автоматического управления по дельте температур пара в 1,5С. При этом совершенно не парит какой датчик вакуума стоит абсолютный или относительный. Нужно только подобрать мощность нагрева куба. Остановку всего процесса можно будет сделать при 39,5С в кубе, или при 38С в парах (дельта 3С). Расчет параметров и настройку системы авт.управления придется делать с учетом текущего значения атм.давления на старте и начальной точки кипения браги (мы не знаем сколько она реально набродила спирта на старте). Ну и приборы должны быть точными.

Спасибо Андрей!

Изменено 17 января, 2019 пользователем POLE

[POLE]

Вот и я думаю, что датчик помнит уставку. Атм.давление уплыло, датчик раз в заданное время считывает атм давление и отнимает от него значение уставки. Если все как было, то не срабатывает, если превышает гистерезис, то срабатывает.

Тогда о чем переход на абсолютные датчики давления?

Продолжаю развивать порядок проведения и алгоритм автоматического управления ВБД.

1. Берем куб. Засыпаем виноматериал, дрожжи, воду, и пр., так чтобы сахарность браги дала первоначальную спиртуозность в 5-6%.  Включаем нагрев на 30С и оставляем на ночь разбраживаться. 

2. Утром включаем установку с мощностью нагрева примерно 500Вт, откачиваем до рабочего вакуума в -94кПа и засекаем температуру в кубе и в паре куба, при которой пошли капли дистиллята.

3. Смотрим на барометр, считаем по калькулятору Руди какая получается спиртуозность в кубе. От температуры пара делаем поправку на 1,5С и делаем уставку на термоконтроллере, чтобы он включил перист.насос, который подает в куб сахарный сироп (подача по времени работы насоса, соответственно, рассчитанной дозе сахара). Термоконтроллер должен иметь два выхода.

4. На термоконтроллере делаем вторую уставку (темп.пара + 3С), чтобы второй выход смог выключить всю установку в конце перегона. Исходя из данных второй уставки и вакуума -94кПа считаем по калькулятору Руди конечную спиртуозность браги. Ориентировочно, вторая уставка, должна равняться температуре кипения воды при - 94кПа с поправкой на текущее атм.давление.

Что не так?

[makh]

Ну как же.. Дифференциальный датчик не меряет атмосферное давление, но разницу между атмосферой и писюном. А разница эта может измениться в двух случаях -- изменение давления в писюне, и изменение атмосферного давления. Потому рядом с дифференциальным (например MPX5100DP) ставят барометрический (например BME280), чтобы получить абсолютную цифру, даже с двумя погрешностями.. А атмосферу может болтать полный вперед, 2-3 килопаскаля туды-сюды в порядке вещей.. 

[makh]

Что не так?

По первому пункту -- сразу и откачать, не? Если рабочее давление -94КПа, то до -90Кпа, например, чтоп не кипело. А потом дать мощи, и далее по списку.. 

 

Очень лихо было бы подобрать насос и прочую конфигурацию таким образом, чтоб рабочее давление являлось предельным для насоса, а производительность насоса чтоб не позволяла понизить давление до рабочего при брожении. Тогда насос включен постоянно, одним термостатом держим температуру в кубе, вторым включаем охлаждение по наличию пара (градусник перед дефом или что-то в этом смысле). Ну а вода чтоб кипела при рабочем давлении на цельсий выше уставки куба. А по отключению охлаждения закачиваем сироп.. Прикинь какая копеечная простота? По ходу, предельное давление и производительность эжекторов считается и рисуется под любой медиум и под любую хотелку; но увы, мну ума не хватило на разобраться даже с готовым калькулятором. 

 

Больше возбуждают непрерывные процессы. Смотри. Вода, дрожжи, откачали до рабочего давления, нагрели до рабочей температуры -- чтоб воде оставалось до кипения три, или сколько там цельсиев в трёх объемных процентах, например). И начинаем медленно подавать перистальтикой сироп. Ну, и при стабильном давлении и температуре через некоторое время брага таки закипит. И при правильной подаче сиропа таки будет медленно кипеть, сутками, пока у дрожжей генетика не того.. Реактор-тамагочи, цедит пару-тройку литров 30% сырца в сутки, ток сахар вовремя носи да сироп мешай.. За неделю на перегон выходного дня накапает.. .)

 

[member=POLE], а мысль кипятить брагу проточным нагревателем не посещала светлые умы? Гонять циркуль-насосом через трубу с тэном, например.. И, наверное, дроссель на входе в куб, чтоб в трубах не кипело.. Может, избавит от мешалки и взрывного кипения? ,)

Изменено 17 января, 2019 пользователем makh

[POLE]

 

 

Ну как же..

это понятно. Но у меня вопрос был в том как отрабатывает уставку относительный датчик. Ладно проехали. Практика рассудит)))

 

 

По первому пункту -- сразу и откачать, не? Если рабочее давление -94КПа, то до -90Кпа, например, чтоп не кипело. А потом дать мощи, и далее по списку.. 

а смысл, если дрожжи еще не разбродились и не наплодили спирта. Зачем ночь гонять вак.насос вхолостую.

 

 

Очень лихо было бы подобрать насос и прочую конфигурацию таким образом, чтоб рабочее давление являлось предельным для насоса, а производительность насоса чтоб не позволяла понизить давление до рабочего при брожении.

Лихо если вак.насос имеет бОльшую мощность. Тогда точно будет держать требуемый вакуум.

 

 

по наличию пара (градусник перед дефом или что-то в этом смысле)

пар будет всегда пока дрожжи бродят. И его будет немного. Значит охлаждение должно быть всегда. Термостат на охлаждение хорошо иметь.

 

 

И начинаем медленно подавать перистальтикой сироп.

тут инерция брожения большая. Можно передоз дать по сахару, тогда дрожжи сильно выделят СО2.

 

 

мысль кипятить брагу проточным нагревателем не посещала светлые умы?

посещала и не раз. Сдерживает наличие надежного перист. насоса. Это как с НБК.

 

 

Может, избавит от мешалки и взрывного кипения? ,)

При вак.брожении и дистилляции взрывного кипения нет. СО2 работает.

 

 

там почти космос внутри)))))))

там круче чем в космосе (ближнем).

[Предбанник]

Всем хорошего разряжения! ))
Не много выпал из процесса. .... Такие вопросы по ВБ
Ставлю первый раз затор по красной схеме. 
цитата:
"В основном, выбирается температура  около 25С. При такой температуре вакуум в установке примерно -50кРа позволяет удалять львиную долю углекислого газа. "
https://svhdlab.co/вакуумная-дистилляция-вд/
Брага скорее всего уйдёт на 30 35грС.  ....  ранее  обсуждались именно эти цифры. И разряжение указывалось ниже. порядка - 85кпа.
Что то поменялось? На какие значения ориентироваться? 
и - Есть ли привязка  - разряжение/температура.

Буду или нет параллельно делать отбор, пока не знаю... )).

 

Изменено 25 февраля, 2019 пользователем Предбанник

[POLE]

 

 

Такие вопросы по ВБ

при вакуумном брожении (ВБ) вакуум слабее, чем нужно для кипения браги. -50 или -70кПа позволит удалять СО2 из браги. Спирт останется в кубе.

При вакуумном брожении+вакуумная дистилляция (ВБД) значение вакуума должно соответствовать температуре кипения браги (в момент отбора дистиллята).

[Предбанник]

... в догонку 
при  ВД  при Т - 35грС,  температура охл жидкости какая должна быть.
Разряжение вроде -95  было достаточно.  

[POLE]

 

 

при  ВД  при Т - 35грС,  температура охл жидкости какая должна быть.

так чтобы дистиллят не поднимался выше 20С. У моего конденсатора на входе 8-10С, на выходе 15-17С.

[Предбанник]

Запустил ВБ. 
 - 

 

при вакуумном брожении (ВБ) вакуум слабее, чем нужно для кипения браги. -50 или -70кПа позволит удалять СО2 из браги.  

 

Жить, строить планы и развиваться, -  дрожжи при каком минимальном значение давления перестанут? Есть ли критический  предел разряжения?
УВлёкся, .... искал течь, разряжение улетало на минус 870кПа. 
Не понятно утечка или СО.  Насос вкл с интервалом прим 2 минуты.
Гистерезис, как перепад давления, как то может повлиять на )) планы и строительство  дрожжей.?
кто какой интервал вкл/выкл выставляет?

[moroz-85]

 

 

дрожжи при каком минимальном значение давления перестанут?

https://dlib.rsl.ru/viewer/01000795370#?page=25

Как показали исследования - микроорганизмы на сверхвысоком вакууме чувствуют себя вполне себе неплохо. У нас не "сверх". 

[POLE]

 

 

Не понятно утечка или СО.  Насос вкл с интервалом прим 2 минуты. Гистерезис, как перепад давления, как то может повлиять на )) планы и строительство  дрожжей.?

дрожжи бродят циклически. Есть максимумы и спады. Вроде как "дыхание"))))

Интервал включения насоса не самый лучший выбор управления. Лучше ставить гистерезис по вакууму. Можно до +/- 5-10кПа. Как пожелаешь. Теоретических соображений по этому вопросу пока нет. Но! чем меньше давленение, тем меньше СО2 и меньше угнетение дрожжей, значит должен быть выше выход АС, а по ароматам неизвестно).

[Предбанник]

ВБ
Бродит на   "sb винные". Остаток засыпал. 
на ночь откл насос, утром в кубе "атмосфера".  не спешное брожение. Т 28грС

-  при вкл насоса шапочка пены уносится в магистраль. Проявляется вибрацией. У меня сразу стоит отр клюшка, с засыпкой в холодильнике -  спн нерж 3,5 на3,5
Думаю что там уже что то есть.))  Буду разбирать промывать. И хочу медь туда вместо нержи засыпать. Медь крупная "насадка от Юрыча"

затор сделал Солод венский курский 3,5кг  мука 2й сорт 10 кг. гречка-сечка чуть поджаренная 1кг. вода до 55 литров . Затор показывает плотность 20 по АС.
йодной пробой проверял. по красной схеме

Не могу найти, где то здесь рекомендовали дрожжи. и пропись (рецепт))  ) затора. Не могу найти.
Взял на  след затор. Safspirit Malt М1. ...   ближе к дому можно покупать   BRAGMAN WHISKY SPIRIT
https://fermenti.ru/drozhzhi/bragman-whiskiy-spirit
ребята зерновики что скажите. 

Изменено 28 февраля, 2019 пользователем Предбанник

[Предбанник]

Мне тоже не нравится, длинный шланг. Взял с запасом. [member=den45], у меня "выход" у насоса 20мм, пусть до ресивера будет 20ка.  ... меньше  не хочу.   может у меня это "чувство верующего" ... инженеры же думали.  думали ... и придумали.
А , от ресивера, 10ка. уже. Хотя ...

Брага дображивает. Разряжение поставил - 825кпа (+/-25) При 750 при открывание углекислый газ чувствовался, и следы брожения чётко определялись. Единственно  что забыл, нужно было (раз залез) спичку зажженную попробовать в куб опустить.
На минус 825. углекислота очень отчётливо)). но спичка горит.. 
Жду. на АС-8ка. 
 

Изменено 5 марта, 2019 пользователем Предбанник

[POLE]

 

 

прочитал на ХД про бражную гравицапу.  Штука интересная. Вопрос, а нужна ли она  ври ВБ ?

тут экспериментировать нужно. И мерилом должно быть улучшение аромата и вкуса ВБД дистиллята. К примеру, берем одинаковое сырье и делаем ВБД без гравицапы. Потом берем тоже сырье, вставляем гравицапу и делаем ВБД. Результаты сравниваем - пьем и нюхаем два вида дистиллята в кампании не зависимых сомелье)

Чисто теоретически - на благородных брагах нет необходимости в такой гравицапе при ВБД. 

Все конструктивные моменты решаются.

[POLE]

Второй день собираю грабли отрабатываю режимы ВБД на тутовой пасте от Матоса.

Прилетел нежданчик от обратного черно-белого пластикового клапана (описание здесь) - засосало силиконовую шайбу в вакуумную линию. Установка начала подсасывать воду из водоструйника))). Не критично, но пришлось останавливать и менять на проверенный алюминиевый клапан.

Закончу эксперимент отпишусть про управление ВБД.

[POLE]

Небольшое видео по вакуумному брожению и дистилляции 

Исходное сырье - тутовая паста от Матоса (4кг) + 30 л воды + 8кг инвертированного сахара, разбавленного в 6л воды + 2 пачки ЧКД Lalvin 1118.

Разбраживал в вакууме без добавления инверта (только на туте). Зря. Разбраживание затянулось. Но все равно разбродилось)))

Инверт добавлял порциями по 1 литру в 6-10 часов. Установку отключал от вакуума на ночь.

 Управление по температуре пара при входе в конденсатор. Стабильно с небольшой периодичностью включения водоструйного насоса. Пробовал управлять по датчику вауума - не понравилось. Слишком частый старт/стоп (дребезжание).

Нагрев куба 36,6С (в среднем). Вакуум подстраивается автоматически под температуру в зависимости от спиртуозности в кубе.

Выявил закономерность - чем меньше набродило спирта, тем ниже спиртуозность дистиллята (от 20 до 53%). Подозреваю, что по спиртуозности дистиллята можно легко ориентироваться на спиртуозность в кубе. НО чтобы управлять ВБД нужен он-лайн спиртометр с выходом (аналог или цифра - не важно).

Попытки что-то рассчитать по калькулятору Руди не увенчались успехом. Подозреваю из-за погрешности термодатчиков и датчика давления в низком диапазоне + заметно влияние брожения на температуру в кубе. Поскольку отбор дистиллята идет в режиме испарения, а не кипения, то это тоже влияет на ошибку в расчетах.

Из плюсов ВБД  - процесс длительный, так что можно не торопиться и менять аппаратуру и настройки по ходу. И таки ДА - дистиллят ароматнейший))))

 

ПС Процесс еще не закончил)))

Изменено 29 марта, 2019 пользователем POLE

[EVlzh69]

1. а головы как ? 

2. спиртуозность дистиллята (от 20 до 53%). - это как без царги дефлегмации ?

[POLE]

головы в дистилляте. Царги укрепления нет.

Просто идет брожение и отбирается дистиллят под вакуумом. Крепость дистиллята зависит от спиртуозности браги.

Это пока эксперимент. Мы только учимся))))

[Naruto]

Разбраживал в вакууме без добавления инверта (только на туте). Зря. Разбраживание затянулось. Но все равно разбродилось)))

Конечно затянулось, ты же удалил из воды воздух почти весь воздух ...

[POLE]

 

 

ты же удалил из воды воздух почти весь воздух ...

и зря сделал))) Больше так не буду)))

Закончил ВБД на новом, экспериментальном, широкогорлым конденсаторе. Работает без проскока паров. Одного водоструйника оказалось достаточно, чтобы успевать откачивать СО2. Очень легко понизить вакуум до -92кПа, если увеличить нагрев куба до 36-38С. Дрожжи остаются живыми и хорошо бродят. Управлял процессом по Тпара при входе в конденсатор. Уставка температуры в паре 34,75-35С, при этом по датчику давления дельта получилась в 0,2-0,4кПа.

По времени в общем получилось как и ранее - 4,5 суток с периодическим отключением вакуума на ночь.

Выход составил 5л АС, что в пересчете на исходное сырье примерно 0,5кг/кг сахара (если считать, что в 4 кг туты - 2 кг сахара).

Дистиллят очень ароматный, в среднем 27%, объем около 18700 мл. В конце хватанул хвостиков и мизер мутнячка. Пожадничал, добавил мощи на нагрев, стало брызгать в конденсатор. Ничего страшного. Все равно отделять головы. Перегоню прямотоком. Все равно ароматов запредельно. Вакуум всё вытягивает.

Что касается перехода на полное автоматическое управление ВБД, то очень много непонятного. Отчасти из-за тепловых эффектов от брожения + погрешность приборов при малых парах и на низком давлении. Ориентироваться на приборы трудно. Но что-нибудь придумаю))).

[Rudy]

В режиме испарения без кипения есть 3 проблемы.

1. Поток пара мал и датчик температуры пара очень сильно врет.

2. Температура пара соответствует температуре жидкости только в поверхностном слое. Далее  температура пара может изменятся при теплообмене со стенками - пар НЕ насыщенный и, при охлаждении, работает только его теплоемкость, энергия конденсации отсутствует.

3. Соотношение (концентрация в жидкости)-(концентрация в паре)-(давление) может не работать. Точно не скажу, но оно измеряется при кипении, т.е. когда давление насыщенного пара равно внешнему, В данном случае давление пара меньше внешнего. Насколько изменится соотношение (крепость в жидкости)-(крепость в паре) - не знаю. Думаю, что не намного, но все же...

 

Поэтому лучше ориентироваться на температуру жидкости.

[POLE]

лучше ориентироваться на температуру жидкости

лучше, но тогда нужно держать стабильным давление, т.е проводить процесс при постоянном давлении. Иначе температура в кубе уплывет, если поменяется давление. Замечено неоднократно подтверждение уравнения состояния идеального газа.

Как повлияют на управление процессом ВБД тепловые эффекты от брожения и от нагрева куба - вопрос. Тут важны конструктивные особенности конкретной установки. 

Последняя ВБД показала, что датчик температуры в 7 см от дна куба показывает цифры, по которым расчеты не бьются с реальной спиртуозностью дистиллята в струе.

Пока остановлюсь на мысли установки термодатчика в приповерхностном слое,как советует [b][member=Rudy][/b], по пункту 2.

И еще, сложилось впечатление что с мешалкой процесс ВБД пошел бы лучше. Следующий эксперимент проведу на ПВК с мешалкой.