¿Qué es una columna todavía?
Las imágenes de columna, también conocidas como imágenes fijas continuas, son una tecnología innovadora en el proceso de destilación. Son ampliamente utilizados en la producción de espíritus como whisky, ron y vodka. El diseño de la columna aún es diferente a las imágenes de marihuana tradicionales, las imágenes de columna consisten en múltiples placas o rellenos, lo que permite que el proceso de destilación se realice continuamente.
Imágenes de columnaPor lo general, consisten en un sistema de calefacción, una torre de destilación, un condensador y un sistema de recolección. El sistema de calefacción proporciona energía térmica en el fondo de la torre para evaporar el líquido, y el vapor de alcohol aumenta en la torre de destilación y pasa a través de múltiples placas o rellenos para la separación y la purificación. El sistema de reflujo mejora la eficiencia de destilación y mejora la pureza del alcohol. Finalmente, el vapor se enfría en líquido en el condensador, y los productos de destilación de diferentes purezas se separan a través del sistema de recolección. Estas piezas trabajan juntas para permitir que la columna todavía produzca eficiente y continuamente el alcohol de alta pureza y otros productos destilados.
Historia de las imágenes de columna
1. Origen
El origen de la columna aún se remonta al período de civilización antigua, pero la forma temprana fue relativamente simple. Su principio básico es separar diferentes sustancias basadas en la diferencia en los puntos de ebullición. Los antiguos alquimistas y farmacéuticos pueden haber comenzado a usar esta idea de destilación básica al tratar de separar las mezclas (como extraer componentes más fuertes del vino).
Sin embargo, el prototipo del equipo que es realmente similar a la columna moderna todavía apareció a fines del siglo XVIII hasta principios del siglo XIX.
2. Desarrollo temprano
Inventores y áreas de aplicación temprana
Aunque es difícil determinar quién inventó la columna aún, durante la revolución industrial, con el desarrollo en auge de la industria química y la industria de la elaboración de cerveza, la columna aún comenzó a ser ampliamente utilizada. En la industria cervecera, se utilizó originalmente para la producción de espíritus como brandy y whisky. En ese momento, los cerveceros descubrieron que las imágenes de columna podrían producir espíritus con un mayor contenido de alcohol de manera más eficiente.
Por ejemplo, en la región de Cognac de Francia, se usaron imágenes de columna para la destilación inicial del brandy, que podría procesar continuamente una gran cantidad de materias primas de vino, lo que permite ampliar la escala de la producción de brandy.
Características estructurales tempranas
La estructura del destilador de la columna temprana era relativamente simple. Consiste principalmente en una columna de destilación vertical y un dispositivo de calentamiento. La columna de destilación generalmente está equipada con algunos rellenos, como piezas de porcelana rotas o cuentas de vidrio, que aumentan el área de contacto entre el vapor y el líquido y ayudan a mejorar la eficiencia de la destilación.
El dispositivo de calentamiento generalmente está en la parte inferior de la columna de destilación, y el líquido de materia prima se vaporiza mediante calentamiento directo o indirecto. El vapor generado contacta con el relleno y la pared de la columna durante el proceso ascendente, al darse cuenta gradualmente de la separación de componentes con diferentes puntos de ebullición.
3. Cambios importantes
Período de transformación industrial
Desde mediados del siglo -19 hasta principios del siglo XX, con la aceleración del proceso de industrialización, el destilador de columnas marcó el comienzo de un cambio importante. En la industria química, la demanda de la destilación a gran escala de materias primas como el petróleo llevó al destilador de columnas a desarrollarse en la dirección de a gran escala y alta eficiencia.
Los ingenieros comenzaron a optimizar la estructura interna de la columna de destilación. Por ejemplo, se inventaron nuevas estructuras de placas como placas de tapa de burbujas y placas de tamiz. Hay muchas burbujas en la placa de la tapa de burbujas, y el vapor ingresa a la capa líquida a través de los pequeños agujeros de la tapa de la burbuja para formar burbujas. Esta estructura hace que el contacto de gas-líquido sea más completo y el efecto de separación mejor. La placa de tamiz tiene muchos agujeros pequeños en la placa, y el vapor puede contactar directamente al líquido a través de los pequeños agujeros. Esta estructura es relativamente simple, pero también puede mejorar de manera efectiva la eficiencia de destilación.
Al mismo tiempo, para adaptarse a diferentes escalas de producción y características de materia prima, el material del destilador de columnas tiene más opciones. Además del cobre y el hierro fundido tradicionales, los materiales resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable, han comenzado a ser ampliamente utilizados, lo que permite que el destilador de columnas se utilice para procesar materias primas químicas más corrosivas.
Introducción del control automatizado
Después de mediados del siglo -20, con el desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología de automatización, el destilador de columnas comenzó a introducir sistemas de control automatizados. Se instalaron sensores de temperatura, sensores de presión, controladores de flujo y otros equipos en el destilador, lo que permite a los operadores controlar con precisión varios parámetros en el proceso de destilación.
Por ejemplo, a través del sistema de control automatizado, la potencia de calentamiento se puede ajustar automáticamente de acuerdo con la velocidad de alimentación de las materias primas para mantener la temperatura y la presión en la columna de destilación estable, mejorando así la estabilidad de la calidad del producto. Al mismo tiempo, el control automatizado también puede lograr un monitoreo y operación remotos, mejorando en gran medida la eficiencia y la seguridad de la producción.
4. Distiller de columna moderna
Integración de alta tecnología y operación refinada
El moderno destilador de columnas es un cuerpo integrado de alta tecnología. Está equipado con un sistema de control de computadora avanzado que puede simular y optimizar el proceso de destilación en tiempo real. A través de algoritmos complejos, los parámetros de destilación se pueden ajustar automáticamente de acuerdo con factores como la composición de la materia prima y los requisitos del producto para lograr una operación refinada.
Por ejemplo, en el campo de los productos químicos finos, al producir compuestos orgánicos de alta pureza, el destilador de columnas moderna puede separar con precisión los componentes con diferencias de punto de ebullición muy pequeñas, y la pureza puede alcanzar más del 99.9%.
Integración de la protección del medio ambiente y los conceptos de ahorro de energía
Con la mejora de la protección del medio ambiente y la conciencia de ahorro de energía, el destilador de columnas moderna también considera completamente estos factores en el proceso de diseño y operación. Al optimizar el sistema de intercambio de calor y reciclar el calor de los residuos en el proceso de destilación, se reduce el consumo de energía.
Al mismo tiempo, ha habido grandes mejoras en el tratamiento de sellado y gas de escape del equipo. El uso de materiales de sellado eficientes y dispositivos de purificación de gases de escape reduce la emisión de contaminantes, como los compuestos orgánicos volátiles (VOC), que cumple con los requisitos de protección ambiental cada vez más estrictos.
Diseño multifuncional y personalizado
El moderno destilador de columnas también tiene las características de multifuncionalidad y personalización. Se puede personalizar de acuerdo con diferentes necesidades de la industria, como para producir alcohol comestible de alta pureza en la industria de alimentos y bebidas, para extraer ingredientes activos en las drogas en la industria farmacéutica y para extraer especias en la industria de perfumes.
Además, un destilador de columnas también puede cambiar entre múltiples modos de destilación, como la destilación intermitente y los modos de destilación continua, para cumplir con los requisitos de diferentes escalas de producción y tipos de productos.
¿Cómo sigue funcionando una columna?
1. Etapa de alimentación
Primero, las materias primas que se destilan (como el vino fermentado, la mezcla de materias primas químicas, etc.) se transportan al destilador de columna a través de la tubería de alimentación. Las materias primas se introducen en una determinada posición de la columna de destilación, que generalmente se encuentra en la parte media o superior de la columna de destilación, dependiendo de la naturaleza de las materias primas y el efecto de destilación deseado.
Por ejemplo, al producir alcohol de alta pureza, el vino fermentado se precaliente y entra desde el medio de la columna de destilación. Esto se debe a que el vino precalentado puede alcanzar el punto de ebullición más rápido, y ingresar desde el medio puede utilizar mejor el gradiente de temperatura y el estado de equilibrio de gas líquido que se ha formado en la columna de destilación.
2. Etapa de calefacción y vaporización
Hay un dispositivo de calefacción en la parte inferior del destilador de columna, como una bobina de calefacción de vapor o un calentador eléctrico. Cuando se enciende el calentamiento, el calor se transfiere a las materias primas en la columna de destilación por conducción y convección. Las materias primas comienzan a hervir bajo la acción del calentamiento, y el líquido se convierte en vapor.
Tome la destilación de petróleo como ejemplo. Después de que el petróleo crudo se calienta a cierta temperatura, los diversos componentes se vaporizan gradualmente en el orden del punto de ebullición de bajo a alto. Los componentes de luz (como los componentes de gasolina) se vaporizan primero, formando vapor que se mueve hacia arriba. El control de la temperatura de calentamiento es muy crítico. Las diferentes materias primas y productos objetivo requieren diferentes rangos de temperatura para lograr una vaporización efectiva.
3. Etapa de contacto y separación de gas líquido (en la columna de destilación)
Hay varias estructuras dentro de la columna de destilación para promover el contacto y la separación de gas-líquido. Las más comunes son las estructuras de placas (como placas de tapa de burbujas, placas de placa de tamiz, etc.) o estructuras de empaque.
Cómo funciona la estructura de la placa:
Hay muchas burbujas en la placa de la tapa de burbujas, y el vapor ingresa a la capa líquida desde los pequeños agujeros de la tapa de burbujas para formar burbujas. Estas burbujas aumentan en el líquido y contactan completamente al líquido. En este proceso, los componentes del punto de huelle de alta huelle en el vapor se condensarán parcialmente en el líquido, mientras que los componentes de punto bajo en el líquido en el líquido se vaporizarán en el vapor.
La placa de tamiz tiene muchos agujeros pequeños en la placa, y el vapor contacta directamente con el líquido a través de los pequeños agujeros. El líquido forma un cierto nivel de líquido en la placa, y el vapor pasa a través de la capa líquida, lo que también se da cuenta del intercambio de calor y material entre el gas y el líquido.
Cómo funciona la estructura de embalaje:
El embalaje es algunos materiales sólidos de forma irregular (como anillos de cerámica Raschig, anillos de bola de metal, etc.), que se llenan en la columna de destilación. El vapor se eleva en los espacios del embalaje y contacta la película líquida unida a la superficie del embalaje. Este modo de contacto aumenta el área de contacto con gas líquido, lo que hace que el proceso de transferencia de masa entre el vapor y el líquido sea más completo. Las sustancias de punto bajo de hirviendo continúan vaporizándose en el vapor, mientras que las sustancias de punto de alto hirón permanecen en el líquido y fluyen hacia abajo con el líquido.
4. Etapa de condensación del aumento de vapor
Después de la separación de gas-líquido en la columna de destilación, el vapor que contiene componentes de punto bajo de ebullición continúa moviéndose hacia arriba y alcanza la parte superior de la columna de destilación. Hay un condensador en la parte superior, que generalmente se usa para enfriar el vapor circulando agua u otros medios de enfriamiento.
Cuando el vapor encuentra la superficie fría del condensador, se produce la condensación y cambia de gas a líquido. Por ejemplo, en la destilación de los espíritus, el vapor de alcohol se enfría en alcohol líquido en el condensador, y el alcohol líquido se recoge en un recipiente específico.
5. Recolección de productos y etapa residual de descarga de líquido
El condensado recolectado es el producto después de la destilación. De acuerdo con diferentes rangos de punto de ebullición y fines de destilación, se puede recolectar condensado en diferentes etapas. Por ejemplo, al fraccionar el petróleo, se pueden recolectar diferentes fracciones como gasolina, queroseno y diesel.
Al mismo tiempo, en la parte inferior de la columna de destilación, los componentes e impurezas de alta brinda no vaporizada se descargan como líquido residual, que puede procesarse más (como en la industria química) o tratados como desechos (como en algunos procesos simples de la vinificación).
Columna todavía vs bote todavía
Hay dos tipos principales de destilador: columna todavía y bote.
1. Método de destilación:Pot todavía usa la destilación por lotes, también conocida como destilación intermitente. Solo puede destilar un lote de materias primas a la vez, y debe esperar a que se complete un lote antes de comenzar el siguiente lote; La columna aún puede realizar la destilación continua, sin esperar a que se complete un lote antes de comenzar el próximo lote, y puede destilar las 24 horas del día sin interrupción.
2. Estilo de sabor:Las imágenes fijas generalmente se usan en la producción de whisky de malta, y pueden retener más sustancias de sabor, incluido el sabor de turba, por lo que el licor resultante tiene una textura más pesada y un sabor más rico; Las imágenes de columna obtienen licor más puro, mayor contenido de alcohol, estilo más ligero, pero sustancias relativamente menos sabores.
3. Aplicaciones comunes:Las imágenes fijas a menudo se usan en la producción de coñac, whisky de malta, oro seco de Londres y tequila, etc.; Las imágenes fijas de columna se utilizan principalmente en la producción de whisky de grano
Conclusión
Como puede ver, la singularidad delcolumna todavíaradica en su capacidad de destilar y purificar de manera eficiente, lo que lo convierte en un dispositivo indispensable para la producción moderna de espíritus. Ya sea que esté produciendo vodka altamente puro o reteniendo algunos componentes de sabor de ron y whisky, la columna todavía juega un papel vital.
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