اختيار أفضل معدات التقطير: دليل شامل
اختيار أفضل معدات التقطير: دليل شامل
``````htmlعملية التقطير، بالفعل، هي عملية فصل المكونات داخل مزيج سائل، تتطلب دقة. وبالتالي، فإن نجاح أي مشروع تقطير يعتمد على جودة وملائمة المعدات المختارة. علاوة على ذلك، سواء كنت حرفيًا تقوم بإنتاج دفعات صغيرة أو تشغل منشأة صناعية كبيرة، فإن تأثير اختيار معدات التقطير الخاصة بك لا يمكن إنكاره. على وجه التحديد، فهي تؤثر مباشرة على النقاء، والاتساق، والكفاءة العامة لعملية التقطير الخاصة بك.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، يرجى زيارة موقعنا الإلكتروني.
لذلك، فإن اختيار معدات التقطير المناسبة ليس مجرد مسألة شراء الآلات، بل هو قرار استراتيجي يدعم العملية بأكملها. في هذا الدليل، سنستكشف العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اتخاذ هذا القرار الحاسم، كما سنؤكد على أهمية اختيار معدات ذات جودة عالية ونبرز خبرة شركة ألكوا للآلات.
لماذا تعتبر معدات التقطير المناسبة مهمة: أساس النجاح
تشمل عملية التقطير التحكم بعناية في درجة الحرارة والضغط لتمكين تبخير وتكثيف مكونات مختلفة داخل مزيج سائل. لذا، تحتاج هذه العملية الدقيقة إلى معدات محددة لضمان الفصل الدقيق وتعظيم العائد.
-
الجودة:
تقلل المعدات عالية الجودة من فقد المنتج وتضمن النقاء المطلوب للمنتج النهائي. ونتيجة لذلك، يترجم هذا إلى عوائد أعلى، وتقليل الفاقد، ومنتج نهائي ممتاز يتوافق أو يتجاوز توقعات العملاء. ومن الجدير بالذكر أن هذا يعزز الربحية مباشرة.
-
السلامة:
غالباً ما تتطلب عملية التقطير العمل مع مواد قابلة للاشتعال أو خطرة. لذلك، تعد المعدات القوية والمصممة جيدًا مع ميزات أمان مدمجة، مثل صمامات تخفيف الضغط، وأجهزة استشعار درجة الحرارة، وآليات الإيقاف الطارئة، أمرًا حاسمًا لحماية الأفراد ومنع الحوادث. بالإضافة إلى ذلك، يقلل ذلك من المسؤوليات المحتملة.
-
الكفاءة:
تقلل معدات التقطير الفعالة من استهلاك الطاقة، مما يقلل من التكاليف التشغيلية ويخفف من الأثر البيئي. في جوهرها، تعزز الممارسات المستدامة.
-
الاتساق:
تضمن معدات التقطير الموثوقة نتائج مستقرة عبر دفعات الإنتاج، وبالتالي، تعزز جودة المنتج وسمعة العلامة التجارية. من المؤكد أن هذا يعزز ولاء العملاء.
فهم احتياجاتك: تقييم شامل
قبل البدء في عملية اختيار معدات التقطير، من الضروري إجراء تقييم شامل لاحتياجاتك المحددة.
-
حدد أهدافك:
حدد بوضوح الغرض من عملية التقطير الخاصة بك. على وجه الخصوص، ما هي المنتجات المحددة التي ستنتجها؟ ما هي مستويات النقاء والحجوم المطلوبة؟ في الأساس، هذا يحدد الاتجاه.
-
تقييم سعة الإنتاج:
حدد احتياجات الإنتاج الحالية والمتوقعة. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك عوامل مثل النمو المتوقع، والطلب المحتمل في السوق، وخطط التوسع المستقبلية. علاوة على ذلك، يضمن ذلك قابلية التوسع.
-
اعتبارات الميزانية:
قم بإعداد ميزانية واقعية تشمل ليس فقط تكلفة الشراء الأولية ولكن أيضًا صيانة مستمرة، واستهلاك الطاقة، والترقيات المحتملة. على وجه التحديد، يمنع ذلك الإنفاق المفرط.
-
المساحة واللوجستيات:
قم بتقييم المساحة المتاحة داخل منشأتك واعتبر عوامل لوجستية مثل سهولة الوصول للتثبيت والصيانة ومناولة المواد.
سيوجهك تقييم شامل للاحتياجات الخاصة بك في عملية اختيار المعدات، مما يضمن في النهاية أنك تختار الحل الأكثر ملاءمة وتكلفة لاحتياجاتك المحددة. وفقًا لذلك، هذا يعظم تدفق العمليات.
اختيار معدات التقطير المناسبة: اعتبارات رئيسية
هناك عدة عوامل رئيسية يجب مراعاتها عند اختيار معدات التقطير. في هذا القسم، سنستكشف هذه الأمور بالتفصيل.
-
المواد والبناء:
أساس المتانة والنقاء
تؤثر المواد المستخدمة في بناء معدات التقطير بشكل كبير على متانتها وطول عمرها، ونقاء المنتج النهائي. لذلك، تعد عملية اختيار المواد أمرًا بالغ الأهمية.
-
الفولاذ المقاوم للصدأ:
اختيار شائع بسبب مقاومته للتآكل، وسهولة تنظيفه، وتوافقه مع مجموعة واسعة من المواد. لذا، فهو مستخدم على نطاق واسع في البيئات الصناعية.
-
النحاس:
معروف بخصائص نقل الحرارة الممتازة، يُفضل النحاس غالبًا لعمليات تقطير الأرواح، لأنه يمكن أن يضفي نكهات وخصائص فريدة. ومع ذلك، يتطلب مزيدًا من الصيانة.
-
الزجاج:
يستخدم في البيئات المختبرية، حيث يسمح بالرؤية البصرية لعملية التقطير، مما يمكن من التحكم الدقيق والمراقبة. ومع ذلك، فهو أكثر هشاشة.
تولي شركة ألكوا للآلات الأولوية لاستخدام مواد عالية الجودة، مما يضمن أن معداتها ليست فقط متينة ولكن أيضًا تسهم في إنتاج منتجات عالية النقاء. في الواقع، يركزون على الجودة.
-
نوع معدات التقطير: ملاءمة الأداة للمهمة
تتوفر أنواع مختلفة من معدات التقطير، كل منها له مزايا وعيوب محددة. لذا، فإن فهم هذه الاختلافات أمر حيوي.
- معدات تقطير القدر:
بسيطة ومتعددة الاستخدامات، مناسبة للعمليات الصغيرة الحجم والأساليب التقليدية. في الأساس، تجعل الأمر سهل الاستخدام.
-
معدات تقطير الأعمدة:
توفر نقاء وكفاءة أعلى مقارنةً بمعدات القدر، مما يجعلها مثالية للعمليات الأكبر. بالإضافة إلى ذلك، فهي أكثر كفاءة.
-
أعمدة التقطير التجزيئي:
صممت لفصل الخلطات المعقدة ذات المكونات المتعددة، مقدمة مستويات عالية من النقاء. بالتأكيد، تستخدم لفصل العمليات المعقدة.
-
المبخرات الدوارة:
تستخدم بشكل رئيسي في البيئات المختبرية لاستعادة المذيب وعمليات أخرى متخصصة. من الجدير بالذكر أنها تستخدم في البيئات المتحكم بها.
تقدم شركة ألكوا للآلات مجموعة متنوعة من المعدات، مما يتيح لك اختيار الخيار الأكثر ملاءمة لتطبيقك واحتياجات الإنتاج الخاصة بك. وفقًا لذلك، فإنهم يلبيون احتياجات متنوعة.
-
الحجم والسعة:
التوسع من أجل الكفاءة والنمو
يجب أن تؤخذ حجم المعدات وسعتها بعين الاعتبار بعناية لضمان الأداء الأمثل والكفاءة. وبالتالي، يعد الحجم المناسب أمرًا ضروريًا.
-
مطابقة احتياجات الإنتاج:
اختر معدات يمكنها معالجة حجم الإنتاج الحالي الخاص بك مع توفير مساحة كافية للنمو المستقبلي. بمعنى آخر، خطط للتوسع. على العكس من ذلك، فإن عدم تكبير الحجم يقيد الإنتاج.
-
تجنب زيادة الحجم:
يمكن أن تؤدي المعدات الأكبر من الحجم المطلوب إلى زيادة استهلاك الطاقة وتكاليف غير ضرورية.
-
قابلية التوسع:
ضع في اعتبارك أنظمة قابلة للتعديل يمكن توسيعها بسهولة أو إعادة تشكيلها لتلبية متطلبات الإنتاج المتغيرة. لذلك، فإن القابلية للتعديل مفيدة.
تقدم شركة ألكوا للآلات حلولًا قابلة للتوسع يمكن أن تنمو مع عملك، مما يضمن الكفاءة والتكلفة الفعالة على المدى الطويل. في النهاية، توفر هذه مرونة.
-
التسخين والتحكم: الدقة لتحقيق نتائج متسقة
يعد مصدر التسخين ونظام التحكم أمرين حاسمين لتحقيق نتائج متسقة. لذا، فإن التحكم الدقيق أمر حيوي.
-
طرق التسخين:
يوفر التسخين بالبخار استقرارًا ممتازًا لدرجة الحرارة في العمليات الكبيرة، بينما يتيح التسخين الكهربائي تحكمًا دقيقًا لخدمات التقطير الحساسة. بشكل فعال، تخدم كل منهما أغراضًا مختلفة.
-
أنظمة التحكم:
تمكن أنظمة التحكم المتطورة من تنظيم درجة الحرارة بدقة، مما يقلل من التباينات ويضمن جودة المنتج المتسقة. كذلك، تحسن الأتمتة من الاتساق.
بناء جهاز تقطير بجودة المختبر (تقريبًا). - إرشادات
```htmlبناء جهاز تقطير (جودة مختبرية تقريبًا).
324,959
867
مميز
مقدمة: بناء جهاز تقطير (جودة مختبرية تقريبًا).
حول: أنا طالب دراسات عُليا في قسم علوم المواد في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا. لقد أنشأت هذه التعليمات بينما كنت طالب بكاليوس في الفيزياء والكيمياء في جامعة أوريغون…
هناك بعض التعليمات حول كيفية إنشاء أجهزة التقطير لأغراض مختلفة. عادةً ما تتضمن كميات كبيرة من أنابيب النحاس الرفيعة والمرنة. بينما يمكن أن تكون هذه الأجهزة فعالة جدًا، إلا أن هناك شيئًا ما يبدو غريبًا عنها. خاصة الجزء الذي يتم فيه تمرير كمية كبيرة من أنابيب النحاس الباهظة الثمن عبر دلو من الماء الراكد لتبريد المكثفات. ثم هناك مشكلة المساحة السطحية العالية في الجزء الداخلي من الأنابيب، مما يجعل التقطيرات بحجم صغير صعبة أو مستحيلة. بالإضافة إلى أنها ضخمة وصعبة الاستخدام، وتبدو وكأنها مختبر ميثامفيتامين. ومع ذلك، يجب أن أعطي مؤلفي هذه المشاريع بعض الفضل، حيث إن القيام بذلك بنفسك يتعلق عادةً بإنجاز العمل، والشكل يتبع الوظيفة، إلخ. لكن…
أقول أنه يوجد طريقة أفضل.
من خلال استخدام كمية صغيرة من أنابيب النحاس بحجم 1/2" و3/4"، من الممكن بناء جهاز تقطير خفيف الوزن، مدمج، قابل للطي، وقابل للتبديل، يمكن استخدامه لأي شيء تأمل في تقطيره. الجهاز الموجود هنا قادر على إجراء تقطيرات فعالة بحجم منخفض إلى متوسط، ويمكن من الناحية النظرية أن يتم تكبيره للاستخدام في التطبيقات عالية الحجم. يتم تصنيعه من قطع رخيصة نسبيًا ومتوفرة في أي متجر للأدوات.
التحديث 27/10: إذا وجدت أن تكاليف بدء التشغيل لهذا المشروع مرتفعة للغاية، أوصي بهذه التعليمات.
استلهمت لبناء جهاز تقطير أثناء تجربة مختبر الكيمياء العضوية حيث كان مطلوبًا منا تحديد مذيب عضوي غير معروف باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء. كانت العينات التي أعطينا إياها غير نقية وكان علينا تقطيرها أولاً حتى تتمكن الآلة من الحصول على طيف جيد. هذا الجهاز مُصمم على النموذج الذي استخدمته في ذلك المختبر. في المختبر، كان الجهاز مصنوعًا من زجاج مختبر عالي الجودة. نظرًا لأنني لا أعرف كيفية العمل مع الزجاج، ولدي خبرة في إعادة تشكيل المنازل، قررت دمج تجربتي لعمل جهاز تقطير بديل ميسور التكلفة ونظيف وآمن.
حسنًا، الآن لقد حصلت على انتباهك. تابع القراءة، صديقي.
الخطوة 1: السلامة، القانونية، وإخلاء المسؤولية.
أوه. أكره هذه الجزء. ألا يمكنني أن أطلب منكم أن تكونوا أذكياء ونتوقف عند هذا الحد؟ حسناً، لنبدأ!
السلامة:
يتطلب هذا المشروع استخدام أدوات ومعدات قد تكون خطيرة إذا تم التعامل معها بشكل غير صحيح. يتطلب لحام أنابيب النحاس استخدام لهب بروبان مفتوح يمكن أن يسبب حروقات شديدة وحرائق. لا توجه لهب البروبان نحو أي شخص أو تتركه بدون مراقبة لفترة من الزمن. يبدو المعدن الساخن مثل المعدن البارد.
التقطير هو وسيلة لفصل السوائل التي تكون في محلول معًا، غالبًا كوسيلة للتنقية. ومع ذلك، لا يمكن تحديد مكونات مادة معينة من خلال التقطير إلا من خلال الاختبارات الاحترافية المناسبة. إذا كنت تقوم بتنقية المواد القابلة للشرب، فافعل ذلك على مسؤوليتك الخاصة.
التحديث 27/10:
لا تستخدم لحام الرصاص.
لا تستخدم هذا لتقطير بيروكسيد الهيدروجين أو أي مادة كيميائية قد تكون متفجرة.
لا تسمح بتكون انسدادات في مخرجات وعاء التقطير.
لا تستخدم مواد مشعة كحشو عمود التقطير.
ابحث عن الألمنيوم وقرر بنفسك ما إذا كان يشكل أي خطر.
القانونية:
في بلدي المتخلف الخاص حيث لا تزال آثار حظر تصنيع بعض المقطرات موجودة، يعد تصنيع بعض المقطرات بدون تصريح لجهاز التقطير المعني أمرًا غير قانوني. وسنترك الأمر عند هذا الحد. لا أعتقد أن هناك مشكلة في تقطير أي شيء آخر، لكنني لم أتحقق من ذلك، لذا لا تأخذ كلمتي كدليل. إذا كنت في بلد يسمح بذلك، أوصي بشدة بالموقع HomeDistiller حيث يمكنك الاطلاع على نقاط إنتاج الإيثانول مذكورة بتفاصيل جميلة. نفس المبادئ تنطبق على الإيثانول المستخدم كوقود، ولكن كما ذُكر في قسم التعليقات، يجب تسجيل الجهاز قبل تقطير الوقود.
التحديث 28/10:
يرجى زيارة TTBgov لمزيد من المعلومات حول قوانين الولايات المتحدة المتعلقة باستخدام جهاز التقطير. أساسًا، يجعلون من المستحيل على الشخص العادي تقطير المشروبات الكحولية. إنتاج الإيثانول الوقودي ممكن إلى حد ما. باقي عمليات التقطير مقبولة.
إخلاء المسؤولية:
تُقدم هذه التعليمات لأغراض الترفيه فقط، ولا ينبغي استخدامها كمصدر معلومات رسمية من قبل أي شخص. أي وأي أضرار تحدث نتيجة تنفيذ المعلومات الواردة في هذه النشرة هي المسؤولية الوحيدة للمستخدم النهائي.
الخطوة 2: نظرية التقطير.
اقتباس الشكل: تقنيات في الكيمياء العضوية بواسطة موهريغ، هاموند، شاتز. ISBN 978-.
تخيل أن لديك كومة كبيرة من الكرات الملونة بشكل مختلف. لأسباب معينة، تريد فرز كراتك إلى كومات مختلفة بناءً على لونها. لذا تبدأ بانتقاء الألوان واحدة تلو الأخرى. إذا كان لديك عدد قليل من الكرات فلن يستغرق ذلك وقتًا طويلاً. لكن تخيل الآن أن كراتك بحجم مليار من المتر، وأن هناك الكثير منها مما قد يجعل أفوجادرو، أعني، رأسك يدور. حسنًا، لن يكون من العملي فرزها باستخدام ملقط صغير، لأخذ كل الكرات التي بنفس اللون. في الواقع، اللون يفقد معناه عند تلك المقاييس. لذا، علينا استخدام طريقة أخرى لفرزها، آملين أن لا تتضمن هذه الطريقة الكثير من الفرز اليدوي.
سأعود الآن إلى نطاق عدم إهانة ذكائك.
التقطير هو وسيلة لفصل سائلين أو أكثر من خلال الاستفادة من اختلافات ضغطهما البخاري. ضغط البخار هو الضغط الذي يمارسه الغاز فوق مركب. جميع المركبات لها ضغط بخار، حتى المواد الصلبة. بالطبع، ضغط بخار الصلب أقل بكثير من ضغط بخار الماء، على سبيل المثال. بالنظر إلى هذه الحقيقة، سيكون من السهل فصل الماء عن الصلب، أليس كذلك؟ يمارس ضغط البخار بواسطة الجليد. وهذا يعني أن الجليد يمكن أن يتبخر، وفي الواقع، هذا ما يتسبب في حروق المجمد. ولكن ماذا إذا كان لدينا سائلان لهما ضغوط بخار مشابهة نسبيًا (لكن لا يزال مختلفان) ولا يمكننا استخدام نوع من المرشحات لفصلهما؟
لنقل أن لدينا سائلين A وB. الضغط البخاري A وB في درجة حرارة الغرفة هو 22 Torr و40 Torr، على التوالي (Torr هي وحدة قياس الضغط). لنقل أننا نملك نفس الكمية بالضبط من A وB في وعاء. هذا يعني أن تركيب السائل هو 50%A و50%B، لكن البخار فوق السائل له تركيب 22/(22+40)=35%A و40/(22+40)=65%B. هناك كمية أكبر بكثير من المركب B في البخار!) بالمناسبة، هذه على الأرجح تبسيط مروع للنسب، وأستطيع أن أراجع كتاب الكيمياء العضوية الخاص بي لأجد العلاقة الصحيحة، لكنني متأكد أنك حصلت على الفكرة العامة. الآن، إذا استطعنا جمع هذا البخار وتحويله إلى سائل، فسنحصل على سائل تركيبته 35%A و65%B. ستكون خطوة واحدة أقرب إلى فصل المركبات الخاصة بنا.
في الواقع، يمكننا جمع البخار وتحويله إلى سائل من خلال تبريد البخار حتى يتكثف. ولحسن الحظ، كلما أزلنا البخار، يُعاد تجديده باستمرار بواسطة السائل أدناه. للأسف، ستكون هذه العملية بطيئة جدًا نظرًا لأن ضغوط البخار منخفضة جدًا ويستطيع القليل فقط من البخار الهروب من السائل في الوعاء في فترة زمنية معينة. قد تستغرق هذه العملية أيامًا أو أسابيع للفصل بينهما. لو كان هناك طريقة لزيادة ضغط البخار... حسنًا، هناك. ونقوم بذلك من خلال إضافة الطاقة، على شكل حرارة، إلى النظام. من خلال إضافة الحرارة، يمكننا رفع إجمالي ضغط البخار داخل الوعاء إلى بالضبط 760 Torr، ولكن لا أكثر. وذلك لأن 760 Torr هو ضغط الغلاف الجوي للأرض، وعند هذه النقطة يبدأ السائل في الوعاء بالغليان.
الآن يمكننا جمع البخار فوق السائل وسيتجدد بسرعة كبيرة. سيؤدي الغليان في الواقع إلى دفع البخار بعيدًا عن الوعاء، وطالما قمنا بتوجيه البخار عبر شيء بارد، مما يقلل ضغط البخار مرة أخرى، يمكننا تكثيفه وجمعه كسائل مع تركيز عالٍ من المركب B.
هذا ما يفعله جهاز التقطير، وتُعرف خطوة واحدة من التقطير باسم "التقطير البسيط". يتم وضع مزيج من السوائل في قدر يتم تسخينه حتى الغليان. يتم قياس درجة حرارة البخار بواسطة مقياس حرارة في أعلى عمود البخار، كعلامة على النقاء النسبي. يتم عادةً جمع المكثف (المقطر) على مدى نطاق درجة حرارة معينة، وهو ما يدل على نقاء النتيجة. ينتقل البخار عبر مكثف يبرد البخار، مما يعيده إلى حالة سائلة تختلف عن السائل الأصلي.
إذا قمنا بذلك مرارًا وتكرارًا، سنحصل في النهاية على سائل نقي تقريبًا B، وقليل جدًا من A. لاحظ أن التنقية تتطلب بالفعل تكرارات عديدة من التقطير. حسنًا، هذا أمر مزعج إلى حد ما. ماذا لو أردنا تنقية شيء ما بسرعة كبيرة؟
هنا يأتي دور التقطير الجزئي. عمود التقطير الجزئي هو جهاز حيث تحدث العديد من عمليات التقطير في خطوة واحدة. العمود الجزئي هو أنبوب طويل محشو بمادة ذات مساحة سطح عالية ولكن حجم منخفض. تعمل كريات الزجاج، والغرف المرسومة بواسطة الصفائح، والمواد الممزقة المختلفة بشكل جيد كحشو. بينما يرتفع البخار عبر العمود، يتشكل تدرج في درجة الحرارة (درجة حرارة أعلى في الأسفل، ودرجة حرارة أقل في الأعلى). يتسبب ذلك في تكثف البخار على الحشو أثناء ارتفاعه. المادة المكثفة تكون أعلى في النقاء من المادة الأصلية. ثم يسير المزيد من البخار لأعلى العمود، مما يسخن هذه السائلة المكثفة إلى نقطة غليانها الجديدة ويتبخر، مع كون البخار خطوة أعلى في النقاء من الخطوة السابقة. بينما يميل التركيب أكثر نحو B، تنخفض نقطة الغليان، مما يعزز تدرج درجة الحرارة بينما تنتقل المادة لأعلى العمود. يحدث ذلك مرارًا وتكرارًا أثناء ارتفاع البخار في العمود، مع فصل السائل ذو ضغط البخار الأدنى وقطرة العودة إلى الأسفل وتدفقه مرة أخرى إلى الوعاء الأصلي. غالبًا ما يُشار إلى الأعمدة الجزئية على أنها أنابيب عكسية لهذا السبب.
سيؤدي استخدام عمود تفريغ مثالي إلى ارتفاع حاد في قراءة درجة الحرارة على مقياس الحرارة. عندما يتم استنفاذ كل مركب نقي في الوعاء، يرتفع المركب الأقل غليانًا لأعلى العمود، وسترتفع درجة الحرارة بسرعة، مما يدل على تغيير المركب.
إن إجراء تقطير باستخدام عمود جزئي يُعتبر "تقطير جزئي" ويسفر عن سائل نقي بدرجة عالية.
يسمح هذا المشروع باستخدام كلا نوعي التقطير، حيث إن العديد من المنتجات الخام التي سيتم تقطيرها تحتوي على مواد صلبة عضوية قد تلوث حشوة العمود الجزئي، ويجب أن يتم تقطيرها ببساطة أولاً لإزالة هذه الشوائب.
اتصل بنا لمناقشة متطلباتك لـ جهاز التقطير المختبري الأوتوماتيكي. يمكن لفريق المبيعات لدينا ذو الخبرة مساعدتك في تحديد الخيارات التي تناسب احتياجاتك على أفضل وجه.
الخطوة 3: قائمة الأجزاء.
أولاً وقبل كل شيء، اعتذار: أكره نظام القياس البريطاني الإمبراطوري. كعالم يقدّر الوصول والعمومية، أفضّل التخلص من نظام يحتوي على الكثير من عوامل التحويل أكثر مما هو ضروري. للأسف، لا تشعر متاجر الأدوات بنفس الشعور. لذلك لأولئك منكم في أجزاء غير أمريكية/بريطانية من الكوكب، أعتذر.
لقد أدرجت أسعار الأشياء التي كان يجب أن أشتريها، لكنني كنت أملك معظم الأدوات حولي بالفعل. كانت هذه هي جمال هذا المشروع بالنسبة لي، ولكن بينما أكتب هذا، أدرك أنه ليس من السهل الوصول إليه لأي شخص ليس لديه جراج مُجهز جيدًا. العيب الآخر في هذا المشروع هو أنه على الرغم من أننا لا نستخدم الكثير من النحاس، إلا أن النحاس ليس رخيصًا. لكن حقًا هو أفضل ما يمكنك استخدامه بخلاف الزجاج. بالإضافة إلى أن جميع هذه العناصر يمكن العثور عليها في متجر للأدوات.
بالنسبة لهذا المشروع ستحتاج إلى:
أدوات:
- خزان بروبان صغير مع ملحق الشعلة
- قاطع أنابيب نحاسية قطرها 3/4" أو أكبر $7
- لفافة من لحام النحاس
- مادة لحام سائلة مع فرشاة
- فرش مشتركة داخلية وخارجية بحجم 3/4" و1/2".
- ورق صنفرة 120 حبة
- ملزمة، أو شيء ما لتثبيت الأجزاء أثناء اللحام
- شريط تفلون
- مبرد معدن صغير
- مثقاب (يفضل أن يكون مثقاب عمودي لكن أي مثقاب سيكون كافيًا)
- مثقاب بحجم 1/4"
- منشار فتحة بحجم 3/4"
المواد:
- مقياس حرارة دقيق، يُفضل أن يكون رقميًا مع مسبار معدني.
- سدادة مطاطية أو فلينية بحجم 1/2".
- ~1' أنبوب نحاسي بحجم 3/4" $4
- ~3' أنبوب نحاسي بحجم 1/2" $6
- أربعة محولات أنثوية بحجم 1/2"
- اثنان من المحولات الذكورية بحجم 1/2"
- اثنان من المحولات بحجم 1/2"
- اثنان من محولات 3/4"x1/2"
- واحد 1/2" 45
- اثنان من التوصيلات بحجم 1/2"
- ~3" أنبوب تبريد خارجي بحجم ~1/4"
- ~15' خرطوم بلاستيكي مرن بحجم 3/16" $0.20/قدم
- واحد من أدوات تنظيف الأواني النحاسية $1.50
ستحتاج أيضًا إلى بعض طرق توصيل المياه من حوض مطبخك لتدخل في خرطوم البلاستيك بحجم 3/16". هذا يعتمد حقًا على حوضك، لذلك سيتطلب الأمر بعض التفكير من جانبك. وجدت أن صنبور مطبخي له خيط نهاية غير قياسي، لذا كنت مضطرًا للاتصال مباشرةً بمخرج الحائط. استخدمت:
- 1 3/8"x3/8" خط إمداد بالحمام (الحجم سيعتمد على الصمام الذي لديك)
- 1 3/8" خيط ذكري إلى محول بحجم 1/4"
آه، وستحتاج أيضًا إلى نوع من وعاء التقطير. يمكن أن يكون أي شيء يغلق بشكل محكم، ويستطيع تحمل درجات حرارة عالية، وأن تستطيع تركيب محول أنثوي بحجم 1/2" فيه. استخدمت قدور ضغط ألمنيوم قديم بحجم جالون وجدته في جمعية خيرية مقابل $5.
الخطوة 4: التحضير.
حسنًا. لديك كومة من المواد الخام Sitting أمامك بانتظارك لتحويلها إلى شيء مذهل. ابدأ.
قطع الأنبوب إلى الطول المطلوب. ستحتاج إلى الأقسام التالية:
- أنبوب تبريد قطره 1/4" طوله 1".
- أنبوب بحجم 1/2" طوله 18".
- أنبوب بحجم 1/2" طوله 12".
- أنبوب بحجم 1/2" طوله 6".
- أنبوب بحجم 1/2" طوله 3/4".
- أنبوب بحجم 3/4" طوله 12".
تحتاج إلى وضع انحناء طفيف في أحد طرفي الأنبوب بحجم 1/2" بطول 18". هذه مهمة صعبة، وهي ما تكون المستخدمة مع التوصيلات بحجم 1/2". استخدم المبرد المعدنية لصق الأنبوب وجود المكان الذي تريد أن ينحني فيه. يساعد التوصيل في منع تشوه القطر الدائري في تلك النقاط، لذا لن تتضطر لمشاكل الانضمام لاحقًا.
بدلاً من ذلك، يمكنك استخدام الأنبوب السهل الانحناء بحجم 1/2" الذي يأتي في لفائف من النحاس الطري، ولكن قد يجعل ذلك الجهاز بالكامل أضعف في النهاية.
باستخدام المبرد مرة جديدة، قم بحذف الحدود على محول 3/4"x1/2" حتى يمكنه الانزلاق بسهولة على الأنبوب بحجم 1/2".
باستخدام المثقاب، قم بحفر ثقبين في قسم الأنبوب بحجم 3/4"، بمسافة 1" من كل طرف، على نفس الجانب من الأنبوب. يجب أن يناسب أنبوب المرجع بحجم 1/4" بعناية في هذا الثقب. يساعد الحفر الثقب الأولي البسيط على تجاوز الإحباط الناتج عن الحفر في سطح منحني.
الخطوة 5: تقنية اللحام الصحيحة.
الآن كل شيء جاهز للتلحيم معًا! إذا كنت قد قمت بإعداد العمل بشكل صحيح، فإن هذه الخطوة هي بالتأكيد أكثر خطوة ممتعة.
إذا لم تقم بإجراء لحام للنحاس من قبل، أوصي بالبدء مع الأعمدة التي ستنتهي عموديًا، إذ لا تشمل هذه الأعمدة المفاصل غير القياسية. استخدم فرشات الربط لتنظيف المناطق المراد لحامها بدقة. يجب أن تكون النحاس لامعًا ومشرقًا قبل القيام باللحام. استخدم فرشاة الفلكس لتطبيق الفلكس على جميع الأسطح التي تريد ربطها بلحام. هذا يعني داخل fitting و خارج الأنبوب. ثم ضع الأنبوب داخل fitting، تأكد من أنه دخل بالكامل. ضع الجزء في ملزمة (قم بلفه في منشفة لتجنب التمزيق للنحاس الجميل) أو على حافة الطاولة. تذكر، أن النحاس هذا سيتحول إلى حرارة مرتفعة جدًا.
لقد وجدت أن محاولة لحام المفاصل البعيدة عن بعضها في جلست لحام واحدة فكرة سيئة. عندما يتم تسخين الفلكس وعدم لحامه، فإنه يفقد فعاليته. ستحتاج المفاصل إلى إعادة تجهيز الفلكس أو لن يتدفق اللحام بشكل صحيح. إذا كانت المفاصل قريبة جدًا من بعضها فلا توجد مشكلة.
أشعل الشعلة واضبط المقبض بحيث يكون مخروط اللهب الأزرق الساطع داخل اللهب الخارجي بطول حوالي بوصة واحدة. المس طرف هذا اللهب الداخلي إلى المفصل، ويفضل أن يكون بالقرب من السطح السفلي (الحرارة ترتفع). المس اللحام من الجانب المقابل للمفصل بعيدًا عن اللهب. يجب أن تكون جميع أجزاء المفصل ساخنة بما فيه الكفاية لصهر اللحام حتى يتدفق اللحام، لذا يمنع ذلك حدوث مفصل سيء. قم ببطء بإذابة اللحام إلى المفصل حتى يسقط قطرة واحدة من اللحام من أسفل المفصل. هذا يضمن أنك قد وضعت لحام كافٍ. إذا كنت ترغب في أن يكون لك مظهر نظيف (لا كتل لحام)، فرش بسرعة (قبل أن يتماسك اللحام) الجزء الخارجي من المفصل بفرشاة الفلكس بعيدًا عن وجهك. سيساعد ذلك في إزالة معظم تسرب اللحام الخارجي.
الخطوة 6: لحام الأجزاء.
هذه الخطوة صعبة الوصف بالكلمات. أعتقد أنه سيكون من الأفضل لك التدقيق في الصور واكتشاف ذلك بنفسك. معظم الاتصالات واضحة بأنفسها، باستثناء بعض الاستثناءات.
المكثف هو الجزء الأكثر تعقيدًا. يبلغ طوله 18" بحجم الأنبوب 1/2" وهو داخل الأنبوب 3/4". الأنبوب بحجم 1/2" هو قطعة واحدة مستمرة محاطٌ بها الأنبوب بحجم 3/4" حوله وترتبط بـ 3/4"x1/2" المحولات. هناك مساحة ضئيلة بين جدران الأنبوبين وفقًا للتصميم. من الضروري أن يكون الماء قادرًا على التدفق بسهولة عبر هذه المساحة الخارجية بين جدران الأنبوبين. هذه الغلاف الخارجي للسائل البارد المتدفق يمكّن الجهاز الكامل من أن يكون مدمجًا للغاية. تحدث المشاكل في التجميع لأن الماء يُدخل إلى الغرفة عبر أنابيب النحاس بحجم 1/4". إذا كانت حواف الثقب بحجم 1/4" أو أنبوب 1/4" نفسه تبرز بعيدًا داخل الغرفة، فإنها ستقيد تدفق الماء البارد عن طريق الاتصال بالرأس الخارجي للأنبوب 1/2". استخدم المبرد لتقليل حجم الحافة (تريد وجود القليل هناك لمساعدة عملية اللحام) وتأكّد عندما تلحم الأنبوب في مكانه أنه بالكاد يتجاوز جدار الأنبوب بحجم 3/4".
قم بلحام أنابيب 1/4" في مكانها أولاً حتى تتمكن من رؤية ما تفعله. ثم قم بتنظيف الأنابيب (بواسطة ورق الصنفرة بحجم 1/2")، وفلكس ولحام المفاصل التي أنشأتها محول 3/4"x1/2" الأقرب إلى الانحناء في الأنبوب بحجم 1/2". ركب المحول الآخر على الطرف الآخر ولكن لا تقوم بفلكسه. المحول الثاني موجود فقط للحفاظ على تنظيم الأنبوبين في الوقت الحالي. قم بمحاذاة أنابيب 1/4" حتى تشير لأعلى (في خط واحد وبعيدًا عن انحناء 1/2"). قم بتلحيم المفاصل بالقرب من انحناء الأنبوب بحجم 1/2". الآن تم ربط أنابيب 3/4" و1/2" معًا بواسطة محول لحام واحد. الآن قم بفلكس ولحام المحول الثاني.
عندما تبرد التجميع، تأكد من أن غرفة التبريد محكمة الغلق باستثناء أنابيب 1/4" عن طريق حجب إحدى الأنابيب بإصبعك ومحاولة شفط الهواء من الأخرى. ثم حاول نفخ الهواء عبر الغرفة. إذا كان لديك إحكام جيد وتدفق هواء جيد، فتهانينا، بقية هذا الأمر سهل للغاية!
لذا، لقد انتهيت من اللحام وجعلت كل شيء يعمل. جيد لك. الآن السؤال هو، هل أنت همج بما يكفي لتترك هذه القطعة من الفن دون صقلها؟ قم بتنظيفها!
الخطوة 7: وعاء التقطير.
somehow. somehow you will need to find a way to install a 1/2" female adapter into the top of the distillation pot. ما نجح بالنسبة لي قد لا يعمل بالنسبة لك. إليك ما فعلته:
حَفَرت ثقبًا في أعلى قدر الضغط الخاص بي باستخدام مثقاب بحجم 3/4" حيث يوجد نتوء ضغطي صغير. كان عليّ إزالة النتوء أولاً حتى أتمكن من تركيز المثقاب في الثقب الناتج. ثم حاولت لحام نهاية المحول الأنثوي إلى أعلى قدر الضغط. على ما يبدو، اللحام النحاس لا يحب الالتصاق بالألومنيوم. فكرت في صنع نوع من الغلاف الذي يمكنني لحامه إلى المحول الأنثوي من داخل قدر الضغط. لكنني استسلمت عن هذه الفكرة. حاولت استخدام سبيكة معدنية كبيرة ومطرقة لتوسيع الجزء الخلفي من المحول الأنثوي، ولكن ذلك لم ينجح. انتهى بي المطاف فقط بوجود سبيكة كبيرة عالقة هناك. ثم أصبت بالإحباط فقمت بضرب المحول الأنثوي بمطرقة كبيرة فتم تسطيحه. أعطاني ذلك فكرة.
جلبت محول أنثوي جديد ومررت به عبر الثقب في الغطاء (الخيوط تواجه خارج الغطاء) واستراحت نهاية الخيوط على سبيكة المنفذ. ثم وضعت نهاية الكرة من مطرقة الكرة على جزء اللحام من المحول. بعدها، هُجمت بمطرقة كبيرة على نهاية المطرقة. هذا شَكَّل النهاية الخلفية من المحول حتى أحصل على شفاط. ثم ضربت المحول بقوة مباشرة وسكبت الشفاط ضد غطاء قدر الضغط. الأمر يعمل بشكل رائع.
قالت لي والدتي دائمًا: "إذا لم ينجح الأمر فلا تجبره."
بوضوح، هناك استثناءات لأي قاعدة.
الخطوة 8: العمود التفريغي
هذا مهم بعض الشيء. هناك بعض المواد الكيميائية الضارة على سطح النحاس بعد اللحام. ربما لا ترغب في ذلك في المقطر الخاص بك. المنظف السائل والماء الدافئ يفي بالغرض. فرشاة طويلة ورفيعة تساعد، النوع المصنوع لأنابيب الاختبار. ولكن أي شيء يعمل. هذا أمر مهم جدًا بالنسبة للأنبوب الذي سيصبح العمود التفريغ، لأنه من المفترض أن يكون لديه مخرجات نقية.
الآن العمود التفريغي لديك هو الكثير من الأعمدة وليس كثيرًا من التفريغ. تحتاج إلى تعبئته. كان التركيب في مختبري يبدو وكأنه محشو بالألياف الفولاذية. كانت لدي شكوك حول ذلك لكنني أحضرت بعض الألياف الفولاذية الخشنة وحاولت ذلك على أي حال. لا تفعل ذلك. الفولاذ العاري لا يحب الحرارة والمركبات العضوية.
اذهب إلى متجر البقالة. اذهب إلى ممر مستلزمات التنظيف. اذهب إلى قسم فرك الأواني. ابحث عن الفرك المعدني القديم. هناك ثلاثة أنواع: الفولاذ المقاوم للصدأ، الفولاذ المجلفن، والنحاس. لا تأخذ المجلفن. الزنك جيد لك بكميات صغيرة، لكنني لا أعرف ما هو قابل للذوبان في بيئة مثل التي تصنعها. اذهب للنحاس. ثم يمكنك أن تخبر صديقك المعالج بالأعشاب أن كل شيء نحاسي له خصائص شفاء، وبالتالي يجب عليك شرب هذا.
أزل السلك/الدبوس الذي يحمل الفرك سويًا وقم بفكّه. يشبه الجورب، أليس كذلك؟ الآن احصل على سلك/حبل وادخله في عمودك واربطه بنهاية الفرشاة المفككة. قم بسحب الفرك عبر العمود. استخدم المقص وملاقط الأنف لإزالة الفرك وسحبه لوضعه. يجب أن يصل الفرك إلى أسفل العمود، ويتوقف قبل الفتحة الأولى من الـT. وهذا هو، لديك عمود تفريغي.
الخطوة 9: قم بتوصيل كل شيء.
لذا لديك الآن:
قدر التقطير.
المكثف.
العمود البسيط.
العمود التفريغي.
أنبوب بلاستيكي طويل.
اتصال بصنبور المطبخ.
اجمع الوعاء والمكثف وواحدًا من الأعمدة على موقد مطبخك. قم بتوصيل الأنبوب البلاستيكي بصنبور المطبخ الخاص بك (تذكر، عليك معرفة هذا بنفسك). ابحث عن طول الأنبوب الذي تحتاجه للانتقال من الصنبور إلى المكثف مع وجود بعض من الخلوص. قطع الأنبوب. ضع نهاية الأنبوب البلاستيكي القادمة من الحوض فوق أنبوب النحاس بحجم 1/4" في أسفل المكثف. قم بتوصيل القسم الآخر من الأنبوب البلاستيكي من أعلى المكثف إلى مصرف حوضك. عندما تقوم بتشغيل الماء، يجب أن تحصل على تدفق من الصنبور إلى المكثف، ثم العودة إلى الحوض. أنت الآن مبرّد بالماء. لاحقًا سترغب في تجربة معدل تدفق السائل المبرد للعثور على توازن سعيد بين هدر قدر كبير من الماء وفقدان البخار غير المكثف.
يكون المكثف ثقيلًا بعض الشيء في الجلوس فوق موقدك، متصفًا بلا شيء سوى قدر التقطير. احصل على سلك/حبل واربطه بشيء حتى لا يتحطم في وسط عملية التقطير.
الخطوة 10: التشغيل.
لذا قضيت بعض الوقت والمال على هذا المشروع. أنا متأكد أنك متشوق لتجربته على شيء ما.
واحدة من التحذيرات المهمة التي ذكرتها سابقًا: لا تستخدم عمودك التفريغي على عمليات تحتوي على مواد عضوية صلبة! يمكن أن تلوث الشبكة. بالنسبة لهذه الأشياء، يجب عليك إجراء تقطير بسيط أولاً، ثم الانتقال إلى التقطير الجزئي بعد ذلك. احتفظ بالعمود التفريغي لعمليات النقاء العالي. على الرغم من ذلك، أدوات تنظيف الأواني تبيع بسعر اثنين مقابل 1.50$. إنها ليست خسارة كبيرة إذا أصبح أحدها ملوثًا، لكن يتم التصريح له إذا كنت تريد شيئًا نقيًا.
لأي مركب لديك تود تنقيته، يمكنك البحث عن نقطة الغليان للحصول على فكرة عندما تبدأ بجمع المقطر. ابحث عن معلومات MSDS في أماكن مثل Sigma-Aldrich. دعنا نقول لديك خليط من المركبات A وB وC، وتريد فقط العنصر B. ابحث عن نقاط غليان الثلاثة. لنفترض أنها 65 درجة مئوية و78 درجة مئوية و100 درجة مئوية. بعد إجراء تقطير بسيط على النطاق الكامل وجمع المقطر من 65 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، قم بإجراء تقطير جزئي. إذا كان هناك الكثير من المركب A، سترتفع درجة الحرارة حتى تصل إلى 65 درجة مئوية، حيث ستستقر. تخلص من المقطر الذي يتم إنتاجه عند هذه النقطة، إنه تقريبًا نقي A. عندما يتم استنفاد A، سترتفع الحرارة حتى تصل إلى 78 درجة مئوية حيث ستستقر مرة أخرى. اجمع المقطر من النطاق B. هذا المكثَر نقي تقريبًا B. ثم تخلص من النطاق C. لقد عزلت مركبًا! لا تزال لا تعرف حقًا ما هو، ولكن يمكنك أن تكون متأكدًا تقريبًا أنه B. تابعني للتعليمات القادمة، كيفية بناء مطياف IR ذي جودة مختبرية.
الخطوة 11: عمليات المبتدئين
أوصي بالبدء بمياه مالحة. انظر إذا كان بإمكانك جعلها صالحة للشرب. هنا ستحتاج إلى اللعب مع تدفق السائل المبرد، لأنه يمكنك فعليًا الحصول على سائل مبرد ببطء عند درجات حرارة الغليان بحلول الوقت الذي تصل فيه إلى الأنبوب العلوي أثناء تقطير المياه. يحدث هذا فقط عندما تقوم بتقطير المياه النقية تقريبًا، أو في الحالة التي يكون فيها المكون الرئيسي لوعاء التقطير يمتلك نقطة غليان تتجاوز درجة حرارة السائل المبرد. ترقب الفقاعات التي تظهر من الأنبوب العلوي، وتحقق من درجة حرارة السائل المبرد من وقت لآخر وضبط التدفق حسب الحاجة. تقطير المياه يتيح لك اكتشاف ما إذا كانت هناك أي بقايا ذات طعم سيئ متبقية في جهازك أيضًا.
بعد ذلك سيكون الكحول الإيزوبروبي. انظر إذا كان يمكنك تقليل حجم 50% كحول إيزوبروبي بنسبة 50%. ملاحظة: الكحول الإيزوبروبي له تقريبًا نفس نقطة الغليان للإيثانول. لذا كن حذرًا للغاية بشأن تلويث جهاز التقطير الخاص بك قبل محاولة تقطير شيء تريد شربه. الكحول الإيزوبروبي يتبخر بشكل سريع جدًا.
إذا كنت تعيش في الولايات المتحدة، لا تفعل ما أقول لك في الأربعة جمل بعد هذه الجملة.
الخطوة التالية ستكون النبيذ. حاول صنع براندي. جرّب نكهة "الرؤوس" و"الذيل" بشيء تعرف أنه خالٍ من الميثانول. ثم انتقل إلى HomeDistiller للحصول على المزيد من الأفكار.
حاول إنشاء عطور أو مستخلصات نباتية. العديد من المركبات النباتية تغلي عند درجات حرارة تتجاوز 100 درجة مئوية، ولكنها ستتقطر بالتزامن مع الماء في كثير من الحالات. يُعرف هذا باسم "التقطير بالبخار" ويستخدم بشكل واسع في صناعة العطور. اصنع مستخلص النعناع المركز، إلخ.
الإمكانيات لا حصر لها، والآن بعد أن لديك جهاز تقطير عالي الجودة لديك الأدوات لاستكشاف عالم تنقية السوائل حتى تحظى بما يعجبك.
الخطوة 12: النتائج.
سيتم تحديث هذا القسم من وقت لآخر عندما يكون لدي مشروع يتعلق بجهاز التقطير.
29/10/: حاولت وضع شيء ما في الوعاء ليتم تقطيره لاحقًا. انفجر الوعاء بسبب الاستخدام الخاطئ للمعدات. الأرضية لزجة جدًا. المغزى من القصة: لا تفترض أن معداتك رائعة بقدر معدات المختبر. كملحوظة غير ذات صلة، الشعير المعسل لذيذ بشكل مؤلم.
04/11/: احتفظت بشيء من الشيء الذي كنت أحاول وضعه في الوعاء في 29/10، وقمت بتقطيره اليوم. إنه بالتأكيد المنتج الصحيح، لكنه غير صالح للشرب تمامًا. إنه مروع. من المحتمل أن يكون ليس هناك مشكلة في عملية التقطير، ولكن في عملية الشيخوخة. أحتاج إلى زجاجة مع سدادة لإتاحة المجال للمقطر بالتنفس، وإدخال بعض قطع البلوط بها.
08/04/: جربت في الأساس نفس التجربة مجددًا. قمت بتخمر الشعير المعسل وبعض السكر المضاف. خميرة بيرة عادية. ثم وضعت شيئًا قد يكون أو لا يكون المنتج المخمر في قدر التقطير وأديت عمليتي تقطير بسيطتين. النتائج لم تكن أفضل بكثير من قبل. قمت بإزالة كل الرؤوس من تحت 85 درجة مئوية. بعد الحصول على شيء يشبه الإيفر كلير من الجحيم، قمت بتخفيفه ووضعت كيس شاي بالنعناع هناك لدقائق قليلة. أخرجته وقمت بتغطية الوعاء بطبقتين من مرشح القهوة لبضعة أيام. كانت النتيجة قابلة للشرب، ولكن بصعوبة.
01/06/: حسنًا، حسنًا، حسنًا. يبدو أن وجود المكونات الصحيحة مهم. اذهب إلى محل صناعة البيرة المحلي. احصل على 7 أرطال من مستخلص الشعير. استخدم أي خميرة بيرة / خبز تريدها وقم بتخمر 5 غالونات مما يبدو مثل البيرة. لا تضف القفزات. عندما ينتهي التخمير، إما أن تتخلص منه أو ضع في قدر التقطير، لا أهتم. إذا اخترت تقطير الأشياء، بعد أن تحصل على منتجك، أضف حفنة من رقائق البلوط المحمصة الأمريكية هناك. يتم العثور عليها أيضًا في متاجر صناعة البيرة. فعلًا هي للتحضير للنبيذ. إذا تركت الرقائق في خلال شهر تقريبًا، فإن المنتج يصبح قابلًا للشرب إلى حد كبير ولذيذًا بشكل واضح. في الواقع، قد يصبح ضربة في حفلتك المقبلة.
Comments
0