Diskussion: Die Schnaps – Destillation

Platten und HETP:

Die Effizienz von Packungsmaterialien wird in HETP (Height Equivalent to a Theoretical Plate) ausgedrückt. Es bezeichnet, wie viel Packungshöhe einer theoretische Platte entspricht. ZB 5 Platten bedeutet, daß man bei 100% Reflux dieselben % erreicht, wie nach 5 Potstill-Destillationen. Je kleiner der HETP-Wert, desto effizienter also, da die Kolonne dann für dieselbe Plattenanzahl kürzer sein darf oder dieselbe Kolonnenlänge mehr Platten hat. Für SPP spricht man oft von 3cm HETP. Wie immer sind Herstellerangaben aber mit Vorsicht zu genießen. Und selbst wenn diese 3cm stimmen, dann gelten sie aber nur unter perfekten Bedingungen, also dem für dieses Packungmaterial optimalen Kolonnendurchmesser und die dafür optimale Heizleistung.
Hier ein paar HETP-Werte von anderen Packungsmaterialien als SPP:
http://homedistiller.org/theory/refluxdesign/hetp
Diese Werte werden aber immer mal wieder diskutiert. Mancher findet zB, daß Murmeln einen besseren Wert haben würden. Und ob die Werte von SPP wirklich um so ein Vielfaches besser sind, wer weiß. Ich bin jedenfalls zufrieden damit und meinte auch eine klare Verbesserung zu Edelstahlschrubbern bemerkt zu haben. Aber zu lange ist es her...

Hier ein Beispiel, wie hoch man von 10% Maische mit 10 Platten bei 100% Reflux (bzw bei seeehr langsamer Produktentnahme) kommt:
http://homedistiller.org/theory/refluxdesign/steps
Bis 94.4%. Theoretisch würden dafür 10Platten x 3cm = 30cm SPP reichen (wenns wahr ist und unter Idealbedingungen).

Hier kannst du selber so etwas berechnen:
http://homedistiller.org/theory/theory/strong
Also zB gib 12% (Maische) ein, das macht 59.9%. Dann gib 59.9% ein, das macht 82.7% und so weiter. 82.7% ist der Wert von 12% im Kessel nach zwei Destillationen bzw die maximalen % mit einer zusätzlichen Platte (Der Kessel gilt immer als die erste Platte).
Man sieht, wie schnell die % mit relativ wenig Platten nach oben gehen, aber wie elendig aufwändig die letzten % sind. Das sieht man hier auch gut:
http://homedistiller.org/theory/refluxdesign/plate

Das ist noch interessant:
http://homedistiller.org/theory/refluxdesign/rr



Kolonnenlänge:

Also was würde dir eine längere Kolonne bringen? Mehr Platten. Dann könntest du höhere % erreichen. Oder dieselben % schneller abziehen (ohne mehr Energie reinzustecken!). Ist aber bei aromatischen Bränden nicht so wichtig.
Doppelte Länge bedeutet doppelt so viele Platten.



Kolonnendurchmesser:

Für 52mm (54mm- oder 2"-Rohr) Kolonneninnendurchmesser ist für SPP 2-2.5kW eine passende Leistung (laut Herstellern und den Erfahrungen vieler Hobbybrennern). Dann ist der HETP-Wert am kleinsten. Theoretisch muss das Packungsmaterial für jeden Durchmesser etwas anders sein, gröber oder feiner, um einen möglichst kleinen HETP-Wert zu erreichen. In der Praxis ist halt nicht alles erhältlich, was man sich so wünscht. Nicht so schlimm.
Doppelter Durchmesser verlangt/erlaubt 4fache Leistung, da sich die Querschnittsfläche vervierfacht. Also 104mm erlaubt satte 8-10kW. Halber Durchmesser verlangt 1/4 der Leistung. Also 26mm erlaubt nur lächerliche 500-625W. Deswegen sind Kolonnen aus 28mm-Rohr grundsätzlich nicht empfehlenswert, da 1/4 der Leistung bedeutet, daß eine vergleichbare Destillation 4 mal so lange dauert.
Bei zB Edelstahl- oder Kupferschrubbern hängt es sehr davon ab, wie stark sie in der Kolonne zusammengedrückt werden, welche Leistung optimal ist. Aber meist ist es doch ähnlich zu SPP.
Der Kolonnendurchmesser und die Heizleistung sollten also zusammenpassen. Je größer der Durchmesser, desto mehr Leistung kann und soll man einsetzen. Mehr Leistung bedeutet, mit dem Brennen schneller voranzukommen.
Eine zu hohe Leistung bewirkt ein Fluten der Kolonne, dh anstelle daß der Dampf aufwärts geht und das Kondensat herunter, wird (noch zu unsauberes) Kondensat aus dem unteren Bereich der Kolonne ohne weitere Reinigung vom Dampf nach oben gepresst, die Prozente und die Reinheit sinken. Im schlimmsten Fall sprudelt schwallweise unsauberes Destillat am Refluxkühler vorbei. Bei einer CM geht das dann in den Produktkühler, bei einer LM spritzt es oben aus der Öffnung über dem Refluxkühler.
Eine zu niedrige Leistung bedeutet (neben Zeitverlust) einen schlechteren/größeren HETP-Wert. Du kommst also nicht auf ganz so hohe %.



Also wenn 52mm max 2.5kW erlaubt, erlauben deine 40mm maximal 2.5kW / 52² x 40² = 1.5kW
Deine 40cm Schrubber haben, wenn deren HETP-Wert laut homedistiller 13cm stimmt, 40 / 13 = 3 Platten. Also insgesamt 4. Damit kommst du von 10%iger Maische auf maximal 90%. Mit SPP hättest du angeblich 40 / 3 = 13 Platten und würdest damit auf so 95% kommen.



Hydoxyethans "ultimativer Kolonnenthread" hat da auch noch viele Infos:
http://schnapsbrennen.at/diskussion/20130727060837.html