Вопросы и проблемы при применения открытого пара.
Влияние оных на процесс подготовки (разваривание) сырья, дистилляцию и ректификацию.
Как мне кажется, данная (довольно важная и не такая уж и простая) тема заслуживает обсуждения на форуме, и будет интересна для всех. Тем более, что прямо или косвенно она периодически сумбурно возникает в параллельных ветках.
Вопрос, во всяком случае, для меня, начал постепенно оформляться при изучении первоисточников, поскольку, стали проявляться некоторые противоречия и разночтения, как в самих источниках, так и со знаниями, рожденными народным опытом.
Это скорее даже не вопрос, а группа взаимосвязанных между собой вопросов.
Поскольку эти самые вопросы не давали спокойно спать, пришлось заняться поиском, скачиванием и изучением книг, написанных корифеями тепломассообмена. Открыл для себя массу интересных вещей, которыми и спешу поделиться.
Итак, первое:
Процесс превращения или перехода жидкости (воды или спиртоводяных смесей) в газообразное или парообразное состояние, при атмосферном давлении. Возможно два случая: - испарение с поверхности при нормальных температурах, т.е. высыхание (для нас этот случай представляет чисто академический интерес), - испарение воды при повышенной температуре, т.е. собственно кипение (вот это как раз наш размерчик).
Естественно, для того, чтобы повысить температуру жидкости, её нужно как-то нагреть. Вроде бы, знакомый всем процесс, но вот тут то все оно и начинается. Апологеты и гуру тепломассообмена, в своих умных книгах, выдвигают такую доктрину, что, первым делом, возле нагревательного элемента ( ТЭН , стенка котелка или днище кастрюли – не важно) образуется слой перегретой жидкости, температура в котором может превышать температуру остальной жидкости в нагреваемом объеме, и разность температур может иметь довольно приличные значения. Причем, при отсутствии условий для конвективного переноса (отсутствие восходящего потока пузырьков пара, например) тепла, этот слой может быть достаточно стабильным, т.е. не смешиваться с более холодными слоями. После этого на поверхности нагревательного элемента начинают образовываться пузырьки пара. Причем, образуются они не где попало, а в тех местах, где на поверхности нагревательного элемента есть неровности (царапины или заусенцы) – это и понятно, там больше теплопередающая поверхность. Кстати, эти самые пузыри пара сначала не отрываются от нагреваемого элемента. Передав свою тепловую энергию окружающей жидкости, они просто схлапываются. Схлапываться пузырьки пара могут и при установившемся режиме кипения, не достигнув поверхности жидкости, если слой непрогретой жидкости будет достаточно велик, опять же за счет того, что поднимаясь, передадут энергию окружающей жидкости. Впрочем, тем, кому это будет интересно, подробно об образовании пузырьков пара на различных поверхностях лучше прочитать в спецлитературе. Далее, собственно, следуют режимы кипения разной интенсивности, образование пара и т.д. – вещи достаточно всем знакомые. Но вот сохраняющийся слой перегретой жидкости?...Сознаюсь, когда прочитал – не поверил! Вещь не настолько очевидная. Для проверки поставил несколько несложных опытов, прямо у себя на кухне. Описывать опыты не буду, но могу подтвердить, что постулат о существовании перегретого слоя жидкости верен на все 100%!...
Какой вывод можно сделать из этого?
Поскольку повышенная температура спиртоводяной смеси несомненно способствует более интенсивному образованию альдегидов, как продукта окисления спиртов, с возможным разложением последних на эфиры, для улучшения качества продуктов перегонки и ректификации желательно нагревательные элементы, вместе с перегретым слоем жидкости, вынести из куба. Куда? Правильно – в парогенератор. Пусть этот пресловутый перегретый слой жидкости образуется в более или менее чистой воде, без всяких побочных химических превращений. И верно, зачем нам лишняя ароматика, ее и так хватает.
Об эффекте улучшения качества, при использовании острого пара, особенно заметном при повторных, фракционных перегонках дистиллята, часть которого, по видимому, и достигается за счет удаления из куба слоя перегретой жидкости, писал в своих опусах Viktorchik (дай Бог ему здоровья) еще на Абсклубе. Думаю, что и при ректификации эффект от этого будет схожим (косвенное подтверждение – борьба Rudy с сарасспарилой, см. соотв. ветку). Кстати, по управлению нагревом, при дистилляции, или давлением в кубе, при ректификации, какая разница, где будут стоять ТЭНы, в кубе или в парогенераторе? Наверное, никакой. (Конечно, теоретически можно применить хитрые нагреватели с фиксированной температурой поверхности, не превышающей, скажем 105 град.Ц, но на мой взгляд добыть или изготовить таковые будет достаточно сложно, во всяком случае, для большинства форумчан, да и поверхность нагрева надо будет увеличивать.)
Продолжение следует.
Вопросы и проблемы при применения открытого пара.
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
13 Мая 10, 12:20
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
Отв.1 13 Мая 10, 13:06, через 46 мин
Второе:
Взаимодействие пара с жидкостью.
Тут непонятных вопросов гораздо больше. Поэтому легкий сумбур в изложении.
Уточним, сам процесс тепломассообмена между жидкостью и паром достаточно доходчиво описан в умных книгах, здесь как раз все ясно. Ну, плывет себе пузыречек пара, поднимаясь к поверхности (или в трубочке, совместно с потоком жидкости), частички пара – молекулы, обладающие большей энергией (полученной за счет нагрева), на границе раздела пар – жидкость (по поверхности пузырька) передают свою энергию молекулам жидкости. И, соответственно, молекулы, особенно менее тяжелые, получая эту энергию, переходят в пар, а молекулы пара – в жидкость. Чего ж тут сложного? На этом, собственно, и основана вся теория и практика дистилляции и ректификации. И, если с температурой пара и давлением при перегонке и ректификации всё более или менее ясно, то далее – вопросы и непонятности.
А от этого в голову лезут разные шальные мысли.
Например:
Собственно, зачем мы нагреваем кубовую жидкость (брага, СС, СПП)?
Безусловно, для того, чтобы начался процесс кипения в этой самой жидкости, т.е. образование пузырьков пара. Эти пузырьки пара будут подниматься к поверхности и далее - см. предыдущий абзац.
А если мы вносим в куб пузырьки пара извне, через барботер? Понятно, что от внесенного в куб пара температура жидкости будет постепенно повышаться, но главная ли это задача - нагреть, или это косвенный параметр? Поскольку, вроде бы, эти привнесенные пузырьки как раз и будут производить тот самый, необходимый нам, тепломассообмен?
И еще:
Как влияет на процесс разделения многокомпонентной смеси разница температур между паром и кубовой жидкостью? Точнее размер этой самой разницы. Особенно, если задаться целью фабрикации качественного продукта, а не целью экономии энергоресурсов, как в спиртовой промышленности? Там то все понятно – «…оптимальной по расходу греющего пара, и затрат на производство … продукта, температурой браги на входе в колону …
близкая к температуре кипения …» и далее по тексту. А вот оптимум по извлечению ЛКМ?
Да, вот и я достоверно не знаю. Одни догадки и домыслы. (Хорошо, что на форуме есть, допустим, физик-ядерщик с уклоном в сторону физики плазмы, и печально, что нет тепло-гидро-газодинамика с уклоном в сторону химии высокомолекулярных соединений.)
И какие выгоды мы сможем извлечь из ответов на эти вопросы?
Цитирую Viktorchik’а – «..когда вверху всё кипит, внизу еще холодное…». А ведь это в то время, когда идет чуть ли не основной погон! Конечно, у Viktorchik’а перегоняется вязкая «каша», но общая картина имеет место быть. Опять же, по Дорошу –Лысенко, температура кипения 10% растворов спирта – 92.6 град. С, а температура бражного эпюрата (при эпюрации браги) на выходе из промышленной
эпюрационной колонны (а в них температуры пара выше, чем у нас), по Яровенко, 88-90 град. С. Получается, что, при использовании открытого пара, для извлечения легкокипящих компонентов (в том числе и спирта) из жидкости совсем не обязательно доводить ее до кипения?
Если это так, то может быть, попытаться вводить пар в куб таким образом, чтобы исключить «косвенный» нагрев за счет удаления «непроизводительных» элементов паропровода. Т.е. ввод паропровода в куб через днище, сам барботер – из фторопластовой или металлопластовой трубы с целью уменьшения теплопередачи от стенок, чтобы «грелось», т.е. «тепломассообменивалось» исключительно от вводимого в куб пара. Кстати, Diogi4 уже фумленту на барботер мотает, для изоляции, а Игорь223, хотя и ворчал по поводу сплошного и неотвратимого разорения, но рабочую часть барботера выполнил все-таки из фторопласта. (Интересно, это просто совпадение взглядов, или закономерное движение, по мере накопления опыта и знаний коллективным разумом форума, когда идеи летают в воздухе).
Дополнительно, можно еще попытаться организовать упорядоченные конвекционные потоки внутри куба. Например, по типу «труба в трубе». Внешняя труба – стенки куба, внутренняя – примерно треть диаметра внешней, с зазором от днища куба миллиметров 40-50, с верхним обрезом ниже уровня жидкости, устроенная так, чтобы пузыри пара из барботера поднимались строго внутри нее. Тогда во внутренней трубе будет восходящий поток, а в кольцевом пространстве, между трубой и стенками куба - нисходящий, постоянная циркуляция жидкости, с незначительными застойными зонами.
По идее, все это может дать возможность отбирать «головы», а возможно и основное «тело», на малом потоке пара, не перегревая кубовую жидкость (как, собственно, и рекомендовано профессиональным народным опытом наших предков).
Думается, что и с вязкими «кашами» подобное устройство сможет справиться (сразу оговорюсь, что не имею намерения оспаривать авторскую методику Viktorchik’а по производству благородных дистиллятов – методика прекрасно работает, но, с другой стороны, все священные книги спиртовых гуру учат, что из спиртоводяной смеси с содержанием спирта ниже 10% очень охотно улетают не только головные но и большинство промежуточных фракций – стоит учитывать).
Не совсем уверен, но при перегонке или периодической ректификации относительно чистых смесей, может быть попытаться вообще вводить пар одной струей, типа эжектор, а далее диспергировать его с помощью устройства а-ля искусственно затопленная насадка?
Это, конечно, далеко не все вопросы, от ответов на которые может зависеть сам подход и к конструированию аппаратов, и к технологическим процессам. Надеюсь, что в процессе обсуждения добавится еще много и разных мыслей.
Продолжение следует.
Взаимодействие пара с жидкостью.
Тут непонятных вопросов гораздо больше. Поэтому легкий сумбур в изложении.
Уточним, сам процесс тепломассообмена между жидкостью и паром достаточно доходчиво описан в умных книгах, здесь как раз все ясно. Ну, плывет себе пузыречек пара, поднимаясь к поверхности (или в трубочке, совместно с потоком жидкости), частички пара – молекулы, обладающие большей энергией (полученной за счет нагрева), на границе раздела пар – жидкость (по поверхности пузырька) передают свою энергию молекулам жидкости. И, соответственно, молекулы, особенно менее тяжелые, получая эту энергию, переходят в пар, а молекулы пара – в жидкость. Чего ж тут сложного? На этом, собственно, и основана вся теория и практика дистилляции и ректификации. И, если с температурой пара и давлением при перегонке и ректификации всё более или менее ясно, то далее – вопросы и непонятности.
А от этого в голову лезут разные шальные мысли.
Например:
Собственно, зачем мы нагреваем кубовую жидкость (брага, СС, СПП)?
Безусловно, для того, чтобы начался процесс кипения в этой самой жидкости, т.е. образование пузырьков пара. Эти пузырьки пара будут подниматься к поверхности и далее - см. предыдущий абзац.
А если мы вносим в куб пузырьки пара извне, через барботер? Понятно, что от внесенного в куб пара температура жидкости будет постепенно повышаться, но главная ли это задача - нагреть, или это косвенный параметр? Поскольку, вроде бы, эти привнесенные пузырьки как раз и будут производить тот самый, необходимый нам, тепломассообмен?
И еще:
Как влияет на процесс разделения многокомпонентной смеси разница температур между паром и кубовой жидкостью? Точнее размер этой самой разницы. Особенно, если задаться целью фабрикации качественного продукта, а не целью экономии энергоресурсов, как в спиртовой промышленности? Там то все понятно – «…оптимальной по расходу греющего пара, и затрат на производство … продукта, температурой браги на входе в колону …
близкая к температуре кипения …» и далее по тексту. А вот оптимум по извлечению ЛКМ?
Да, вот и я достоверно не знаю. Одни догадки и домыслы. (Хорошо, что на форуме есть, допустим, физик-ядерщик с уклоном в сторону физики плазмы, и печально, что нет тепло-гидро-газодинамика с уклоном в сторону химии высокомолекулярных соединений.)
И какие выгоды мы сможем извлечь из ответов на эти вопросы?
Цитирую Viktorchik’а – «..когда вверху всё кипит, внизу еще холодное…». А ведь это в то время, когда идет чуть ли не основной погон! Конечно, у Viktorchik’а перегоняется вязкая «каша», но общая картина имеет место быть. Опять же, по Дорошу –Лысенко, температура кипения 10% растворов спирта – 92.6 град. С, а температура бражного эпюрата (при эпюрации браги) на выходе из промышленной
эпюрационной колонны (а в них температуры пара выше, чем у нас), по Яровенко, 88-90 град. С. Получается, что, при использовании открытого пара, для извлечения легкокипящих компонентов (в том числе и спирта) из жидкости совсем не обязательно доводить ее до кипения?
Если это так, то может быть, попытаться вводить пар в куб таким образом, чтобы исключить «косвенный» нагрев за счет удаления «непроизводительных» элементов паропровода. Т.е. ввод паропровода в куб через днище, сам барботер – из фторопластовой или металлопластовой трубы с целью уменьшения теплопередачи от стенок, чтобы «грелось», т.е. «тепломассообменивалось» исключительно от вводимого в куб пара. Кстати, Diogi4 уже фумленту на барботер мотает, для изоляции, а Игорь223, хотя и ворчал по поводу сплошного и неотвратимого разорения, но рабочую часть барботера выполнил все-таки из фторопласта. (Интересно, это просто совпадение взглядов, или закономерное движение, по мере накопления опыта и знаний коллективным разумом форума, когда идеи летают в воздухе).
Дополнительно, можно еще попытаться организовать упорядоченные конвекционные потоки внутри куба. Например, по типу «труба в трубе». Внешняя труба – стенки куба, внутренняя – примерно треть диаметра внешней, с зазором от днища куба миллиметров 40-50, с верхним обрезом ниже уровня жидкости, устроенная так, чтобы пузыри пара из барботера поднимались строго внутри нее. Тогда во внутренней трубе будет восходящий поток, а в кольцевом пространстве, между трубой и стенками куба - нисходящий, постоянная циркуляция жидкости, с незначительными застойными зонами.
По идее, все это может дать возможность отбирать «головы», а возможно и основное «тело», на малом потоке пара, не перегревая кубовую жидкость (как, собственно, и рекомендовано профессиональным народным опытом наших предков).
Думается, что и с вязкими «кашами» подобное устройство сможет справиться (сразу оговорюсь, что не имею намерения оспаривать авторскую методику Viktorchik’а по производству благородных дистиллятов – методика прекрасно работает, но, с другой стороны, все священные книги спиртовых гуру учат, что из спиртоводяной смеси с содержанием спирта ниже 10% очень охотно улетают не только головные но и большинство промежуточных фракций – стоит учитывать).
Не совсем уверен, но при перегонке или периодической ректификации относительно чистых смесей, может быть попытаться вообще вводить пар одной струей, типа эжектор, а далее диспергировать его с помощью устройства а-ля искусственно затопленная насадка?
Это, конечно, далеко не все вопросы, от ответов на которые может зависеть сам подход и к конструированию аппаратов, и к технологическим процессам. Надеюсь, что в процессе обсуждения добавится еще много и разных мыслей.
Продолжение следует.
Литокс
Академик
Новосибирск
3.4K 2.3K
Отв.2 13 Мая 10, 14:59
Тема интересная, сюда можно прицепить и разбрызгивание, и ультразвук и много всякого, НО по-моему здесь нужно много чистого эксперимента, а не много обсуждения. У нас с этим как-то не очень.
игорь223
Академик
таганрог
30.2K 20.6K
Отв.3 13 Мая 10, 16:30
На самом деле тема далеко не новая и обсуждаемая многократно. Взять ту же ветку"методы нагрева браги"
Повторяться лень, да и смысла особого не вижу.
По прочтению возник у меня первый и основной в таких случаях вопрос -
какую цель преследовать собираемся? что в итоге хотим уяснить и применить на практике?
от формулировки ответа на этот вопрос будет зависеть общее направление дискурса, если оно и будет на вялом майском форуме )))
Повторяться лень, да и смысла особого не вижу.
По прочтению возник у меня первый и основной в таких случаях вопрос -
какую цель преследовать собираемся? что в итоге хотим уяснить и применить на практике?
от формулировки ответа на этот вопрос будет зависеть общее направление дискурса, если оно и будет на вялом майском форуме )))
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
Отв.4 14 Мая 10, 14:01
Дорогой Игорь223!
В самом начале я писал, что тема, вопросы , и соответственно, дискуссии об использовании пара и его параметрах, методах применения, прямо или косвенно возникает в параллельных ветках. Причем, в ветках, в которых обсуждаются сугубо практические, узконаправленные вопросы. Поэтому хотелось, с одной стороны, иметь на форуме место, где можно сконцентрировать и обсудить сугубо научно-теоретические аспекты технологий, с другой стороны, возможные варианты практического использования этих теоретических знаний. Плюс к этому, сконцентрировать какие-то основы именно в теоретическом разделе. (Если бы я заранее знал о существовании «слоя перегретой жидкости», да если бы еще и увидел, как он работает на практике, то у меня не возникло бы даже мысли об установке ТЭНов в куб.)
И еще, чего греха таить, на форуме зачастую получается такой винегрет из тем и веток… Например, подтема «хлебное вино», а в ветке обсуждаем конструкцию новой колоны
ХД-2 (а это скорее оборудование). Кстати, не единственный пример. Пожалуйста, без обид, это в качестве информации к размышлению. (Хочется, чтоб мухи и котлеты – по отдельности) К тому же, только на kodges.ru, книг, только по теории тепломассообмена, разных авторов десятка полтора, не меньше – одному не осилить. Да и по прочтении книг конкретным индивидуумом, например мной, при осмыслении, возможно своеобразное преломление информации, и не всегда оно может быть корректным.
С уважением
Ivan Pomidorov.
В самом начале я писал, что тема, вопросы , и соответственно, дискуссии об использовании пара и его параметрах, методах применения, прямо или косвенно возникает в параллельных ветках. Причем, в ветках, в которых обсуждаются сугубо практические, узконаправленные вопросы. Поэтому хотелось, с одной стороны, иметь на форуме место, где можно сконцентрировать и обсудить сугубо научно-теоретические аспекты технологий, с другой стороны, возможные варианты практического использования этих теоретических знаний. Плюс к этому, сконцентрировать какие-то основы именно в теоретическом разделе. (Если бы я заранее знал о существовании «слоя перегретой жидкости», да если бы еще и увидел, как он работает на практике, то у меня не возникло бы даже мысли об установке ТЭНов в куб.)
И еще, чего греха таить, на форуме зачастую получается такой винегрет из тем и веток… Например, подтема «хлебное вино», а в ветке обсуждаем конструкцию новой колоны
ХД-2 (а это скорее оборудование). Кстати, не единственный пример. Пожалуйста, без обид, это в качестве информации к размышлению. (Хочется, чтоб мухи и котлеты – по отдельности) К тому же, только на kodges.ru, книг, только по теории тепломассообмена, разных авторов десятка полтора, не меньше – одному не осилить. Да и по прочтении книг конкретным индивидуумом, например мной, при осмыслении, возможно своеобразное преломление информации, и не всегда оно может быть корректным.
С уважением
Ivan Pomidorov.
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
Отв.5 14 Мая 10, 14:03, через 2 мин
Третье:
Подготовка крахмального сырья.
В данной теме, пожалуй, самые горячие дебаты всегда вызывает температура пара.
А) промышленная - около 160 град.С. с давлением 0.8 МПа
Б) промышленная - до140 град.С. с давлением не выше 0.4 МПа
В) «домашняя» - до100 град.С. с атмосферным давлением.
При внимательном прочтении классиков спиртовой литературы в частности Яровенко, в принципе, становится понятно, почему на спиртзаводах используют пар под высоким давлением, с температурой под 160 град.С. Как это не банально звучит, соображения чисто экономические. Непрерывный, автоматизированный процесс, использование вторичного, после сепарации, пара на предразваривание сырья, небольшое время обработки и, самое главное, возможность использования цельного зерна. Практически, такой жесткий режим обработки обеспечивает полное разрушение зерен без применения размалывающих механических устройств (дробилок, мельниц). Это достоинства. Недостатки – высокие давления и температура пара, потери сырья.
Там же описаны технологии обработки заторов из предварительно размолотых зерен, которые исключают потери сырья. Правда, времени на разваривание уходит немного больше. Но, температура пара при процессе – 120-140 град.С.
У нас температуры до100 град.С. Используем и не жалуемся. Мол от добра добра не ищут. Может быть зря? У повышенных (в разумных пределах) температур есть свои достоинства, разжижение затора, например.
А что такое 120 град.С? Это температура в скороварке, которая всем давно известна. Изготовители заверяют, что любой продукт в ней готовится быстрее, и вроде бы витаминов больше сохраняется и т.д. и т.п. То, что варится быстрее, это очевидно. А вот какие изменения действительно происходят в продукте при этой температуре, не совсем понятно. Может у нас на форуме специалисты - пищевики найдутся и просветят?
Если предположить, что никаких нежелательных превращений в обрабатываемом сырье не происходит, то возникает вопрос, как такую температуру использовать?
Городить бааальшую скороварку с рабочим давлением 0,2 МПа?
Поднимать давление, и соответственно, температуру насыщенного пара в парогенераторе?
Пристраивать пароперегреватель, и использовать перегретый пар?
Может быть еще чего-нибудь придумать?
Или вообще не заморачиваться?
Подготовка крахмального сырья.
В данной теме, пожалуй, самые горячие дебаты всегда вызывает температура пара.
А) промышленная - около 160 град.С. с давлением 0.8 МПа
Б) промышленная - до140 град.С. с давлением не выше 0.4 МПа
В) «домашняя» - до100 град.С. с атмосферным давлением.
При внимательном прочтении классиков спиртовой литературы в частности Яровенко, в принципе, становится понятно, почему на спиртзаводах используют пар под высоким давлением, с температурой под 160 град.С. Как это не банально звучит, соображения чисто экономические. Непрерывный, автоматизированный процесс, использование вторичного, после сепарации, пара на предразваривание сырья, небольшое время обработки и, самое главное, возможность использования цельного зерна. Практически, такой жесткий режим обработки обеспечивает полное разрушение зерен без применения размалывающих механических устройств (дробилок, мельниц). Это достоинства. Недостатки – высокие давления и температура пара, потери сырья.
Там же описаны технологии обработки заторов из предварительно размолотых зерен, которые исключают потери сырья. Правда, времени на разваривание уходит немного больше. Но, температура пара при процессе – 120-140 град.С.
У нас температуры до100 град.С. Используем и не жалуемся. Мол от добра добра не ищут. Может быть зря? У повышенных (в разумных пределах) температур есть свои достоинства, разжижение затора, например.
А что такое 120 град.С? Это температура в скороварке, которая всем давно известна. Изготовители заверяют, что любой продукт в ней готовится быстрее, и вроде бы витаминов больше сохраняется и т.д. и т.п. То, что варится быстрее, это очевидно. А вот какие изменения действительно происходят в продукте при этой температуре, не совсем понятно. Может у нас на форуме специалисты - пищевики найдутся и просветят?
Если предположить, что никаких нежелательных превращений в обрабатываемом сырье не происходит, то возникает вопрос, как такую температуру использовать?
Городить бааальшую скороварку с рабочим давлением 0,2 МПа?
Поднимать давление, и соответственно, температуру насыщенного пара в парогенераторе?
Пристраивать пароперегреватель, и использовать перегретый пар?
Может быть еще чего-нибудь придумать?
Или вообще не заморачиваться?
Горняк
Научный сотрудник
Хакасия
1.4K 335
Отв.6 14 Мая 10, 14:18, через 15 мин
ivpom, продолжай. Серьезно. Вот только от одних вопросов толку-то мало. Но может придут на форум новые пользователи-пищевики-химики и на некоторые вопросы дадут ответы.
SilverShadow
Кандидат наук
Samara
352 82
Отв.7 14 Мая 10, 23:26
На самом деле даже в наших парогенераторах температура пара выше 100oC. Барботёры ведь погружаем не в чистую водицу, а густую кашу - какое-то избыточное давление создаётся, и тем большее, чем объёмнее затор.
Kotische
Академик
Саратов
8.1K 2.5K
Отв.8 14 Мая 10, 23:58, через 33 мин
в наших парогенераторах температура пара выше 100oCSilverShadow, 14 Мая 10, 23:26Чисто формально - да,
но это всё такая фигня, что даже и говорить не стоит...
0.5 атм - это 110*С температуры кипения, т.е. +10*С от нормы,
а ведь 0.5 атм это 5 метров затора...
Нука покажите ка мне куб 5 метровой глубины?!
Так что разговоров больше чем реальных фактов, проще говоря - ФЛУД!...
SilverShadow
Кандидат наук
Samara
352 82
Отв.9 17 Мая 10, 08:54
Ну на самом деле ты тоже лукавишь. Ибо 5 метров затора - это если там просто вода, а у нас парогены обычно применяются для зерновых заторов, а там реально каша. Кстати, где-то я видел фотки от Игоря223, там были термометры и они показывали большее 100 градусов значение пара. Надо поискать...
игорь223
Академик
таганрог
30.2K 20.6K
Отв.10 17 Мая 10, 10:16
ivpom, ты так и не сформулировал цели своих изысканий, дружищше. А без этого совершенно непонятно (по крайней мере мне) что обсуждается.
Смотри, я читаю - "вопросы и проблемы при применении открытого пара". У меня нет ни вопросов, ни проблем -
берешь самую дешевую пшеничную муку,
засыпаешь в стиралку,
завариваешь,
охлаждаешь,
доливаешь дрожжи...
вуаля, затор готов, через три дня перегонка и выход примерно 380мл АС. Меня устраивает и процесс, и результат. Так что тут обсуждать?
П.С. Температура при применении в быту ПГ обычно 105-108С
Зависит от
высоты каши над барботером - раз
примененного обратного клапана (величины усилия его открытия) - два
диаметра и количества отверстий выходных в барботете - три
и, в общем случае, от подводимой мощности, но это - производная от пункта три - количество пара и сечение паропровода.
Смотри, я читаю - "вопросы и проблемы при применении открытого пара". У меня нет ни вопросов, ни проблем -
берешь самую дешевую пшеничную муку,
засыпаешь в стиралку,
завариваешь,
охлаждаешь,
доливаешь дрожжи...
вуаля, затор готов, через три дня перегонка и выход примерно 380мл АС. Меня устраивает и процесс, и результат. Так что тут обсуждать?
П.С. Температура при применении в быту ПГ обычно 105-108С
Зависит от
высоты каши над барботером - раз
примененного обратного клапана (величины усилия его открытия) - два
диаметра и количества отверстий выходных в барботете - три
и, в общем случае, от подводимой мощности, но это - производная от пункта три - количество пара и сечение паропровода.
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
Отв.11 20 Мая 10, 09:51
К сожалению, конкретных ответов на поднятые вопросы я не нашел, пока во всяком случае. Очень тяжело объять необъятное… Поэтому, по открытии данной ветки есть надежда, что может быть кто-то, где-то, что-то читал, видел, слышал и т.д… Тем более, зачастую и первоисточники также ссылаются на то, что такой то вопрос еще не изучен, и до конца не исследован, или нет данных. Но все же в теоретических основах применения пара, его действия, хотелось все-таки разобраться, или хотя бы попытаться получить о них общее представление, в крайнем случае. Для того, чтобы знать в каком направлении вести экспериментальные и опытно - конструкторские работы, а не ломится в лес с тупыми топорами и пилами. В этом и видел основную задачу ветки.
Пример:
Не так давно на форуме живо обсуждалась мысль организовать брожение под вакуумом с непрерывным отбором спирта прямо из браги. Все вроде бы красиво, по идее, брага с двойной – тройной дозой сахаров бродит, рядом вакуумный насосик шкворчит, спиртовые пары совместно с углекислым газом, знай себе, отсасывает, через низкотемпературные конденсаторы. Сказка – самогон перегонять не надо, голов-хвостов почти что нет, сразу на ректификацию продукт. Я уже прикидывал какой, где и за сколько насос добывать, объемы спиртовых паров и углекислоты высчитывал. Решал сложнейшую технико-дипломатическую задачу, как изловчится и запихнуть на период эксперимента в морозилку теплообменник с антифризом и не получить, при этом, от супруги по башке. Хорошо, что на форуме вовремя оказался знающий человек, который внес полную и научно обоснованную ясность в этот вопрос. Мол, у дрожжей оболочечки тонкие, и если их начать … вакуумом, то оболочки лопнут, и дрожжи того… А так, сколько труда и средств затратилось бы на изначально тупиковое направление….
Впрочем, если научное сообщество решит, что данная ветка является флудом, то её нужно просто удалить с форума. Для экономии места.
Собственно, возможен другой подход:
Распечатываю описание технологии получения дистиллятов из крахмального сырья «по Viktorchik’у», прикрепляю на стену на кухне, и используя его как полетную инструкцию (делать так, а не иначе) получаю обещанный автором результат. Никаких граблей. И зачем что-то улучшать, совершенствовать и модернизировать?
В следующем посте попробую более прямолинейно сформулировать вопросы.
Пример:
Не так давно на форуме живо обсуждалась мысль организовать брожение под вакуумом с непрерывным отбором спирта прямо из браги. Все вроде бы красиво, по идее, брага с двойной – тройной дозой сахаров бродит, рядом вакуумный насосик шкворчит, спиртовые пары совместно с углекислым газом, знай себе, отсасывает, через низкотемпературные конденсаторы. Сказка – самогон перегонять не надо, голов-хвостов почти что нет, сразу на ректификацию продукт. Я уже прикидывал какой, где и за сколько насос добывать, объемы спиртовых паров и углекислоты высчитывал. Решал сложнейшую технико-дипломатическую задачу, как изловчится и запихнуть на период эксперимента в морозилку теплообменник с антифризом и не получить, при этом, от супруги по башке. Хорошо, что на форуме вовремя оказался знающий человек, который внес полную и научно обоснованную ясность в этот вопрос. Мол, у дрожжей оболочечки тонкие, и если их начать … вакуумом, то оболочки лопнут, и дрожжи того… А так, сколько труда и средств затратилось бы на изначально тупиковое направление….
Впрочем, если научное сообщество решит, что данная ветка является флудом, то её нужно просто удалить с форума. Для экономии места.
Собственно, возможен другой подход:
Распечатываю описание технологии получения дистиллятов из крахмального сырья «по Viktorchik’у», прикрепляю на стену на кухне, и используя его как полетную инструкцию (делать так, а не иначе) получаю обещанный автором результат. Никаких граблей. И зачем что-то улучшать, совершенствовать и модернизировать?
В следующем посте попробую более прямолинейно сформулировать вопросы.
Kotische
Академик
Саратов
8.1K 2.5K
Отв.12 20 Мая 10, 13:18
Не так давно на форуме живо обсуждалась мысль организовать брожение под вакуумом с непрерывным отбором спирта прямо из браги...А можно по подробнее, про "знающего человека"? На сколько я помню, знающий человек - Мак210, писал как раз прямо противоположное...
на форуме вовремя оказался знающий человек, который внес полную и научно обоснованную ясность в этот вопрос. Мол, у дрожжей оболочечки тонкие, и если их начать … вакуумом, то оболочки лопнут, и дрожжи того…ivpom, 20 Мая 10, 09:51
ivpom
Студент
Irkutsk
32 23
Отв.13 20 Июня 10, 12:02
Уважаемый Kotishe!
Насколько мне помнится, он самый и был. Разговор шел именно о брожении под вакуумом (не о перегонке). И писал, что давление наши маленькие друзья выдерживают нормально, а вот разрежение… В противном случае, я провел бы таковой эксперимент. Очень уж казалось это дело заманчивым.
Теперь к вопросам:
Предпосылки:
1. Выделение ЛЛК (эфиры, альдегиды, спирты, в т.ч. этиловый) из жидкости (брага, СС) в кубе (выварной камере колонны), происходит исключительно за счет тепломассообмена между паром и жидкостью на границе раздела пар-жидкость.
2. Пар может образовываться за счет нагрева самой жидкости, и перехода ее компонетов в парообразное состояние, или может быть введен в жидкость извне (острый пар).
3. Выделение ЛЛК в спиртоводяной смеси не связано напрямую с температурой кипения каждого чистого компонента в отдельности.
4. В составе кубовой жидкости содержится от 92 до 60 % ТЛК (в основном - вода, по сути - теплоемкий балласт).
Вопрос 1:
Если через жидкость проходит пар, за счет которого, так или иначе, осуществляется тепломассообмен и выделение ЛЛК, необходимо ли нагревать эту жидкость до теоретической температуры кипения?
(Скажу сразу, точного ответа я не знаю, но есть ощущение, что «влобовую» кипятить кубовую жидкость не обязательно. Но, могу ошибаться.)
Возможные варианты ответов:
1. Да, кубовую жидкость в любом случае необходимо довести до кипения, потому, что…
2. Нет, для выделения ЛЛК, в случае применения открытого пара, температура кипения жидкости не является необходимым и обязательным условием.
При первом варианте ответа – все остается на своих местах, и в качестве нагревателя допустимо любое устройство, с фиксированной температурой поверхности.
При втором варианте – теоретически появляется возможность более четкого фракционирования кубовой жидкости (т.е. более короткие, и более насыщенные головы, хвосты и, соответственно, тело). Предположим, за счет того, что молекулы основной массы «недогретого» ТЛК будут иметь меньшую склонность к переходу в парообразное состояние, и, соответственно, проникновению в дистиллят и (или) в ректификат.
Кстати, никто не замечал такого явления при переходе с прямого нагрева на пар?
Сошлюсь на опыт и мнение Viktorchik’а и Игоря223 (сторонние результаты, как правило, не страдают предвзятостью). Первый, при вынужденном (понятно, на электро- или газовой плите «Viktorchik’овой каши» не сваришь), переходе на острый пар, отмечает глобальное улучшение качества конечного продукта, второй утверждает, что «в слепую» отличает то, что произведено с использованием острого пара, от того, что отогнано по «обычной» технологии.
Если эффект столь значителен, наверное, будет логично разобраться в первопричинах его возникновения, увеличить его воздействие на технологические процессы, и использовать во благо? Разве не так?
Как этого добиться на практике – следующий отдельный вопрос. На данном этапе важно, на мой взгляд, определиться именно с теоретической частью.
Джентельмены, к сожалению, у меня не всегда получается быть постоянно онлайн на форуме.
За что приношу извинения всему научному сообществу.
Но буду стараться.
Насколько мне помнится, он самый и был. Разговор шел именно о брожении под вакуумом (не о перегонке). И писал, что давление наши маленькие друзья выдерживают нормально, а вот разрежение… В противном случае, я провел бы таковой эксперимент. Очень уж казалось это дело заманчивым.
Теперь к вопросам:
Предпосылки:
1. Выделение ЛЛК (эфиры, альдегиды, спирты, в т.ч. этиловый) из жидкости (брага, СС) в кубе (выварной камере колонны), происходит исключительно за счет тепломассообмена между паром и жидкостью на границе раздела пар-жидкость.
2. Пар может образовываться за счет нагрева самой жидкости, и перехода ее компонетов в парообразное состояние, или может быть введен в жидкость извне (острый пар).
3. Выделение ЛЛК в спиртоводяной смеси не связано напрямую с температурой кипения каждого чистого компонента в отдельности.
4. В составе кубовой жидкости содержится от 92 до 60 % ТЛК (в основном - вода, по сути - теплоемкий балласт).
Вопрос 1:
Если через жидкость проходит пар, за счет которого, так или иначе, осуществляется тепломассообмен и выделение ЛЛК, необходимо ли нагревать эту жидкость до теоретической температуры кипения?
(Скажу сразу, точного ответа я не знаю, но есть ощущение, что «влобовую» кипятить кубовую жидкость не обязательно. Но, могу ошибаться.)
Возможные варианты ответов:
1. Да, кубовую жидкость в любом случае необходимо довести до кипения, потому, что…
2. Нет, для выделения ЛЛК, в случае применения открытого пара, температура кипения жидкости не является необходимым и обязательным условием.
При первом варианте ответа – все остается на своих местах, и в качестве нагревателя допустимо любое устройство, с фиксированной температурой поверхности.
При втором варианте – теоретически появляется возможность более четкого фракционирования кубовой жидкости (т.е. более короткие, и более насыщенные головы, хвосты и, соответственно, тело). Предположим, за счет того, что молекулы основной массы «недогретого» ТЛК будут иметь меньшую склонность к переходу в парообразное состояние, и, соответственно, проникновению в дистиллят и (или) в ректификат.
Кстати, никто не замечал такого явления при переходе с прямого нагрева на пар?
Сошлюсь на опыт и мнение Viktorchik’а и Игоря223 (сторонние результаты, как правило, не страдают предвзятостью). Первый, при вынужденном (понятно, на электро- или газовой плите «Viktorchik’овой каши» не сваришь), переходе на острый пар, отмечает глобальное улучшение качества конечного продукта, второй утверждает, что «в слепую» отличает то, что произведено с использованием острого пара, от того, что отогнано по «обычной» технологии.
Если эффект столь значителен, наверное, будет логично разобраться в первопричинах его возникновения, увеличить его воздействие на технологические процессы, и использовать во благо? Разве не так?
Как этого добиться на практике – следующий отдельный вопрос. На данном этапе важно, на мой взгляд, определиться именно с теоретической частью.
Джентельмены, к сожалению, у меня не всегда получается быть постоянно онлайн на форуме.
За что приношу извинения всему научному сообществу.
Но буду стараться.
Edgars1950
Специалист
LATVIA
174 145
Отв.14 21 Июня 10, 07:52
Kotische
Академик
Саратов
8.1K 2.5K
Отв.15 21 Июня 10, 09:21
необходимо ли нагревать эту жидкость до теоретической температуры кипения?ivpom, 20 Июня 10, 12:02Довести ДО кипения и кипятить - это две большие разницы.
Довести до кипения - это сделать температуру во всем объеме жидкости близкой к температуре кипения жидкости при данном давлении. При этом дальнейший подвод теплоты отсутствует либо сильно ограничен.
Кипятить - это значит непрерывно подводить к жидкисти теплоту, в результате чего жидкость локально прогревается существенно выше температуры кипения, в результате чего происходит разрыв жидкости как однородного тела с выделением пара в объеме жидкости.
При этом температура жидкости в среднем ограничивается её температурок кипения за счет тепломаоссообмена в объеме жидкости.
Да, кубовую жидкость в любом случае необходимо довести до кипения, потому, что…ivpom, 20 Июня 10, 12:02Необязательно, испарение с поверхности происходит независимо от того имеется ли объемное кипение или нет, но если есть желание получить производительность то добиваться кипения придется, т.к. равенство температуры жидкости темперетуре кипения означет, что упругость насыщенных паров жидкости превосходит внешнее давление, т.е. пары могут удальяться от жидкости сами, за счет собственного давления.
Если температура ниже, пары испарившиеся из жидкости не будут удаляться от поверхности, а будут возвращяться в неё, что очень пагубно скажется на производительности процесса.
К томуже, без кипения, жидкость не будет перемешиваться, тонкий поверхностный слой жидкости будет обедняться легколетучим компонентом и охлаждаться за счет поглощения теплоты испарения, что ещё более ухудшит ситуацию с производительностью.
температура кипения жидкости не является необходимым и обязательным условием.ivpom, 20 Июня 10, 12:02Как я уже написал выше, испарение происходит при любой температуре, но температура кипения определяет соотношение между испаренной и сконденсированной массами, в равновесном состоянии.
Если мы каким то образом сместим равновесие, например механически удаляя пары с поверхности жидкости, то мы сможем получить заметный перенос массы и при температуре ниже температуры кипения.
второй утверждает, что «в слепую» отличает то, что произведено с использованием острого пара, от того, что отогнано по «обычной» технологииivpom, 20 Июня 10, 12:02
переходе на острый пар, отмечает глобальное улучшение качества конечного продуктаivpom, 20 Июня 10, 12:02Причина совсем в другом.
Острый пар греет за счет фазового перехода, температура которого ограничена температурой кипения жидкости. Ни при каких условиях перегрев браги выше 100*С не возможен.
При традиционном нагреве температура определяется балансом прихода и ухода тепла. При возникновении проблем с отводом тепла (налипание каши на ТЭН/дно) происходит ничем не ограниченный рост температуры, который вызывает гидролиз/пиролиз органики, что и является причиной нприятного запаха.
Если внимательно почитаешь тему про вакуумную тепловую трубку, то там это всё хорошо разжевано.
И223 как раз утверждает, что перегонка острым паром и вакуумной тепловой трубкой дает практически органолептически неразличимый результат, но второе гораздо более технологично.
игорь223
Академик
таганрог
30.2K 20.6K
Отв.16 21 Июня 10, 09:32, через 12 мин
И223 как раз утверждает, что перегонка острым паром и вакуумной тепловой трубкой дает практически органолептически неразличимый результат,Kotische, 21 Июня 10, 09:21Я вообще-то такого не утверждал, но это высказывание очень близко к истине. Поскольку нет локального перегрева - нет пригорания - улучшается качество, причем схожие температурные режимы и дают схожий результат.
Правда, дрожжи теперь не жарятся, а варятся, добавляя в бульон свою специфику)))
Другой вопрос, что под вакуумом пользоваться острым паром можно (наверное), но там головняк с паром как раз недетский. А тепловая трубка работает инвариантно по отношению к кубовому давлению.
И вот тут то кар раз и проявляется ее несомненное преимущество, позволяющее получить СС с резко улучшенной органолептикой.
