Технология ректификации

Михаил84, Я думаю будет.Вот только на наших колоннах,с термометрами в 0.1*С будет очень сложно отследить.
Я на индукции заливал чистый спирт,без воды,ну и естественно прохлопал окончание процесса.Автоматика не среагировала,температуры стояли мёртво до тех пор пока куб не стал сухой.Плитка выключилась из за перегрева.
Да спирт был с первой рек-ии,естественно там примеси были,хоть и мало но всёж.
Да и по поводу пропарки с выводом сивухи через верхний узел.Один раз попробовал,так после этого следующая рек-я выдала не самый лучший продукт.Кроме того теплоизоляция,трубный утеплитель,первый слой скукожился.Так что для себя сделал вывод-нехрен сивуху и тем паче кипяток загонять в колонну.Лучше пожертвовать поллитра спирта.
Ну а мудохаться с высыпанием насадки и кипячением в соде,лимонке считаю просто глупостью или мазохизмом.

Вот интересно, а если в очень чистый СР +97% об. добавить пока не кто не видит немного примесей, и пустить его ректификацию ,
вопрос будет ли там ректификация ?Михаил84, 02 Окт. 17, 10:44

Что бы это понять - надо процесс разложить на маленькие составляющие..  и тогда сразу станет понятно - что происходит в колонне.. 

Чисто математически (потерь нет никаких, идеальная колонна)..
1. подводимая мощность - 1 кВт.
2. в кубе - абсолютно чистый спирт (до последней молекулы) - кипит, колонна без отбора. (работает на себя)
на форуме есть точные цифры - сколько 1 кВт испаряет спирта.. я не помню..  что то вроде - 4,7 литра в час..

1 объем спирта - дает около 500 объемов газообразного пара..  примерно 2300 литров пара.. Это не важно, сути не меняет..

(продолжаю)..

Добавлено через 6мин.:

Что такое ректификация - это тепловой обмен двух разнокипящих жидкостей - на контактной поверхности, имеющей большую площадь.. 

Итак, в колонне насыпано примерно литр насадки.  высота примерно 1,5 метра.. (это не важно) чисто условные понятия..

очевидно, что если в кубе чистый спирт - в насадке не может происходить разделения..  (ректификации)..
поскольку на каждую сконденсировавшуюся молекулу пара - тут же образуется другая..
Суммарный баланс - молекул воды и пара за единицу времени - совершенно неизменный..
И по факту - колонна превратилась в обычный дистиллятор - с трубой, наполненной насадкой..
(продолжаю).

Добавлено через 15мин.:

А теперь мы в куб - плеснем некоторое количество примесей.. (голов).. 
что получится.. к примеру - работая на себя, мы выгнали примерно 100 мл голов.
они заняли примерно 1/4 высоты колонны.. 

И вот теперь смотрим - что имеем..  насадки у нас один литр..  головы заняли 1/4 по высоте.
Удельная площадь насадки (средняя) около 2,5 квадратных метра на 1 литр насыпного объема..

следовательно,при подводимой мощности 1 кВт - на этой площади (2,5 метра / (1/4 высоты колонны) = 0,6 м2,
происходит и полная конденсация и полное испарение  голов ( со свойствами близким к спиртовым)..

а спирта у нас циркулирует 4,7 литра в час...  ( примерно - столько же голов)..
и вот теперь - есть повод подумать..  Мы знаем объем спирта, знаем объем голов..  знаем площадь насадки..

Вопрос - какая толщина слоя жидкости на насадке - в зоне оборота головных фракций..

Вот вам и ответ на вопрос.. происходит ли кипение примесей на насадке - или просто испарение...
Насадке в зоне голов - площадь 0,6 метра..  если на него вылить 4,7 литра спирта - получится слой около 0,7 см высоты..

такая вот математика..     

Zapal,  хорошо, ты говоришь о движущей силе ректификации, давай немного расширим понятия ...
Ректификация воды или другого чистого вещества возможна?
Что происходит в укрепительной части колонны и азеотропной части колонны? Идет ли массообмен и переиспарение между жидкой и паровой фазами?
Что происходит по утрам на зеркале озера у тебя в деревне ректификация или переиспаение? кипит ли вода в озере при этом?

Михаил84, Я думаю будет.Вот только на наших колоннах,с термометрами в 0.1*С будет очень сложно отследитьУрий, 02 Окт. 17, 11:05

Всё таки склоняюсь что не будет, к примеру 0,0001 грамм вещества при потоках жидкости и пара в несколько сотен Ватт вообще по температуре не увидишь при любой точности измерения данной области когда они только начинают накапливаться,ну и что то , то их заставляет в начале накапливаться именно в этом месте, когда ещё вообще нет даже и намёка на какие то изменения температуры. И это именно какие то условия. Тогда к чему тут вообще ректификация?!
другими словами к чему веду, то что ректификация не очищает от примесей, а  лишь способствует созданию условий для распределения примесей (очистке от них), да и то не всегда - иногда это происходит и без самой ректификации.

Михаил84, правильно мы всего-лишь создаем условия.

мы выгнали примерно 100 мл головZapal, 02 Окт. 17, 11:09

а если там только 0,000001мл голов к примеру ?

Добавлено через 2мин.:

Михаил84, правильно мы всего-лишь создаем условияВОблин, 02 Окт. 17, 11:54

да, для распределения, но не ректификации их самих, согласен ?

Предлагаю пока не рассматривать ректификацию как "разделение".
"Массообмен" равно "переиспарение"?
И не создаем ли мы "переиспарение" а все остальное происходит само?

Добавлено через 4мин.:

AlexB, было бы все так если бы они кипели по отдельности а не в смеси(азеотропах)
Условия для кипения -это не шутки и для него необходимо давать очень много энергии на нагреваемую поверхность
И, да, ты прав, в колонне происходит именно поверностное испарение, что с поверхнсти жидкости на насадке, что с поверхости пузырей при борбатаже.

Да и по поводу пропарки с выводом сивухи через верхний узел.Один раз попробовал,так после этого следующая рек-я выдала не самый лучший продукт.Кроме того теплоизоляция,трубный утеплитель,первый слой скукожился.Так что для себя сделал вывод-нехрен сивуху и тем паче кипяток загонять в колонну.Лучше пожертвовать поллитра спирта.Урий, 02 Окт. 17, 11:05

пол литра ?! почти спирта ?! вдребезги?! )))

По поводу скукожится , в моём случае 100градусов роли не сыграет - никакой

По центру колонны узел заливки СС , для крепления обмотал верёвкой - две недели работы почти без перерыва , итог на лицо

 
А на счёт того что у тебя в следующей ректификации что то было, то тут только вопрос : что там было, предположу что может просто шланг засрался, и как раз для этого засирания я и пользую верхний отбор - похер на него

Эмульгация- всего-лишь "правильный" барботаж. А условия для кипения не так просты как кажутся. Какова должна быть температура нагреваемой поверхности для обеспечения кипения, например воды?

Если мы будем рассматривать ректификацию как "разделение" то так и будем делать ошибку Запала.ВОблин, 02 Окт. 17, 12:05

Что бы утверждать про ошибку Запал - надо предъявить доказательства.. 

И желательно -хоть какими никакими расчетами..

По поводу скукожится , в моём случае 100градусов роли не сыграет - никакойМихаил84, 02 Окт. 17, 12:24

Ну в твоём конечно.я говорил про трубный,"энергофлекс"
AlexB,В том то и фишка,что в кубе находится многокомпонентная смесь,в которой самый высококипящий компонент это вода.И для того чтобы ускорить процесс выскакивания нужных молекул(спирта)из этой смеси,мы и вгоняем в куб энергию в виде нагревателей.Но по мере выхода молекул спирта вверх по колонне,вплоть до самого дефа,нам нет необходимости передавать энергии больше чем нужно для поддержания необходимой Т для переиспарения молекул спирта на последних сантиметрах насадки.
Все лишние ватты,или джоули будут подгонять не только нужный нам спирт но и примеси более высококипящие.
Кстати на озере картина похожая.Вода в озере грязная,молекулы воды находящиеся в пограничном слое,переходят в газообразное состояние,сказывается разница между Т воды и Т воздуха по утрам.А потом чистейшая дист-я вода оседает(конденсируется) на листочках травы.

какими никакимиZapal, 02 Окт. 17, 14:39

не получится.

Или рассматривать полную систему уравнений (законы сохранения плюс уравнения состояния) в частных производных...

Или - какое-то приближение (алгебраические уравнения или даже обыкновенные дифференциальные), в которых грамотный оппонент найдет неограниченное число дырок...

ВОблин,

Упоминать давление в ректификации несколько неуместно.ВОблин, 01 Окт. 17, 09:30

А давление в колонне,верней в кубе,один из показателей,не более.Мы ведь ищем тот оптимум при котором полученный продукт устроит нас не только по качеству но и по скорости отбора.Для этого и за давлением следить надо,и за подаваемой мощностью и за температурами.И подбор насадки и пр.
Но разговор начался с мощности нагрева и давлении,как об одном из показателей подводимой мощи на данной колонне с данной насадкой.Поэтому  рекомендации  по давлению в кубе,нагреве в ваттах для всех могут быть только приблизительные,основанные на работе других с примерно таким же железом.

Zapal, Согласен.  Давай я уберу это глупое выражение.
Итак, у нас два утверждения:
Жидкая фаза в колонне кипит.
Жидкая фаза в колонне не кипит( поверхностное испарение)...

Zapal, Согласен.  Давай я уберу это глупое выражение.ВОблин, 02 Окт. 17, 15:13

да нормально все.. Пообщались..  У нас ( вообще - на форуме) есть некоторое недопонимание..
А именно где идет кипение, а где поверхностное испарение..  И вот тут много непоняток - по части молекулярной физики вылазят. 
Я не обижаюсь и не в претензиях..   

Для меня самого - тут огромное количество головоломок, которые никак не стыкуются с реальностью..
Вот абстрактный пример..  по части поверхностного натяжения и смачивания.. 

Все мы знаем как поведет себя - кусочек фитиля (шнурка) - если его обмакнуть в спирт..  Он - благодаря капиллярам и поверхностному натяжению  весь промокает..  ( запоминаем это явление)..

У нас супер, пупер насадка.. класно травленая, десятигранная..  Если я обмакну низ колонны - с этой насадкой в спирт..
Что ж она, не смачивается спиртом - хотя бы по высоте сантиметров на 10-15?  ну и нахера ваш геморрой по протравливанию?
Если в реальной физике - это нихрена не работает...  )).

огромное количество головоломок, которые никак не стыкуются с реальностью..Zapal, 02 Окт. 17, 15:23

Главная проблема в том, что абсолютно точное описание того, что происходит в данной точке в данный момент времени не соответствует тому, что происходит в этот же момент времени в других точках - даже в установившемся режиме.

А в неустановившемся - даже тому, что происходило и будет происходить в этой же самой точке, но в другие моменты времени.

Вспомните, как Вы работу своего аналогового регулятора описывали, и рассматривали одновременно три графика. А иначе распределенный в пространстве и времени процесс тепломассообмена адекватно не описать...



Добавлено через 9мин.:

Итак, у нас два утверждения:
Жидкая фаза в колонне кипит.
Жидкая фаза в колонне не кипит( поверхностное испарение)...ВОблин, 02 Окт. 17, 15:13

Которое сводится к одному: можно заставить жидкость в колонне кипеть (на каких-то участках и на каких-то временных интервалах), а можно и не заставлять...

Вот только на вопрос "А на хрена?" придется отвечать с позиций многокритериальной оптимизации, которая, несмотря на вал диссертаций, является откровенным шаманством...

к примеру - работая на себя, мы выгнали примерно 100 мл голов. они заняли примерно 1/4 высоты колонны..Zapal, 02 Окт. 17, 11:09

Точнее говоря, через N часов работы колонны на себя М процентов от всего ацетальдегида, находящегося в колонне, баке и дефлегматоре, расположены в верхней ее четверти. А еще через сутки такой же точно работы на себя? Не на 1/5? Не на 1/6?

Сань, кнечно можно и даже нужно! Зачем спрашиваешь?!
Отвечаю. По той же причине, по которой и тысяча квт энергии, подаваемая в чан с водой не сможет довести до кипения воду в стакане, который находится в этой же кипящей воде... Температура стенки стакана не достаточна для обеспечения кипения.
Если говорим о колонне, то для кипения жидкости на насадке температура пара должна быть на несколько градусов выше температуры кипения жидкости на этой самой насадке! Ну, а как она будет таковой если у тебя пракически ровновесие?

Пускай она кипит пузырясь, или кипит испаряясь ,
или не кипит вообще ,
( фиг с ней как там эта телега, катиться она или едет или юзом тащится )
главное что бы при распределении примесей по колонне была более чёткая их локализация - ну типа что б не размазывались они

как то так думается

Михаил84, рано здался!
Продллжаю... Сань, Мы не сможем поднять температуру пара выше температуры кипения жидкости.