Разделение спиртового пара на фракции в дефлегматоре.

Игорь я говорю вообще о дефлегматорах,а именно о работе дефлегматора по отбору голов паровым способом.Какая разница,БКМ или мой дефлегматор это одно и тоже при заданых условиях использования,а именно при отборе голов.Вот я и хочу в частности узнать почему нужно такое маленькое кол-во воды для подержания температуры дефлегматора при отборе голов.Давай так.
у тебя есть колонна и у меня есть колонна,можем сравнивать температуры и расход воды.Давай рассматривать работу дефлегматора при отборе голов по паровой фазе на рек. колонне.Наверное тебе не трудно будет сделать чтобы появился парок из атмосферной трубки,чтобы снять показания.
Когда с этим разберемся(я думаю) можно будет рассмотреть и другие условия работы.

Руди, когда я делал подобные исследования разых видов насадки и способов их уплотнения, я делал непрерывный возврат отбора в куб через гидрозатвор чтобы кубовая крепость не снижалась и условия эксперимента были одинаковыми.Игорь, 11 Дек. 10, 05:45

Да это очень правильно и полезно, но трудно измерять крепость на пролете с болтающейся температурой (скорость отбора меняется). Может оказаться, что удобнее делать это периодически - короткий эксперимент, неторопливое измерение объема, крепости, температуры, возврат отобранного в куб (вот тут ты совершенно прав - это обязательно) и по новой. Эксперимент недолгий, куб большой, существенных изменений не будет - это же не колонна с долгим устаканиванием.

Стоп-стоп. Нет базы для сравнения.Игорь, 11 Дек. 10, 05:49

Ага, я написал, что нужно измерить отбор с отключенной водой, но не уточнил, что нужно измерить и его крепость, думаю, Михаил и сам это сделал бы.

В дополнение я предложил бы повторить такой эксперимент минимум дважды - для для разных уровней мощности. Это даст больше информации для выводов.Игорь, 11 Дек. 10, 08:36

Это полезно, но не знаю реально-ли. У Михаила ТЭН на 2 кВт включенный через диод. Он сможет только вдвое повысить мощность убрав (или закоротив) диод.

при температуре стенки ниже температуры пара на десятки градусов, при скорости пара проядка 5 метров в секунду, частичной конденсации не получается. Конденсируется весь пар, который соприкоснулся с ледяной стенкой. Пролетает только та часть, которой посчастливилось избегнуть контакта со стенкой. Разумеется, этот пар не претерпевает в дефлегматоре никаких изменений. Только небольшая часть пара, находящаяся в переходной зоне, может немного укрепиться, но этого не заметишь, эта укрепленная часть как капля в море скроется в непроконтачившем паре.Игорь, 11 Дек. 10, 12:37

И так и не так. Процесс весьма непростой, много разных факторов. Именно из-за сложности и нужны эксперименты. Если Михаил проведет их аккуратно, я думаю, это будет полезно всем и даст точный, а не теоретический ответ на некоторые вопросы.

Посему говорю не для спора, а в рассуждение. Первый пар, напоровшись на холодный конденсатор, сконденсируется, но создаст пленку с более высокой температурой. За ним последует следующий слой и т.д. Получается некая "капуста" с постоянным повышением температуры. Сток жидкости по стенке вниз приводит эту "капусту" в некое равновесие - нагрев наружного слоя паром, охлаждение внутреннего слоя дефлегматором, сток слишком "утолщившейся" пленки вниз. Удельные мощности велики, поэтому градиент температуры по толщине пленки велик и, даже при температуре стенки дефлегматора 20*, вполне может оказаться, что наружный слой пленки будет иметь температуру порядка 78*(точнее - температуры пара). Помнится, Мото проводил натурный эксперимент и измерял температуру стекающей с сильно охлаждаемого дефлегматора флегмы - она близка к температуре пара несмотря на низкую температуру поверхности дефлегматора.

Если наш дефлегматор частично пропускает пар наверх и зазор для прохода пара уже колорадского каньона - наружный слой этой капусты обязательно будет иметь температуру, близкую к температуре пара (по крайней мере в самой верхней части дефлегматора). Поэтому наружная часть "капусты" вполне может работать и как парциальный конденсатор и как пленочная колонна. Но вот какова будет длина этого участка - очень сильно зависит от конструкции дефлегматора и способа подачи в него воды.

Чтобы эти эффекты работали лучше, полезно подавать воду снизу вверх. При этом вода, доходящая до верха, имеет максимальную температуру, поток энергии в верхней части дефлегматора минимален и создаются оптимальные условия для работы этих эффектов. Одновременно увеличивается высота той части дефлегматора в пределах которой имеются приемлемые для них условия.

С 2кВт не получится не хватит мощности дефлегматора при работе на себя. У меня два тена по 2кВт у одного можно подключать диод т.е. 1кВт на нем и работаю.
Сейчас есть СС 40 литров по 50%. Может развести 20 литров 50% до 35 литров водой и попробовать по вашей схеме.Когда мало СС в кубе при перегонке даже небольшого обьема сильно меняется Т* в кубе,при большем обьеме будет меняться меньше.Сейчас не куб и не дефлегматор не теплоизолированы.Попробовал без воды в дефлегматоре Т* в кубе 90*,мощность 1кВт, Т* пара на выходе 85.5* скорость дистилляции 1.2-1.5 л/час.крепость 60%. Т* в кубе после отбора 0.5 литра СС упала на 1*.Но это так по быстрому продестиллировал.Попозже займусь капитально.

Странно, если крепость в кубе 50%об, то пар (конденсат из него) имеет крепость 81.5%об, а у тебя - 60%.

А температура кипения в кубе 90* соответствует крепости 15.5%об, а не 50% (83*), тогда в паре будет крепость 65%, что уже ближе к твоим 60%. Может у тебя в кубе все-таки порядка 10-15%, а не 50%?

Сейчас есть СС 40 литров по 50%. Может развести 20 литров 50% до 35 литров водой и попробовать по вашей схеме.Когда мало СС в кубе при перегонке даже небольшого обьема сильно меняется Т* в кубе,при большем обьеме будет меняться меньшеМихаил0501, 11 Дек. 10, 18:31

Rudy, ты неправильно меня понял,а я неправильно обьяснил.Я советовался с тобой как заполнить куб.Он у меня 38 литров,но наверху еще есть место для пара.
А данные которые ниже со старым СС крепость которого 10-11% ,просто его мало и при отборе Т* быстро меняется.Вот я и хочу его залить полный.
Руди а куб и дефлегматор обязательно утеплять?Может только дефлегматор? Как там по науке. Мне то все равно свет и вода у меня почти халява,во всяком случае потребление не лимитировано нечем.Я почему спрашиваю так как в дефе нет воды а Т* пара на выходе 84* когда в кубе 90*.

Куб - не обязательно, только если электричество экономить.Реальную мощность в паре можно уточнить измерив полный отбор без воды в дефлегматор.

А дефлегматор утеплить наверное стоит, чтобы измеренное по отбору ФЧ было ближе к реальному - меньше будет дикой флегмы. Хотя, скорее всего, это будет мизерная поправка.

А крепость в баке - вопрос. С одной стороны - лучше взять порядка 10%. Но и при высокой крепости тоже полезно посмотреть.

Понял. Делаю около 10%, заливаю полный куб,утепляю деф. и вперед по вашей схеме.Сегодня выдам данные.

У меня два тена по 2кВт у одного можно подключать диод т.е. 1кВт на нем и работаю.Михаил0501, 11 Дек. 10, 18:31

Имея 2 ТЭНа по 2 кВт, можно получать 1 кВт без диода, включив ТЭНы последовательно. Это будет очень хороший мягкий нагрев. Если последовательно с этой парой ТЭНов включить еще и диод, получится 500 ватт супер-мягкого нагрева.

Михаил я думаю, что при 500 ваттах укрепление и разделение получится намного заметней, чем при киловатте.

Неутепленная крыша куба сама по себе великолепный дефлегматор, как шлем аламбика. Это правильный парциальный дефлегматор - площадь большая, а Дельта Тэ маленькая. Благодаря ему первые погоны из 10%-ной браги имеют крепость не 55%, как по теории, а 70 и выше. Именно поэтому в эксперименте "Дефлегматор на кубе" нужно измерить крепость конденсата при отключенной подаче воды в дефлегматор, чтобы укрепление от крыши куба и от дефлегматора не суммировалось.

Игорь, так сейчас и делаю.СС развел до 9%-10% налил 35 литров в 38 литровый куб,чтобы занимал больший обьем куба,но там есть еще пространство для пара.Куб не утепленый,деф. утеплил слегка термофлексом.Сейчас идет разогрев,потом чуток отберу хвосты и начну измерения.Сначала без охлаждения,отберу пару литров,замерю, вылью их назад,потом с охлаждением.С мощностью тенов посмотрю как можно скоммутировать,(разбирать нужно много).

Разбирать не стал,работаю на 2-х кВт с диодом т.е.1кВт.

Без воды в дефлегматоре.Крепость в кубе 09%.
Т*куба 91.4*   Температура после отбора 92.3*
           отбор 1.2 л/час.Отобрано 0.8 литра.Крепость 54.4% приведеная к 20*.
Т*деф  89.5*   Температура  после отбора 90.3*

Т*куба 92.3*   Температура после отбора  93.2*
           отобран 1 литр. крепость 52% приведенная к 20* отбор 1.2 л/час
Т*деф  90.3*   Температура после отбора  91.1**

Полученный спирт вылит в куб.Включена вода.Т*воды охлаждения деф 6.6* расход 2.5 л/час.Т*выхода 69.7*
Т*куба 91.4*       после отбора  Т*куба 92.4*
          отбор 0.7 л/час.отобрано 0.7 литра крепость 67.0% приведенная к 20*
Т*деф 83.0*        после отбора  Т* деф 83.0*

Т*куба 92.4*      посте отбора Т*куба 93.2*
          отбор 0.3 л/час.Отобрано 0.5 литра крепость 66.3 приведенная к 20*
Т*деф 83.0*

Михаил0501, а скорость отбора и крепость при каждом из заданных потоков воды ты не измеряешь? Без потока (скорости отбора) ФЧ не определить.

Нужно знать исходные данные (без воды)
1. Крепость в баке +Тбака(для контроля)
2. Скорость отбора
3. Крепость отбора
Полезно и объем отбора
Тдеф - это дополнительный параметр

И потом для каждого потока воды
1. Тбака
2. Скорость отбора
3. Крепость отбора
Полезно и объем отбора
Тдеф - это снова дополнительный параметр

Rudy, Все в таблице есть,посмотри внимательно.

Что-то я не увидел. Там есть величина отбора, а за какое время? Нужна именно скорость отбора. Или я чего-то не понял, или ты не указал разницу во времени.

Руди извини,поздно сообразил что нужно почаще измерять производительность перегонки.
Но можно выйти из положения так.
Например последнее.Производительность 0.3 л/час отобрано 0.5 литра.Делим,получаем 1.7 часа продолжительность этой перегонки.Только так иначе никак,конечно грубо,но что поделаешь.
Перегонку закончил уж больно нудно с низкой крепостью работать,но и по этим данным видно что деф делит и укрепляет,для голов самое то,ведь будет еще труба внизу,будет еще лучше.ИМХО.

Даже когда дефлегматор с водяным охлаждением сплавляет в канализацию 3/4 тепла, он не дает укрепления на одну ступень разделения. Иначе выход был бы за 80%. Включил сейчас греться куб, буду перегонять брагу. Крепость её не знаю, определю по температуре кубовой жидкости.
Посмотрю как укрепляет моя вертикальная труба д.38 высотой 800 мм без водяного охлаждения при мощности нагрева 4500 ватт.

А, я тоже не врубился, все нормально. Сразу недопонял, что у тебя вся первая группа - без воды, а вся вторая - с водой, (с одинаковым потоком воды ?? в конце скорость отбора упала??).
Проверь, все-ли правильно понял.

Исходно в кубе - 9%, Ткуба - 91.4*

Включили нагрев, без воды в дефлегматоре, получили две точки:
1. Отобрали 0.8 литра при скорости отбора 1.2 л/час. Крепость отбора - 54.4%. После отбора Ткуба - 92.3* (возросла с 91.4* до 92.3*). В процессе отбора Т*деф изменилась от 89.5* до 90.3*.
2. Отобран еще 1 литр. крепость 52% с той же скоростью. Ткуба возросла с 92.3* до  93.2*. В процессе отбора Т*деф  возросла с 90.3* до 91.1*.

Теперь слили спирт в бак и повторили (две точки), но с потоком воды в дефлегматор 2.5 л/час при начальной температуре воды 6.6*. При этом выходная температура воды получается 69.7*.

1. Отобрали 0.7 литра со скоростью 0.7 л/час. Крепость получилась 67.0%. При этом Ткуба изменилась с 91.4* до 92.4*. Тдеф  не изменилась - стоит 83.0*
2. Отобрали 0.5 литра со скоростью 0.3 л/час. Крепость получилась 66.3%. При этом Ткуба изменилась с 92.4* до ??. Тдеф  не изменилась - стоит 83.0*

Проверь, может где ошибся.

Грубые выводы - поправь, если что не так.
В результате подачи воды, скорость отбора упала с 1.2 л/час до 0.7 литра в час (ФЧ = 0.5/0.7 = 0.7). При этом крепость возросла с 54.4% до 67.0%.

Теперь теория

При 9%об в кубе Ткип=93.19, крепость в паре (выходном дистилляте) - 53%. У тебя - 54% - небольшое дополнительное укрепление - не важно.

Колонна из 1 тарелки (идеальной) - при тех же параметрах в кубе и ФЧ=0.7 дает на выходе  67.0% - в точности как у тебя и получилось.

Т.е. дефлегматор сработал в точности как одна тарелка (чуть хуже с учетом дополнительного укрепления в кубе).

Ух пока думал, Игорь ответил.

А отбор мощности по воде - 183 Вт, меньше 20% от мощности нагревателя.

Я бы сказал - очень интересный результат. Даже самый простой димрот дает 1 ТТ. Кстати, а как вода шла - сверху вниз или снизу вверх? Ага, сам нашел - снизу вверх, т.е. в правильном направлении.

Академики, а можно я задам студенческий вопрос?
Вот вы говорите "0,5 ТТ" ...
Но практический, это что, пол тарелки отпилили, или так - часть пара пролетела мимо, а часть поучаствовала в обмене?
Тогда получается, любая фиговина на пути пара (которая чуть холоднее) может работать как 0,00.. ТТ, так?
В общем, ситуация напоминает моделирование реальных электорнных компонентов. Когда реальный элемент описывают набором идеальных.
Какую же эквивалентную схему можно нарисовать для дефлегматора(димрота)?

P.S. У меня планы, схемки в голове крутятся, а тут такие непонятки.  ;D

Колонна из 1 тарелки (идеальной) - при тех же параметрах в кубе и ФЧ=0.7 дает на выходе  67.0% - в точности как у тебя и получилось.Rudy, 12 Дек. 10, 19:50

Как-то мутно... Теоретическая тарелка - участок колоны, на котором между паром и жидкостью устанавливается термодинамическое равновесие. Если тарелка при поступлении в неё пара 55% не выдает на выходе пар 82% и не возвращает флегму 55%, это не теоретическая тарелка. Даже при отборе 0,3 литра в час равновесия не наблюдается - пар намного ниже 82%. Так где одна ТТ ?

Игорь, одна теоретическа тарелка в колонне совсем не эквиваленитна одной стадии процесса перегонки. Простой дистиллятор дает значительно большее увеличение крепости, чем одна ТТ колонны. Иначе зачем тебе 50 ТТ? Чтобы получить нужную крепость достаточно и 10 простых перегонок.

Суть в том, что тарелка часть флегмы сливает вниз, а часть - получает сверху. При этом, укрепление тарелки сильно зависит от масс получаемой и возвращаемой флегмы, т.е., реально, от установленного ФЧ.

Возвращать флегму необходимо для нормальной работы тарелки - иначе жидкость на ней прийдет в равновесие с поступающим паром (достигнет его температуры) и концентрация в ней станет такой же как и в баке (колонна из 1 ТТ). При этом она перестанет укреплять пар.

Но за все нужно платить, возврат флегмы снижает эффективность тарелки (даже идеальной, заметь) по отношению к простой перегонке. Отсюда и укрепление 1 ТТ при ФЧ=0.7 только до 67.0%. А простая дополнительная перегонка дала бы 82.1%.

Аналогичный процесс имеет место и в дефлегматоре - есть и пар, и флегма сверху и флегма вниз.