Парциальная конденсация,Проблемы с применением. Предложения.

Все ребята хватит,весь треп потру,хватит,размялись.
Давайте по теме.

Что интересно. Тему парциальной конденсации
уже обсуждали, там даже реальная конструкция есть
[Разделение методом парциальной конденсации]

При такой схеме отбора пара  регулирование количества питающей
колонну флегмы можно достичь изменяя количество воды,
протекающей через деф. Это очевидно и наверняка используется
многими. При этом реализуется и схема стабилизации режима работы
по температуре выходящей воды. По рекомендациям в лит-ре она
должна быть около 65° при отборе среднефракции спирта.
Естественно, что при отборе голов она будет меньше, либо поток может
быть снижен. Если я не снижаю поток, то температура воды при отборе голов
колеблется в пределах 50-55°. При отборе хвостов, она повышается.
При частичной конденсации мы имеем, как минимум, еще одну ступень разделения,
о чем уже неоднократно писалось.
По схеме из Креля, мы имеем частичную конденсацию в чистом виде, так сказать,
не отягощенную насадками, тарелками и тд. Именно по такой схеме я делал
двухтрубную колонну с двумя дефлегматорами. Естественно, при двухтрубной
схеме управляться с двумя дефами сложнее, но возможно.

Может быть, для того чтобы не делать дефлегматор с большой площадью, есть смысл применить дефлегматор Гемпеля, наподобие того что сделано  здесь в средней части колонны.

Алгоритм работы:

Я опущу стадию разгона куба и работу колонны на себя. Эти стадии понятны и изменений в них не предвидится.

Итак колонна работает на себя:
Оба краника отборов закрыты. Обычный дефлегматор включен и конденсирует весь поступающий в него пар. В парциальном конденсаторе установлена температура ОЖ 77,5С, для этого нам придется ее подогреть. В этом режиме мы теряем энергию, которая тратится на подогрев паров голов проходящих мимо парциального холодильника. Термометр (Б), установленный на уровне парциального холодильника, показывает температуру, предположим, 75С.

Начинаем отбор голов из краника, установленного под обычным дефлегматором.
На термометре (Б)показания начинают потихоньку расти. Незначительные пары спирта, которые каким-то чудом прорвались до парциального холодильника, конденсируются и возвращаются обратно в колонну, так как краник отбора тела пока еще закрыт. 

Постепенно спирта в паре становится всё больше и наступает момент, когда нам уже не надо подогревать парциальный холодильник до 77.5С. При этом градусник напротив него будет показывать температуру, скорее всего, чуть выше 78С. Спирта, конденсируемого на парциальном холодильнике, уже становится достаточно, чтобы начать отбор тела. Важно, чтобы этот спирт с небольшим запасом покрывал отверстие для отбора тела. Головы и часть не сконденсировавшегося спирта, пролетают в обычный дефлегматор. По идее, отбор голов надо прикрывать, чтобы не терять эту часть спирта. Но эти потери будут невелики и ими можно пренебречь.

Когда наступает момент, при котором для удержания температуры в парциальном холодильнике нам понадобиться охлаждать ОЖ, то наступила пора отбирать тело и закрывать отбор голов.
При этом в верхней части колонны у нас в основном курсируют пары спирта с небольшим содержанием голов. Но эти головы нам не страшны, так как они не конденсируются на парциальном холодильнике и не попадают в отбор. С течением времени, концентрация голов вверху колонны будет повышаться, а температура, на уровне парциального холодильника, уменьшатся. И мы опять подойдем к точке, в которой надо будет изменить охлаждение ОЖ на ее подогрев. Следовательно, пора опять отобрать некоторое количество голов.



Пока писал этот пост, понял, что имел ввиду Сергей1972, когда предлагал опустить отбор тела на 5-10TT. Сергей, я с тобой согласен. Добавление в колонну части насадки, которая на рисунке помечена красным, позволит увеличить время,  между сменами нагрева и охлаждения ОЖ парциального холодильника.

Момент прекращения отбора тела определяем по термометру (А), когда начнут подходить хвосты.

Приложенный рисунок не является технической реализацией парциального отбора, он приведен только для понимания логической схемы работы алгоритма.

P.S. Наверное это всё-таки не парциальный отбор, в классическом его понимании.

Похоже что нет интересных мыслей по парциальной дефлегмации или эта тема вообще не интересна большинству форумчан.
Для кого она интересна,предлагаю свою конструкцию.
Работа данного устройства не зависит от интенсивности охлаждения.Интенсивность отбора зависит от подводимой мощности.Это возможно благодаря специально сконструированного холодильника.
Данный  дефлегматор был испытан и показал  неплохие результаты.Побочным положительным результатом является возможность отбора головных примесей во время отбора тела и возможность периодического отбора.Дело в том что примеси конденсируются и накапливаются в верхней части дефлегматора и  при периодическом отборе не зависят от отбора тела.
Кому интересна эта конструкция дам пояснения и приму предложения по модернизации данного дефлегматора.
Что то не получаются вставки.

Повторю.

Интересно, но не до конца понятно.
Сначала кожухотрубник, потом димрот...
Хотелось бы более подробного описания идеи...

Kotische, данный дефлегматор работает следующим образом.Во первых,кожухотрубник сроектирован таким образом,что бы при 1\2 захлебной мощности кожухотрубник пропускал часть пара при полном охлажении,тем самым осуществлял парциальнную конденсацию.Интенсивностью конденсации управляем мощностью тенов.Дело в том что при использовании пара мы имеем очень стабильную и легко управляемую конденсацию.Охлаждение дифлегматора подается  полностью и при такой подаче охлаждения мы имеем стабильную температуру кожухотрубника и вышестоящего димрота.Вышестоящий димрот конденсирует весь остаточный пар через кожухотрубник и при желании отбирается.Я уже писал о накопительной способности данного дифлегматора.При нижнем отборе тела накопительная способность увеличивается.Парциальная конденсация позволяет отбирать головные фракции "головы" с большой концентрацией,сравнимыей с эпюрацией.Данная конструкция позволяет применять эпюрацию что увеличивает ее эффективность с одновременным отбором спирта.Но эта тема ждет своего исследования и проверки и выработки алгоритма.Это тема ближайшего будущего.
Вроде бы все,будут вопросы задавайте.
Да.Кожухотрубник состоит из 15 нержевых трубок длиной 10см. расположенных в нержевой трубе диаметром 40мм.Утилизируемая мощность порядка 10-15 мм/ртути.Думаю что возможно изготовить холодиьник из димрота сделав соответственно место для накопления и отбора голов.

Красиво! Если это реально работает, то это 5 с плюсом! 

Работа данного устройства не зависит от интенсивности охлаждения.Интенсивность отбора зависит от подводимой мощности.Это возможно благодаря специально сконструированного холодильника.
Михаил0501, 04 Сент. 11, 06:44

Михаил0501, правильно ли я понял, что кожухотрубник снабжается холодной водой, прямо из под крана? Что, в таком случае, мешает головам сконденсироваться в нём и вернуться обратно в колонну, а затем попасть в отбор?

Kotische,поверь,все реально.Дефлегматор испытан в работе примерно в количестве 24 часов,в различных режимах.Режимы задавались с помощью прессостата,колебания отбора почти не заметно,если применить регулятор мощности,то стабильность естественно возрастет.Периодичность отбора примесей показала свою состоятельность особенно при отборе голов.Накопление примесей и не попадание их в отбор имеет место быть.Это означает что периодический отбор примесей позволяет применять предзахлебные режимы работы колонны с параллельным периодическим отбором накопившихся примесей при непрекращающемся отборе тела.Колебания охлаждения не оказывают негативного воздействия на стабильность отбора,кроме применения очень маленького потока воды.
Конечно требуются более широкие испытания.Пока проблемных недочетов не обнаружил.
Хочу поработать в плане использования димрота вместо кожухотрубника (в связи с трудоемкостью изготовления).Это кажется вполне реально.Надеюсь что наши академики дадут расчеты по  применению димротов для парциальной дифлегмации.

figlimigli2004, ну скажем постоянный или периодический отбор полученных примесей,раз. При возврате примесей в кожухотрубик им придется пройти более высокие температуры в низу кожухотрубника,далее придется пройти участок до нижнего отбора  с насадкой в 4-5 тарелочек.Все это способствует возвращению примесей в верх к месту отбора примесей,два.Не допущение большого количества примесей с большой концентрацией,три.

Хочу поработать в плане использования димрота вместо кожухотрубникаМихаил0501, 05 Сент. 11, 04:51

Михаил, как тебе такая идея:
плоский димрот - спираль архимеда,
слой насадки, спираль архимеда, слой насадки, спираль архимеда...
и так несколько штук...

Kotische, плоским дифлегматором,даже есть специальная тема
[Плоский дефлегматор с функцией пропаривания и отбора голов по паровой фазе.]
я занимался еще в 2009 году.Не понравилось,слишком широкое поле температур от центра к периферии для парового отбора.Может быть для полной конденсации он и пригоден,а для парциальной дифлегмации не годится и я забросил эту тему.
Думаю есть смысл изготовить дефлегматор из плоских спиралей с шагом 2-3 см.но не большого диаметра этот этаж заполнить насадкой подперев плоской сеткой и так до той поры пока не будет обеспечивать парциальную дефлегмацию,дальше место сбора примесей и отбора,дальше спираль пирамидальной формы для конденсации примесей.Такой пирог должен обеспечивать парциальную дифлегмацию и способствовать концентрации и накоплению примесей.

Нужно ориентироваться не на температуру, а на энергию отбираемую от тарелки.Kotische, 31 Авг. 11, 20:20

   В принципе можно сделать такой дефлегматор - забирающий только определённое количество тепла вне зависимости от температуры, используя промежуточный теплоноситель (переделанный Линас будь он неладен).
  Первый рисунок - из ёмкости с легко кипящим спиртом -теплоносителем (кто хочет может налить наркозный эфир ), насосом дозатором жидкость подаётся в испаритель (змеевик) и стекает по его стенкам, до конца змеевика дотечь не успевает - испаряется, пар поступает в холодильник промежуточного теплоносителя,  конденсируется и стекает обратно в ёмкость. Регулируя количество подаваемого теплоносителя, регулируем количество забираемой теплоты через стенку испарителя у пара едущего из колонны.
  Второй рисунок - поскольку приобретение насоса дозатора представляет определённую трудность (финансовую - например), то можно заменить его нагревателем который вставлен в ёмкость с теплоносителем (по рисунку в принципе всё понятно). Недостаток - не экономичное решение, для утилизации 500 Вт, необходимо подвести на нагреватель ту же мощность.

Я тут подумал - если вместо нагревателя во второй схеме, использовать основной  конечный холодильник колонны (на схеме не изображён), то теоретически можно получить схему автоматически поддерживающую заданное флегмовое число.

вот такой дефлегматор закончил сегодня.

Серж 1, на схеме не понял как такой дефлегматор работает,обьясни поподробнее.

Михаил0501, задачей было изготовление дефл. способного конденсировать около 2 квт. с малым сопротивлением охл. воде.
старый дефлегматор изготовленный из 10мм медной трубки , отработавший уже 7 лет "зарос" накипью.
собственно в конструкции нет ничего особенного. выложил к тебе в тему из-за того что подобную конструкцию можно использовать для частичной конденсации пара. рубашки охлаждения левой и правой части дефлегматора раздельные.
сегодня включил его в работу. пришлось отключить от воды  левую часть (что над колонной). т.к. конденсирует весь пар (в районе 2квт) не пропуская в правую часть.
а вообще держит до 5квт легко.   

Серж 1, для какой колонны применяешь ректи или дистиллят.