Принудительная эмульгация, как способ "турбировать" спиртовую колонну

Коллеги, еще одно необходимо пояснение (если кто понимает).
Допустим, я с Царги пастеризации по трубке послал поток на малый холодильник, а после него поставил клапан на отбор тела.
В начале работы у меня получается вся трубка и весь малый холодильник наполнится головами (я правильно понимаю, что они первыми испаряются из куба).
В дальнейшем, как я начну отбирать тело, у меня пойдут сначала головы, попавшие туда ранее и только потом тело. Про то, что надо поставить зажим Гофмана вначале а потом открыть, или что первые 50-100 грамм тела отобрать в другую емкость, прошу не писать. Мы же работаем на автоматике , а не полуавтоматике (как с польским буфером, сначало закрыть , потом открыть).
Повторюсь, это я чего то не понимаю (как например, без связи с атмосферой туда не попадет ничего, пока клапан закрыт) или на автоматике этого не сделать, а только вручную?

AndrewPITER. Я на днях провел перегон в режиме ЭМУ , так у меня клапан стоял сразу на ЦП ,потом малый холодильник ХД3 ТСА  внизу , ни каких проблем не наблюдал весь перегон. ШИМ выставил на отбор 600мл/ч так и до самого конца шло. Спирт получил кр.97,1% по АСП1 с поправкой на темп.

олег, спасибо.

Игорь223 скажи пожалуйста БКУ-091 в паре с РМЦД будет работать на всех режимах?.
Я имею в виду работа с одним клапаном , с двумя кл. разгон стаб. и тд и тп.

Добавлено через 2мин.:

в серии ХД-2 другая конструкция холодильникаStrike01, 07 Мая 19, 14:52

Я в курсе, у меня он есть, поэтому поставил хд3.

Да, конечно будет все штатно, только вместо мощности будет выставляться давление

Ну то есть если у тебя предел давления в рмцд выставлен 10,0кПа, то при выставлении на верхнем блоке нагрева в 73 (процента) регулятор будет держать давление в точки квалификации 7,3кПа

Игорь223, реализована ли в РМЦД функция управления перистальтическим насосом? У меня  ХД/НПП -3/40.

В серийной версии нет, у меня в работе есть такая прошивка, но все как—то лень проверить
Если хочешь можешь заказать с таким допом, не проблема...надо только будет глянуть, оставлен ли функционал управления тэном.

П.С. 99% что версия рабочая, поэтому и лень)))

Уже купил, на днях придет.
Но я думаю и так будет работать:
Стабилизировать нагрев, заполнить колонну, включить насос, отрегулировать откачку чтоб держал уровень и включить РМЦД. Можно переодически откачку уменьшать. Попробую.

Получил оборудование СиВ, отчет:

Оборудование ХД-3 -куб , царга ввода в эмульгацию ХД-3 для колонн 1500, колонна ХД-3 1500 (2 царги) , ЦП стекло, дефлегматор. РМЦД-3-3500.
Колонна вышла в режим эмульгации через полчаса после начала работы на себя.
В кубе 30л 45% СС. Т* в кубе 84гр, в царге ввода 79,1
Процесс стабилизировался на 8 кПа, мощность около 1,1 кВт, в дальнейшем,к  началу отбора голов,постепенно  снизил до 7,7 кПа, т.к. уровень эмульгации постепенно поднимался к верхней части ЦП.

Ароеометр АСП-3 показал почти 99%)), это с ФЧ-4. На пленочном режиме тот же ареометр показывал 98%, но ФЧ в 099 выставлял -6.
Есть значительное улучшение  ! За 3 с небольшим  часа отобрано 2 литра очень качественного спирта. Хотя и раньше был хороший, извините, ГХ дома нет))
Если учесть все нюансы, то к улучшению качества( на 1 % процент выше показания ареометра при меньшем ФЧ) будет и сокращение времени работы и экономия электроэнергии, т.к. раньше выставлял стабильные 1350 Вт, теперь все гибко регулируемо!))

Если возникнут проблемы при завершении процесса- сообщу.

Планирую следующий перегон делать с ПБ и разделителем колонны . Отпишусь.


Все завершилось хорошо!
Давление 7,7 как вкопанное , мошность от 1,1 до 1,5 кВт (в основном 1,1-1,2) на протяжении всего отбора тела.
В царге ввода так же  Т*-79,1, не шелохнулась))
Отбор тела закончил при 90* в кубе.
Хвосты добирал до 96* в кубе.
Отбор 50% ШИМ - около 2 л/ч.
Мощность плавно поднялась до максимальной 1,5 кВт
Уровень эмульгации плавно ушел из поля зрения.
Все плавно и стабильно!!

Процесс стабилизировался на 8 кПа, мощность около 1,1 кВт, в дальнейшем,к  началу отбора голов,постепенно  снизил до 7,7 кПа, т.к. уровень эмульгации постепенно поднимался к верхней части ЦП.KEX14, 14 Мая 19, 16:42

Поделюсь, было один раз так что уровень эму в царге поднимается, снизил с 7.8кПа до 7.2. Оказалось немного завалил колонну в сторону трубки датчика давления, в ней ссж поднялась на несколько см. Давление сбросил, колонну выставил, далее все штатно.

Все плавно и стабильно!!KEX14, 14 Мая 19, 16:42

Полностью согласен, залил, включил, перегнал, выключил.

Пролистал эту ветку и не заметил обсуждения выбора МАТЕРИАЛА насадки (может не очень внимателен?).

Хорошая смачиваемость металлической насадки подходит для пленочного режима, чтобы удержать жидкость на поверхности насадки. Для эмульгационного режима все наоборот, смачиваемость - зло.
Желательна насадка из чего-то типа фторопласта.
Т.е. видимо здесь еще  есть  некоторый резерв для развития и увеличения эффективности. Может тогда эмульгация иначе заиграет?

    Еще.  Т.к. и нерж. насадка (смачиваемая) все-таки как то вроде работает, пришло в голову, что если и применять, то ее можно использовать в более дешевом варианте - совсем ни к чему хитрые закрутки типа 7 гранки, 10 гранки и прочее.
    Пары (пузыри) все-равно между витков насадки не проникнут, жидкость не пустит, и она будет работать как кольца Рашинга (и то, если внутр. диам. достаточно большой, чтобы пузырь вошел внутрь!).

    А  2-3мм насадка вообще, похоже будет эквивалентна сплошной болванке (как отрезки стержня).
   Отсюда -  применять "кольца Рашинга" (отрезки трубочек) довольно большого диаметра, всяческие не мелкие "седла" и проч. лепестковые из листового материала или,
   если есть только мелкая насадка -  дешевле будет что-то типа гальки, хуже все равно уже не будет...

   Все это конечно, если не изменить материал на НЕсмачиваемый (из нейтральных для спирта - видимо фторопласт).
   Вот такие мысли пришли в голову...

А с чего ты взял, что смачиваемость - есть зло в режиме эмульгации??

Насчет насадок есть немного другая мысль - возможно что форма и площадь поверхности насадки действительно не имеют особого значения, и подойдет к примеру обычная мочалка, если поиграться с ее укладкой.

Соображения следующие:
    - при пленочном режиме (жидкость в газе) смачиваемость обеспечивает необходимую поверхность пленки, т.е. площадь контакта пар-жидкость. Витая форма, смещение в витках - все это увеличивает площадь массообмена.
    - при режиме "газ в жидкости" (эмульсия) вроде все желательно наоборот, т.е. чтобы насадка "смачивалась" газом (не смачивалась жидкостью). Тогда на поверхности насадки будет пленка газа, и если больше площадь насадки - больше будет и поверхность массообмена (в определенных рамках).

 Смачиваемая же насадка будет в основном "в объеме" жидкой фазы, внутри ее. Она будет как то влиять на течение-перемешивание жидкости, разбиение крупных пузырей, но не будет "напрямую" определять поверхность массообмена пар-жидкость.

     Если насадка все же смачиваемая (нерж.):
 Если насадка мелкая и смачиваемая, то пузырьки не проникнут внутрь ее. При пленочном режиме жидкость стекает изнутри насадки под действием силы тяжести в противовес капиллярным силам и газ может туда проникнуть.
 А  при затоплении - сила тяжести уже не действует... Смысл в мелкой (тем более с мелкой структурой типа витой и проч.) насадке теряется...

  Ну, мне так кажется...

Читал, читал...так и не уловил логики в рассуждениях

при пленочном режиме (жидкость в газе) смачиваемость обеспечивает необходимую поверхность пленки, т.е. площадь контакта пар-жидкость.buddy, 16 Мая 19, 11:03

Отчасти да, конечно же.
Смачиваемая насадка лучше держит на себе жидкость, следовательно тепломассообмен между паром и флегмой улучшается (флегмы стало больше)

В режиме эмульгации пара примерно столько-же, а флегмы в разы больше  - теплоМАССОобмена больше, эффективность выше.
Есть  там удерживающая способность - нету ее - вообще пофиг; насадка выполняет совсем  другую функцию - разделения потоков, дробление и равномерное распределение потоков  по площади и обьему, грубо говоря.
Размеры насадки - да, имеют значение с этой точки зрения.
Слишком мелкая и слишком крупная - не годится, как вычислять оптимум - не знаю.

Коллеги, а если вернуться к старому? MIK69 писал, про насадку от аквариумных фильтров года 3 назад. Если удерживающая способность не нужна, может такая насадка будет в самый раз?

Добавлено через 3мин.:

[Насадка из керамического наполнителя для аквариумных фильтров. Страница 3]

Есть  там удерживающая способность - нету ее - вообще пофиг; насадка выполняет совсем  другую функцию - разделения потоков, дробление и равномерное распределение потоков  по площади и обьему, грубо говоря.игорь223, 16 Мая 19, 11:29

  Ну да, удерж. способность при затоплении теряет смысл.

  Насчет поверхностей:
 Массообмен идет на границе газ-жидкость и эта поверхность (ее площадь) в первую очередь ограничивает процесс.
  - При пленочном режиме, когда насадка покрыта пленкой жидкости - площадь насадки грубо определяет и площадь поверхности пленки на ней, т.е. границу жидкость-газ.
  - При режиме эмульгации насадка (если она вообще есть) затоплена в жидкости. Ситуация опрокидывается. Граница жидкость-газ определяется уже поверхностью пузырей, плавающих в жидкости. От увеличения количества жидкости тогда проку  нет, т.к. внутри жидкостного объема - массообмена (с кем там меняться?) нет, это по сути мертвые зоны.

   И, кстати, удерживающая способность на самом деле сама по себе и не нужна. При пленочном режиме (как пленочной, так и насадочной колонны) удерж. способность косвенно говорит о смачивании насадки (стенок пленочной колонны), т.е. - вся она работает или нет. Но, если насадка уже вся смочена (покрыта пленкой), сильно больше жидкости особо и не надо. Реально нужен некоторый избыток, чтобы жидкость не висела на насадке, а непрерывно стекала с нее.
   На самом деле, очевидно, даже в стандартном режиме (в наших колоннах) течение не везде пленочное, а местами частично эмульсионное, там работают и пузыри.

   Впрочем, у Игоря, я так понял - удерживающая способность используется в качестве некого вспомогательного приема для облегчения начального "затопления" колонны и удержания эмульс. режима ...
   

Добавлено через 7мин.:

MIK69 писал, про насадку от аквариумных фильтров года 3 назад. Если удерживающая способность не нужна, может такая насадка будет в самый раз?AndrewPITER, 16 Мая 19, 22:11

   Эта насадка как раз очень пористая, будет удерживать внутри себя много жидкости.
   Не будут ли при этом "размазываться" фракции по перегону? Ведь внутри пор жидкость будет меняться гораздо медленнее... Реально - ухудшится ли четкость деления на фракции трудно сказать.
   По геометрии же она (аквариумная) не очень. У колец Рашинга например - большое внутреннее отверстие, а тут - практически его нет, т.е. внутр. объем пропадает впустую.

Насчет оценки качеств керамзита как насадки - полностью согласен.

Насчет первой половины - не могу ни согласиться, ни оппонировать. Мы с тобой как-то перпендикулярно мыслим(((

Удерживающая способность "хороша"  именно для удержания и недопущения в точку отбора примесей, которых мы  не хотим там видеть.
Это не размазывание, а именно концентрация примеси в той части колонны, в которой ее Крект становится равным единице.
Чем больше можем накопить, не размазывая - тем чище (от примеси) будет вещество выше и ниже этой точки.

Далее.
Тепломассообмен не зря пишется слитно. Массы  обмениваются теплом, условно говоря.
Чем больше в колонне И массы И тепла, тем эффективнее в ней проистекает процесс фракционирования.
Инверсия поверхностей неважна, поскольку процесс неизменен, и ничего никуда не опрокидывается.
Колонна в эмульгации не затоплена, хотя в стекляшке возможно кажется именно так.
Ну, вот мысленный эксперимент:

Давай представим себе  картину, когда в куб налили сырец покрепче, в парогенератор налили сырец послабее, и стали греть парогенератор.
Рано или поздно он закипит...потом закипит основной куб...и  что, из дефлегматора, установленного на основной куб, мы начнем отбирать головы? потом тело?
Будет ли основной куб, даже если он вытянут вверх и узок, работать как рк колонна?

Чем больше в колонне И массы И тепла, тем эффективнее в ней проистекает процесс фракционирования.игорь223, 17 Мая 19, 16:21

     Но обмен -хоть теплом, хоть массой (а здесь они связаны) возможен там, где есть 2 стороны (обе).
А эта ситуация существует только на границе газ-жидкость (жидкость-газ).
    Отсюда - величина этой поверхности весьма важна.

Будет ли основной куб, даже если он вытянут вверх и узок, работать как рк колонна?игорь223, 17 Мая 19, 16:21

    Так эмульсионные (или эмульгационные?) колонны без насадки существуют. По сути это пленочная колонна в предзахлебном режиме. Точнее - на балансе между захлебом и уносом. Унос- это когда пар выносит вверх всю флегму.
Т.е. это просто вытянутая пустая труба (диаметр ее вроде бы ограничен). Без насадки конечно небходим больший поток пара, чтобы подвесить флегму, т.к. свободное сечение больше. Или можно просто уменьшить диаметр трубки.

    Все это я, хоть и смутно, вспоминаю из курса "Процессы и аппараты", 40 лет прошло, как-никак.

Я  бы сказал иначе.
Важна не поверхность раздела  между веществом, находящимся в разном агрегатном состоянии, а скорость совершения фазовых переходов на единицу высоты колонны.

Впрочем, это как-бы разговор ниочем, и я не теоретик ректификации ни разу)))
Если ты считаешь, что насадка из фторопласта создаст условия для более правильной работы эмульгационной колонны, то просто возьми и попробуй это на практике.

Если ты считаешь, что насадка из фторопласта создаст условия для более правильной работы эмульгационной колонны, то просто возьми и попробуй это на практике.игорь223, 17 Мая 19, 17:00

Увы, тут есть 2 момента
1) не знаю как в промышленности, но то, что я видел в стекле (не у себя, на видео) - скорее не эмульсия, а что-то среднее, то ли пар в жидкости, то ли наоборот. И тут, согласен , возникает вопрос, нужна смачиваемость или наоборот...   Или все одно что-то между...
 Возможно, кстати, там все так пенится-брызжет-пузырится, что пар, мешаясь с жидкостью, имеет хорошую площадь контакта и без насадки...
2) не представляю, как изготовить из фторопласта что-то эквивалентное по размеру и форме спирально-призматической.  А иначе - какое может быть сравнение...
   Реальнее (правда не для меня), наверное, сравнить  кольца Рашинга из нержи и фторопласта одинаковой геометрии.