Кипит - не кипит

я вот тут для бродильной ёмкости мраморные камни поставил кипятить, подхожу к кастрюле, открываю крышку - паром обдало, аж сквозь очки глаза заплющило, расплющил глаза, а в кастрюле то и не кипит, накрыл крышкой подождал мало-мало открыл - пар, а всё равно не кипит, так и не кипело, выключил...
"Горячее не может быть сырым"

Хорошо, раз «физики» сдулись, давайте разбираться сами.

Итак, первое и основное  для нас -это факт того, что массообмен и теплообмен  зависят от градиентов концентраций и температур.
Нет градиентов – нет этих процессов.

Давайте для простоты возьмем, найденные в пирамидах и чудом уцелевшие, скрижали величайшей утерянной цивилизации Богов.


обратите внимание на уравнения фурье и фика в конце фильма...
кипение жидкости.   4 минута


В фильмах встречается понятие теплового потока. замечу, что  тепловой поток между всеми участниками процесса свой, между тэном и жидкостью он свой, а  для пара и флегмы он свой. непонимание этого ведет к ошибкам в энергетике процесса всех размышляющих на эту тему. типа: "А куда делись 1000ват энергии которые я вдуваю в колонну? Неужели энергии, которую я вдуваю не хватит для вскипячения флегмы?"
У пара нет энергии для доведения своей же жидкости до кипения потому, что теплового потока между паром и жидкостью при равных температурах нет, он равен нулю. Как только температуры пара и жидкости сравнялись тепловой поток есть только между тэном и дефлегматором, те пролетает сквозь . часть этого потока конечно тратиться на потери, но не о них сейчас...
Коллега firt, совершенно верно определил суть , что копать  надо в давлении насыщенных паров, но боюсь многие так глубоко не смогут погрузиться и вряд ли поймут почему жидкость кипит в открытой посуде, а в закрытой- не кипит.

Итак, физика нам говорит о том, что невозможно вскипятить паром ее же жидкость при одном давлении.

а теперь к "нашим баранам"...
Мы знаем, что в колонне на условной тт   сразу с момента контакта фаз пар обогащается низкокипящим компонентом а флегма высококипящим. ВЫСОКОКИПЯЩИМ, Карл! Сразу с момента контакта!

Раз есть градиент температур (а он есть), значит есть и теплопоток, и тепломассообмен.
Следовательно в колонне в одной и той же точке температура пара и флегмы НЕОДИНАКОВЫ.
Собственно, это понятно и коню — только непонятно, как это относится к теме этой ветки)))

совершенно верно! это и есть начало размышлений.
Есть градиент и того и другого, и идут процессы. Но до какого момента процессы идут? До равновесия (в идеале конечно). до достижения ТТ. А мы с вами уже выяснили, что как только градиент сравнялся, для вскипания необходима ЛИШНЯЯ энергия, чтобы вызвать градиент. Пар должен быть перегрет относительно уже достигнутого равновесного состояния. И как только мы пар  перегреваем, относительно равновесного состояния, флегма вскипает и тт перестает существовать.

ВОблин, а теперь, предвкушаю следующий вопрос.
О чем вы говорите? Флегма то у нас стекает с температурой кипения, догревать не надо. А пар то горячее! Флегма то нагреется- и уже перегрелась, а значит кипит!

Добавлено через 45мин.:

Давайте, чтобы не путать никого, обозначим следующий момент. О каком градиэнте идет речь. Это не градиэнт по высоте колонны, это градиэнт в одной точке колонны, между паром и флегмой, возникающий в результате их встречного движения. И еще, первостепенно, то что между верхом и низом мы создаем перепад концентраций а не температуры. А температура это всего лиж параметр по которому мы можем измерить эту концентрацию.

Вся проблема спора в том,что начался он по поводу ректа азеотропа,то бишь о бесполезности крепкой навалки на повторной рек-ии.
Но практика говорит об обратном.По крайней мере у меня.Или я ошибаюсь?

И еще, первостепенно, то что между верхом и низом мы создаем перепад концентраций а не температурыfirt, 01 Авг. 18, 04:50

это как это??
Чтобы создать перепад концентраций, ты льешь в дефлегматор из лейки спирт, подливая в куб при этом воду? И поэтому куб у тебя стал горячим, а дефлегматор холодным, как следствие твоей лейки и кувшина?
)))

ВОблин, равновесие на тарелке (заметь, я не уточняю какой))) есть равновесие между чуть более горячим паром и чуть более холодной флегмой.
Причем они имеют чуть РАЗНЫЙ химический состав — а ты это все время упускаешь (или умалчиваешь) в своих рассуждениях.

Давай для начала посмотрим на кубик, в который залит сырец 40%, для определенности. На кубе установлена колонна с двумя физическими тарелками, и дефлегматор.
Вполне себе рабочая (и работающая, естественно)) конструкция.
Посмотрим на пар, который вылетает из куба и попадает на первую тарелку, на которую стекла флегма со второй тарелки.
Идет работа на себя, уже восьмой час.
Так вот, будет ли температура пара, поднятого из куба на первую тарель, точно равна температуре флегмы, стекающей на первую ФТ с ее старшей, второй сестрицы?

П.С. Если да, то ты победил.
Если нет, то сделаем следующий шажок — представим, что мы добавляем в колонну тарелки, которые будут расположены в колонне чаще...потом еще чаще...потом еще. И еще. И еще.)))

Добавлено через 5мин.:

Урий, практика говорит лишь о том, что у тебя нет азеотропа.
Поэтому есть толк.
А вот если бы у тебя был азеотроп — толку бы не было.
)))

П.С. Фокус в том, что в жизни нет ничего идеального. Именно поэтому я знаю пару человек, которые делают очень, очень приличные (до неприличия))) деньги на ректификации воды, циркулирующей в теплообменниках атомных станций.
Колонны 20—30 метров (насадочные и довольно тонкие,кстати) дают тяжелую воду, которая очень неплохо экспортируется в развитые страны...

Урий, Прочти наши посты с Меккаодом.
там все НЕПРОСТО.
на навалке в 96.2% по имитационной модели РУДИ 16 ТТ вырождаются в 2.5 ТТ
Хотя тот же УА при отборе снизу (ЗР) сокращается в 100 раз...и при ФЧ=0.6 (!!!) в точке отбора
а сивуха вверх не лезет, из-за крепкой навалки
т.е. ЗР с рефлюксной емкостью (ГРОВировка) весьма эффективна.
а ежели  еще ЭМУ устроить (в нижней царге), то ВАЩЕ... (ГРЭМ)

Вся проблема спора в том,что начался он по поводу ректа азеотропа,то бишь о бесполезности крепкой навалки на повторной рек-ии.
Но практика говорит об обратном.По крайней мере у меня.Или я ошибаюсь?Урий, 01 Авг. 18, 06:49

Вчера закончилась очередная попытка ректификации крепкой навалки (30,6л 96,1%об + 1л воды). Весь погон спирт пыльный, отправлю на переплавку, совершенно не пригоден для употребления. За оставшиеся в кубе 11 литров ни чего сказать не могу, неснижаемый остаток.

игорь223, Игорь, я «побеждаю» до равновесия. Равновесие вообще недостяжимая величина. Флегма на тт не может нагреться до температуры кипения, а пар не может весь сконденсироваться, иначе условия ректификации не выполняются.

Раз есть градиент температур (а он есть), значит есть и теплопоток, и тепломассообмен.Следовательно в колонне в одной и той же точке температура пара и флегмы НЕОДИНАКОВЫ.игорь223, 31 Июля 18, 20:38

Вот! Это научная истина.

А мы с вами уже выяснили, что как только градиент сравнялся, для вскипания необходима ЛИШНЯЯ энергия, чтобы вызвать градиент. Пар должен быть перегрет относительно уже достигнутого равновесного состояния.ВОблин, 31 Июля 18, 20:48

А так как существует градиент между паром и флегмой в каждом сечении трубы, то и энергия есть. Но хватит ли этого теплового потока, чтобы вызвать кипения флегмы или будет происходить флегматично-меланхоличное испарение с поверхности?
Более того в каждом сечении флегма становится более высококипящей, что затрудняет ее кипение.

Флегма то у нас стекает с температурой кипения, догревать не надо. А пар то горячее! Флегма то нагреется- и уже перегрелась, а значит кипит!firt, 01 Авг. 18, 04:50

Не факт, что разницы энергий достаточно. Можно, конечно, увеличить встречные потоки и вероятность кипения возрастет из-за увеличения "горизонтального" градиента, но возможно флегма уже станет водой и кипеть не захочет.

И еще, первостепенно, то что между верхом и низом мы создаем перепад концентраций а не температуры. А температура это всего лиж параметр по которому мы можем измерить эту концентрацию.firt, 01 Авг. 18, 04:50

Это и есть, ради чего мы тут собрались, организуя этот градиент, мы получаем градиент концентраций.

Вся проблема спора в том,что начался он по поводу ректа азеотропа,то бишь о бесполезности крепкой навалки на повторной рек-ии.Но практика говорит об обратном.Урий, 01 Авг. 18, 06:49

Вот! Ректосвойства колонны ничтожны на азеотропе, в пределе они равны нулю.
Вряд ли мы узнаем, кипит ли флегма, у нас недостаточно данных. Все ответы будут умозрительно-гипотетическими.

В диоптре ни разу кипения не видел, только ламинарное движение флегмы.

ВОблин, ок, мы с тобою понимаем друг друга, и оба нормальные, здравомыслящие граждане)))
Давай отделим мух от котлет.
О чем эта ветка?
Если о ректификации АБСОЛЮТНОГО азеотропа, то это бессмысленное занятие (также как и ректификация АБСОЛЮТНО чистой воды, во всех смыслах чистой).
Однако абсолютных веществ в мире не бывает - поэтому и есть рекколонны на тяжелую воду.
Чем ближе к идеалу - тем меньше смысла в процессе улучшения вещества, и тем сложнее аппаратное и алгоритмическое построение системы.
Есть возражения? Нет?
Ок, тогда оставляем тему ректификации азеотропа в покое.

Ветка о том, кипит флегма в колонне под воздействием пара?
Тогда нужно определиться, что такое кипение, простыми словами.
Если различие в том, что кипит в обьеме, а парит с поверхности - это один расклад.
Если различие в том, что испаряется при непредельной температуре, а кипит при предельной - это другой расклад. Причем в обоих случаях финишное решение принять несложно.

А если просто языком почесать - так есть тема про ректификацию, с бесконечной жвачкой - можно их тупо обьединить))))

Добавлено через 4мин.:

И это.
Если ты хочешь разжевать тему максимально подробно и внятно, лучше все же обсудить мою модель с кубом, одной или двумя физическими тарелками, и дефлегматором - в состоянии динамического равновесия.
От нее всего один шаг до модели с бесконечным числом дискретных (физических, или теоретических), или даже непрерывных в пространстве (насадка и есть почти непрерывная, размазанная в пространстве) тарелок.

Количество тарелок в колонне не переходит в качество, в качественно иные протекающие там процессы - я это имею ввиду)))

Зеленый змей, у тебя царга пастеризации установлена?

Ректосвойства колонны ничтожны на азеотропеДимыч123, 01 Авг. 18, 08:29

крайне спорно.
Да и разговор - про крепкую навалку, 96%+
Для меня - абсолютно ОЧЕВИДНО, что борьба с ВПП малоэффективна
ЭАФ - тоже , но уже выборочно. Тот же УА снижается в 100 раз
а вот НПП - отлично отсекаются, даже практически не залезая в трубу.
Кроме того - есть еще пара огроменных ПЛЮСОВ, а именно
- весьма низкое ФЧ, у Кости аж 0.6 было
- практически весь погон не нужно ничего контролировать, когда спирта останется 50% в баке, воды там будет пол-литра....
никаких старт-стопов, никаких декрементов...

Чтобы создать перепад концентраций, ты льешь в дефлегматор из лейки спирт, подливая в куб при этом воду? И поэтому куб у тебя стал горячим, а дефлегматор холодным, как следствие твоей лейки и кувшина?игорь223, 01 Авг. 18, 07:07

И не стыдно передергивать? А потом приводить пример с ректификацией тяжелой воды?
Ты меня прекрасно понял, есть причина а есть следствие. Концентрация это причина, а температура это следствие. И нехрен через жопу гланды выдирать.
Не кипит при ректе и точка! Просто потому что не может, и это доказуемо!
А ты не потрудился даже точку зрения занять, но пытаешься умничат. Там видети ли "СКОРЕЕ ВСЕГО не кипит", а тут "НАВЕРНО кипит"... И более я вам ничего не скажу, не по рангу мне с вами тут лясы точить.

тебя царга пастеризации установлена?игорь223, 01 Авг. 18, 09:35

Нет. Но есть отвод на высоте 1,1 метр от низа насадки, можно  с него по пару отбирать наверное, не пробовал. Над отводом 60 см насадочного.

alexeyT, человек недопонимает что азеотроп с водой, а можно оказывается еще и примеси отделять.

что азеотроп с водой, а можно оказывается еще и примеси отделять.firt, 01 Авг. 18, 10:31

Азеотроп только этила и воды бывает? Других вариантов нет?

Зеленый змей, у них Тк и Крект иные

firt, я тебя прекрасно понял.
И даже мягко попытался обьсянить, что ты перепутал причину и следствие.

Причина - это нагрев и охлаждение, обмен теплом.
Следствие - это изменение пространственных концентраций сложносоставного теплоносителя, в результате нагрева куба и охлаждения дефлегматора (утрированно), или точнее тепло(сначала)_и_массо(потом)обмена внутри системы по всей высоте системы.

Но если надо обьяснять, то не надо обьяснять - это я тоже понимаю, в отличии от тебя.
Так что не по чину вышло, тут ты прав.
)))

Зеленый змей, поставь пастеризатор, и все у тебя наладится.
Понимаешь ли, я думаю, что спирт у тебя в дефлегматоре окисляется. Соответственно - ухудшается, появляется "пыльность" (ты правильно определил этот запах, я тоже его так называю много лет)))
Я не слежу за темами про ректификацию, поэтому прочитал твой пост только утром - полез в твой профиль и сообразил по сообщениям, что это у тебя не первый раз.

Смотри, о чем я.
Колонна, даже если она ВООБЩЕ НЕ РАЗДЕЛЯЕТ, не может превносить в спирт, испаренный в кубе, и сконденсированный в дефлегматоре, никакой каки.
А у тебя спирт ухудшается - следовательно, кака откуда-то берется, причем в приличных обьемах.

В этом случае вариант единственный - отсутствие пастеризатора, о чем я и спросил. То есть колебания нагрева (давления) в системе приводят к тому, что воздух волнами заходит в дефлегматор, и граница зоны конденсации спиртового пара потихоньку контактирует со свежим кислородом...впрочем, это давно разжевано на  форуме.

А поскольку ты проводишь процесс очень медленно, (плюс наверное особенности твоего оборудования и электроники играют роль, плюс хорошее обоняние)))  -  то эффект этот ты "видишь".
Короче.
Попробуй поработать с пастеризатором, в котором насадки сантиметров 20-25 (сделай еще один отвод из колонны, к примеру)  - я думаю, вопрос закроешь.