Вопросы по ректификации.

Янн, первично КПД тарелки. А оно в виде горба, трапеции или ещё какой другой загогулины.Форма которой в первую очередь зависит от нагрузки. И флегмовое там четвёртое, если не пятое колесо. Это во всех книгах есть, А у Циганковых с картинками. Ну блин вы даёте.
Кстати на Кафаровской, выложенной тобой, оно просматривается. Просто малость напрячь воображение и вспомнить аналогичные. Хотя какой это график по трём точкам. Вот и путаете в трёх соснах.
Задача не задрать КПД случайного режима флегмовым на холостом ходу. А снять результат. Максимально нагрузить колонну при максимальном КПД. В идеале правильное ЭМУ.

КПД тарелки? Какой ? В насадочной колонне ?
Уточняю ,речь о насадочных колоннах ,при кубовой ректификации .

Абстрактно можешь мыслить? Ну геометрического куска трубы. Даже пустой. В нем может организоваться 1 ТТ. А может 10. Можно утверждать, что КПД каждой выросло на 1000%
Ну пусть будет высота единицы переноса, если так понятней. Которая и зависит от скорости пара. Упрощенно в пустой трубе. Те же яйца.Но опять же куча нюансов.

Денис,при работе на себя ,это одно ,но при отборе 2,3 литра в час это уже другое.Янн, 27 Нояб. 21, 08:00

Да нет, Сергей. При отборе захлёб тоже при близкой мощности, хоть в плёнке, хоть в эмульгации.

В плёнке возможно наверно и можно было еще немного разогнать,но тогда и плёнка могла превратиться в эмуЯнн, 27 Нояб. 21, 08:00

Вот именно, что найти (и главное удержать) ту тонкую грань, где плёнка ещё не превратилась в эмульгацию, но уже приобрела эффективность эмульгации - довольно нетривиальная задача. Зато с этого мы получаем огромный бонус в виде гораздо меньшей задержки.

КПД ТТ Я даже абстрактно это не могу представить ,извиняй

Всё правильно. Потому как различаешь ТТ от ФТ. Но что бы рассмотреть общую картину это можно упустить. В колонне ваще нет ни тарелок, ни сковородок. Тем более в насадочной. Но она об этом не знает и это работать ей не мешает. Вопрос как работать.
Ну и в догонку. В разных букварях и у разных авторов бывает разная терминология. Сути это не меняет. Я вот телефон сменил и давление погоды стал получать в паскалях. А привык в мм ртути. Природа же не виновата.

При отборе захлёб тоже при близкой мощности, хоть в плёнке, хоть в эмульгации.Dry Gin, 27 Нояб. 21, 09:40

Денис ,во первых захлёб это уже аварийный режим.Всё,конец перегонке!Ладно пусть будет так и под захлёбом будем подразумевать затопление насадки.
Во вторых без дополнительных устройств и хитростей эму в обычной колонне не возможна.
При 2кВт в плёнке колонна захлебнулась.Всё. В эму (классической) от 2 кВт только начинается эффект. Ниже уже хуже, в какой то момент режимы сравниваются,потом на малых мощностях эму проигрывает плёнке. Эму тоже можно захлебнуть.Но нужна дополнительная мощность.Зачем?Сам додумайся.

Всё правильно. Потому как различаешь ТТ от ФТ.Виктрыч, 27 Нояб. 21, 10:39

Виктрыч ,ты грамотный,читаешь много,подскажи где написано ,что на высоту тарелки (ВЭТС) в насадочной колонне влияет скорость пара . Вопрос конретный и принципиальный для всех.

КПД ТТ Я даже абстрактно это не могу представитьЯнн, 27 Нояб. 21, 09:44

колонне ваще нет ни тарелок, ни сковородок. Тем более в насадочной.Виктрыч, 27 Нояб. 21, 10:39

КПД х на нечто ТТ = ФТ🤔
Не провальную тарелку в натуре, а ТТ как ступень укрепления можно представить. И с учётом КПД и практических реальных результатов исследования даже вычислить. Тарелка как слово, вносит путаницу в описание. Много смыслов. Оставь один. Сразу представишь размер ФТ или ВЭТС.

Идеальная колонна в 25 тарелок при работе с ФЧ=5 дает тот же результат, что колонна в 13 тарелок при ФЧ=бесконечности. Т.е. переход от бесконечного ФЧ к ФЧ=5 увеличивает ВЭТС примерно вдвое.Rudy, 22 Янв. 10, 01:01

Опять забываете что с увеличением ФЧ уменьшается количество теоретических тарелок, необходимых для достижения заданной крепости, и наоборот, а вот число физических тарелок в колонне постоянно

Добавлено через 2мин.:

Хотя ффективность и меняется в зависимости от нагрузки но в первую очередь по пару а не жидкости, т.е зависит от мощности, подаваемой в колонну, в первую очередь для тарелок, для насадки меньше

где написано ,что на высоту тарелки (ВЭТС) в насадочной колонне влияет скорость пара . ВопросЯнн, 27 Нояб. 21, 10:54

В ЭМУ скорость пара больше ~> спиртуозность отбора~< размер ФТ и ВЭТС.

Теоретическая тарелка
Теоретическая тарелка (теоретическая ступень разделения) — теоретическая модель массообменных процессов в двухфазных средах, основанная на представлении массообменного устройства (тарелки) как теоретически идеальной, изолированной системы в состоянии термодинамического равновесия. Характеризует максимальную, теоретически возможную разницу концентраций компонентов в фазах при заданных условиях. Синоним: теоретическая ступень разделения — точнее определяет физический смысл понятия. (Это с вики)

Скрытый текст

Теория ректификации. Наш форум.
4.4 Что такое “теоретическая тарелка” и сколько их нужно

Рассмотрим более внимательно кривую равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси, представленную на рис.2. Как было указано в примере, можно из 10%-го спиртового раствора с помощью простой перегонки получить 40%-ый раствор. Затем из 40%-го раствора тем же способом можно получить 60%-ый раствор.
Легко построить на кривой равновесия фаз ряд последовательных ступенек 10-40; 40-60; 60-70; 70-75; и т.д. и убедиться в том, что для достижения в конечном дистилляте концентрации спирта, равной 96%, теоретически потребуется не менее 9…10 таких последовательных перегонок.
Каждая такая перегонка-ступенька условно называется теоретической тарелкой (ТТ). Количество ТТ физически означает количество перегонок, необходимых для получения 96%-го спирта из его 10%-го раствора чистого спирта в чистой воде.
Теоретическую тарелку иногда (а в настоящее время все чаще) называют единицей массопереноса или единицей переноса (ЕП).
На практике мы никогда не имеем чистой смеси спирта с водой (если это не хорошая водка). На практике, единственным источником спиртосодержащей жидкости для получения спирта-ректификата является бражка или самогон. Оба этих раствора кроме воды и спирта содержат в себе небольшое (по объему) количество примесей. Однако в этих примесях обнаружено порядка 70 разнообразных компонентов, температура кипения которых находится вблизи температуры кипения спирта-ректификата. Более того, многие из этих примесей с “большим удовольствием” образуют со спиртом и водой многокомпонентный азеотроп спирта-ректификата с ухудшенными вкусовыми свойствами.
Опыт показывает, что для получения качественного спирта из указанных выше “первоисточников” необходимо иметь не менее 25…30 ТТ или, что одно и то же, - 25…30 ЕП.

4.5 Физическая тарелка и чем она отличается от теоретической

В качестве контактных элементов в больших ректификационных колоннах обычно используются тарелки. Каждая такая тарелка, расположенная в колонне, называется физической тарелкой (ФТ). Назначение такой тарелки, как и любого другого контактного устройства, - обеспечить наиболее тесное соприкосновение жидкой и паровой фаз для максимального достижения состояния равновесия между ними.
Тарелки работают следующим образом. Пар в виде пузырьков с развитой поверхностью проходит через слой флегмы, находящейся на тарелке. В результате такого “пробулькивания”, тепломассообмен между жидкой и паровой фазами интенсифицируется. Однако после прохода пара через одну тарелку равновесие между фазами не достигается. Мерой отличия состояния паровой и жидкостной фаз от их равновесного состояния является коэффициент полезного действия (КПД) тарелки.
У классических тарелок КПД составляет порядка 50-60%. Т.е. для достижения состояния равновесия фаз, соответствующего одной ТТ, потребуется около двух ФТ. Таким образом для реализации в ректификационной колонне 40 ТТ потребуется установить в ней порядка 80 ФТ классической конструкции.

4.6 Насадка и где в ней “теоретические тарелки”

Для успешного взаимодействия флегмы, стекающей вниз по колонне, и пара, движущегося вверх, можно использовать любые другие контактные элементы, увеличивающие площадь и эффективность этого взаимодействия.
Для ректификационных колонн сверхмалого диаметра (10-30мм) более эффективным, по сравнению с тарелкой, контактным элементом является насадка. Насадка заполняет собой весь внутренний объем ректификационной части колонны. Существует множество различных типов насадок, например, регулярные насадки – Спрейпак, Зульцер, Стедман ; хаотичные (насыпные) – керамические кольца Лессинга, Паля, Берля, наиболее распространенная - проволочная спирально-призматическая насадка.
Процесс тепломассообмена на таких контактных элементах проходит непрерывно, а состояние фазового равновесия, эквивалентное одной ТТ, наступает после преодоления паром некоторой высоты насадки. И тогда обычно говорят о высоте слоя насадки, эквивалентного одной ТТ, т.е. для насадочных колонн обычно употребляют понятие – высота теоретической тарелки ВТТ или высота единицы переноса ВЕП ( в настоящее время употребляется чаще).
Эту высоту обычно оценивают в миллиметрах, что позволяет легко сравнивать эффективность той или иной насадки по ее ВЕП и рассчитывать высоту всей ректификационной части колонны. Так, например, при внутреннем диаметре колонны 30мм у спирально-призматической насадки ВЕП равна 20…25мм, а у насадки типа Зульцер ВЕП равна 15…20мм.
У насадок высота единицы переноса сильно зависит от диаметра колонны и стремительно увеличивается при его увеличении. Именно поэтому столь эффективные насадочные контактные элементы практически не применяются в больших промышленных ректификационных установках, а нашли свое применение исключительно в лабораторном оборудовании.
Внешний вид этого малоизвестно контактного элемента многими воспринимается как некоторый фильтр, который обязан иметь определенный срок службы в колонне. Однако это не так. Насадка - это тепломассообменный контактный наполнитель колонны, по которому вниз стекает чистый дистиллят, а вверх поднимается чистый пар. Таким образом, если оба этих компонента действительно не имеют в себе посторонних включений (в колонну не попадает пена из кубовой жидкости), то этот “фильтр” выполняет свои функции тепломассообмена неограниченно долго внутри колонны.

В ЭМУ ,разделение с увеличением мощности растёт. Но в пленке от подаваемой мощности разделение практически не меняется. На колонне спирт 96,6 (при определённом ФЧ )можно получить при подаваемой мощности в 1кВт ,что 96,6 при всех равных при мощности 1,7кВт.

Янн. Во многих букварях расписаны 4 режима работы колонны. Не важно какой конструктивно. Сам принцип. В серединке перед эмульгацией переходной. Вот в него и не нужно попадать. Это примерно вторая половина при наращивании скорости пара. Помог бы картинками, но 2 года назад грохнул всё. Переключился на печкостроение. На моей сегодня серводвигатель температуру дачи держит. Хотя до эры самогоноварения выкинул два чемодана радиодеталей. Сейчас подбираю платы на помойке из за вшивого резистора. Образно. Знал бы прикуп.
В общем при наращивании загрузки колонны сначала растёт её эффективность, затем падает, происходит частичная инверсия. Т.е.забрасывание на верхнюю и обратный провал. Потом это забрасывание планомерно развивается и уходит в ЭМУ. Где то так на пальцах. Насадочная немного своеобразна на начальном этапе. Но провал в третьей четверти у неё тоже есть.

Янн, правильно рассуждаешь. От себя добавлю копейку. ЭМУ и пленку можно сравнивать как плюсы и минусы одного и другого метода перегонки. А сравнивать и тем более переносить физику происходящего в колонне с одного на другое и обратно это не по феншую. Либо разбираем один либо другой метод. Хотя мне кажется не хватает Алексея для раздачи..))) в кучу может всё валить Dry Gin, Но он фанатик. У него своя ветка. И день и ночь трудится как муравей летом...🙂 не остановит никто.

Насадочная немного своеобразна на начальном этапе. Но провал в третьей четверти у неё тоже есть.Виктрыч, 27 Нояб. 21, 17:42

Конечно немного есть разница ,но она незначительная. Мощность влияет на производ
ительность, но не на количество ТТ в колонне. Лезть в элизорную точку "предзахлеба " не имеет смысла. Разделение не увеличим ,а сложности в виде локальных захлёбов ,получим. + сложности придельных нагрузок и цена регулятора стабилизатора. В эму,даже в кривую без переделки колонны не попасть ,бред всё это .

От себя добавлю копейку. ЭМУ и пленку можно сравнивать как плюсы и минусы одного и другого метода перегонки. А сравнивать и тем более переносить физику происходящего в колонне с одного на другое и обратно это не по феншую.makar123, 27 Нояб. 21, 17:45

разговор начался от сюда

В ней утверждается что с меньшей скоростью пара увеличивается разделяющая способность колоны.pokerset, 25 Нояб. 21, 10:27

особо не меняется.

Но он фанатик.makar123, 27 Нояб. 21, 17:45

Нет ,ему это интересно. Мне тоже 😛

но не на количество ТТ в колоннеЯнн, 27 Нояб. 21, 18:08

влияет, джину уже доказывал. Понял он, или нет, не знаю.
Не хотца повторно искать то, что самому не интересно.
Полистал шас книжки- не нашел, ибо не помню откудова это было.
Там сравнение разных насадок, и превосходно видно как увеличение нагрузки увеличивает и высоту ступеней разделения, то бишь уменьшает их количество- используя любую насадку

Это для ЭМУ

Янн, перечитай Цыганковых. Там ответ на твой вопрос точно есть. Я уже раз сорок эту тему прояснял. А воз и ныне там.

Там ответ на твой вопрос точно естьВиктрыч, 27 Нояб. 21, 19:04

Там для ФТ и эффективность в смысле производительности.

Ребят. Пока не поймёте, что теплообмен и массоперенос зависят от плотности потока энергии, ректификация для вас будет полна чудес и скрижалей.

Там для ФТ и эффективность в смысле производительности.Янн, 27 Нояб. 21, 19:19

Если ты на 50 см насадки не смог получить 96.6% при любом флегмовом числе, оно у тебя до 10 доходило, проблема либо в насадке , либо в колонне, а скорее всего ты сам накосячил. А ты на кривом эксперименте строишь выводы об эффективности. К стати я получал на 50 см насадка 5.5 мм 96,1%. Мощность 2.063 квт отбор 1л.