Dry Gin. Мой блог по ректификации.

Откуда такой странный вывод?Dry Gin, 10 Июля 21, 13:03

При каждой конкретной температуре свои равновесные значения конц. в жидкости и паре.
Это в идеале, реально разница концентраций будет меньше, т.к. равновесия не будет, ведь при равновесии уже нет никаких перемещений масс (нулевая производительность).
Для дальнейшего разделения необходима дополнительная ступень (теор. тарелка) уже на другой температуре, с другими значениями концентраций в жидк. и паре т т.д., что наиболее просто обеспечивается встречными потоками разных концентраций и температур.
Собственно это принцип работы рект. колонны.

buddy, ты путаешь причину и следствие. Ладно, давай по-другому объяснить попытаюсь.

Представь, что у тебя есть водно-спиртовый азеотроп. И в нём примесь с Крект = 2. Допустим этилацетат. Ты это заливаешь в куб и перегоняешь на колонне с 1 ТТ. Отбираешь головы, потом тело. В результате операции содержание этилацетата в теле уменьшилось вдвое. Потом полученное тело опять заливаешь в куб и повторяешь операцию. Содержание этилацетата уменьшилось ещё вдвое. Десять раз повторил - содержание этилацетата уменьшилось в 1024 раза. А разницы температур нет. Вообще нет.

Теперь берём уже колонну с 10 ТТ. Заливаем первоначальный исходник в куб и перегоняем. Получаем на выходе сразу снижение этилацетата в 1024 раза. А температура сверху и снизу колонны одинаковая. Потому что водно-спиртовый азеотроп и сверху и снизу. А примесь на температуру практически не влияет, точности приборов не хватит, чтобы её измерить.

Иными словами, теоретическая тарелка - это теоретическая ступень, говорящая о том, что у тебя всё, поступившее в трубу испарилось на один раз. Количество теоретических ступеней - количество полных переиспарений флегмы по пути её следования в колонне. И если это укрепляющие переиспарения, то разумеется датчик температуры будет это фиксировать. А если переиспарения азеотропа, то термодатчиком ты их не увидишь.

Так понятно?

Ну, если брать крайний (сразу по 3 параметрам) случай, то конечно, все будет "крайне" мало заметно по температуре при реальной разнице по конц.

buddy, ну и чем отличается моя схемка от

крайний (сразу по 3 параметрам) случайbuddy, 10 Июля 21, 21:06

по сути?
Взяли из одной точки основной колонны (точка отбора тела) пар и флегму (они близки к азеотропу, но имеют немного примесей). В доп. колонку запустили этот пар снизу и эту флегму сверху. Получили несколько ТТ, которые не регистрируются датчиком температуры, но гонят головы вверх, а НПП вниз. А из центра этой доп. колонки забрали более чистый продукт, чем был бы из точки (точка отбора тела), из которой взяли этот пар и эту флегму. И главное - без перистальтических насосов и прочего ненадёжного обвеса.

Добавлено через 3мин.:

Ты случайно не читал у Master1 про КОО? Ну или мою версию про эпюрационный узел отбора спирта? Здесь по сути то же, только в некотором развитии.

Искал КОО на форуме, но пока не нашел...
Ладно, если в тепло-массообмене подвоха нет, то как обеспечивается движение пара через 2-ю колонну?
Ведь для преодоления сопротивления необходим запас давления, а у пара с 1 колонны его над давлением жидкости нет.
Вижу 3 варианта:
1) Малое сопр. колонны, т.е. скажем пленочнная конструкция. Не обязательно только по стенкам, можно и с пленочной насадкой вроде вертикальных пластин с расстоянием между ними достаточным для исключения захлеба. Т.е. чтобы пар шел по открытому каналу до верха. Но при этом эффективность колонны не очень...
2) Помпа для пара. (Как то сомнительно...)
3) Понижение давления на верху колонны. Вот это как раз реально, если вакуум использовать не только при дистилляции, но и при ректификации...

Добавлено через 12мин.:

3) Понижение давления на верху колонны.buddy, 12 Июля 21, 10:28

Хотя... все равно будут проблемы с перераспределением давлений, т.к. вакуум понизит его и в 1 колонне. В общем пока не представляю.
Хотя, в пленочном варианте конечно через 2 колонну пар будет идти.

Вижу 3 варианта:
1) Малое сопр. колонны, т.е. скажем пленочнная конструкция.buddy, 12 Июля 21, 10:28

Да. Просто насадочная колонна, но в плёночном режиме. Не предзахлёб, тонкая плёнка.

2) Помпа для пара.buddy, 12 Июля 21, 10:28

Нет! Ради того и выдумывал конструкцию, чтобы избавиться от насосов и прочих ненадёжных железяк.

3) Понижение давления на верху колонны.buddy, 12 Июля 21, 10:28

Да. Но не вакуум. По причине, озвученной чуть выше. Дефлегматор сам по себе создаёт разряжение. Насыщенный пар "магнитится" к нему. Всё будет работать в этом плане, тут нет сомнений. Напрягают в конструкции немного другие вещи. Но это уже тонкие материи ректификации. Соотношение пара к жидкости.

Узел отбора сивухи по вязкости:

Переделал ЭУО, поднял отбор тела в середину:

А в самый низ под кипятильник поставил ещё один узел отбора:

И знаете, что с него льётся сейчас? То, что обычно на ректе крепкой навалки остаётся в кубе. Не знаю, что это, но запах тот же, его ни с чем не спутаешь.

Добавлено через 4мин.:

В общем-то это то, чего я и ожидал. Но приятно, когда ожидания сбываются без лишних телодвижений))

Итак, идея.
Расширяем куб за рупь.
Ставим на свой 30-литровый малыш автомат уровня (а-ля сливной бачок). Тарируем на 25 литров. Как только превысило - включается насос на откачку. Гистерезис пару литров максимум. 23 литра - насос отключается. Откачивается излишек туда, откуда льётся самотёком - в бродильню. У меня бродильня 127 литров, полезный объём 120 литров. Вот оно так и гоняется по кругу, между кубом и бродильней. Автоматика работает, я сплю спокойно. Не нужно сливать куб, потом заливать новую порцию. По сути куб 30 литров на любой объём бродильни. Контроллер давления поддерживает скорость пара в колонне. Краником регулируется скорость подачи из бродильни в куб, чтобы успевало закипать по ходу подачи.

Добавлено через 10ч. 33мин.:

Интересно, стандартные синие бочки выдержат температуру 100 градусов?

Проверка ротаметра для голов:

Ротаметр 0.4-4 мл/мин. Вот при таком положении шарика (0.7 мл/мин, на головах получается 70 мл/час. Удобно. Посмотрим, возможно ли выставить отбор 20 мл/час во время отбора тела.

Добавлено через 1ч. 11мин.:

Вот при такой позиции шарика:

получается как раз около 20 мл/час.

По результатам вчерашнего перегона посетила некоторая шальная мысль. Всё сложно, и пока на уровне бредовых идей. По истощении спирта в кубе, колонна внизу начинает пересыхать. Можно ли это как-то визуализировать? Похоже, что да, и довольно просто.

Узел отбора в области термодатчика старт-стопа, прозрачная силиконовая трубочка, ниже жиклёр/ротаметр/шим-клапан и слив обратно в колонну чуть ниже. В нормальном состоянии отбора прозрачная силиконовая трубка заполнена флегмой. Если спирта вылетает из куба меньше, чем его возвращает колонна, то трубка осушается. Это можно видеть визуально, либо завести на автоматику. Это должно работать гораздо оперативнее термодатчика старт-стопа. То есть не по стабилизации колонны, а прямо по факту поступления спирта в колонну. Шпора, но без формул, а фактическая.
Пока просто мысль.

Спиртовый затвор.

Дано: НУО. Начало отбора сивухи по температуре в узле.

Решение: Подача из узла отбора тела в точку над НУО такого количества товарного спирта, чтобы поддерживать в НУО постоянную температуру.

Пояснение: искусственное поддержание точки максимальной концентрации сивухи в узле отбора. Увеличение времени перегона, но увеличение концентрации и соответственно снижение количества сивушной оборотки.

Спиртовый затвор.Dry Gin, 22 Авг. 21, 22:33

Старо..
А0467 проводил лабораторную работу, если ничего не путаю..

Олег, спасибо. Где бы ознакомиться с результатами? Поиском не ищет. Или хотя бы сам скажи, стоит ли оно того или пустое?

Где бы ознакомитьсяDry Gin, 23 Авг. 21, 10:58

Попробуй постучать ему в личку.
Мы обсуждали это в частном порядке.
Я раскритиковал.
На мой взгляд это смахивает на маструбацию без оргазма..((

grov, ага, обсудили, благодарю.

поток на входе (вода1 + спирт1) = поток на выходе (вода2 + спирта2 + вода3 + спирт3)
очень легко в экселе сделать табличку и подобрать количество

dee, не уверен, что понимаю, куда эту табличку прикрутить. Для чего она?

Не, ну возврат (хотя и части) выхода с колонны обратно снаружи ее - это по любому потеря ее эффективности.
Т.е. колонна разделяет, я мы типа обратно смешиваем.
Если конечно это не даст каких то других важных благ, оправданных таким ее урезанием.

buddy, ну так ты прав, я как раз сразу это обозначил. Такая схема разумеется проигрывает по времени, ведь мы часть отобранного тела по собственной воле возвращаем обратно в колонну. Потом её всё-равно придётся отбирать. А важное благо, которое по идее должна дать такая схема - снижение количества оборотки. Тут уже каждый выбирает сам, что важнее - время или минимум оборотки (на переработку которой тоже нужно время).

Надо сказать, что оказывается идея не нова и Олег её задумал раньше, хотя он её и не публиковал. Мне вот независимо пришла. Реализовал её А0467 и поныне успешно применяет. Жаль только, что не делится с коллегами на сайте.