Влияние подаваемой мощности и др., факторов на разделительную способность колонн

Скорость пара зависит и от подаваемой мощности .Колонна собрана ,насадка засыпана ,значит на скорость пара в нашей колонне мы можем влиять только мощностью нагрева. Отсюда ,понятие скорости пара приравниваем к мощности ,условно поднимаем мощность растет скорость пара .
Рассматриваем работу колонны в пленочном режиме от смачивания насадки до предзахлеба .
Теперь вопросы простыми словами .
1 . Разделительная способность колонны возрастает от подаваемой мощности .
2 . Разделительная способность колонны незначительно возрастает от подаваемой мощности.
З . Разделительная способность колонны не меняется от подаваемой мощности
4 . Разделительная способность колонны незначительно уменьшается от подаваемой мощности .
5 . Разделительная способность колонны уменьшается от подаваемой мощности .

Эффективность Эффективность (разделительная способность, укрепляющая или истощающая способнесть) аппарата характеризует его способность разделять перегоняемую сложную смесь. Опреде­лить эффективность можно* различными способами.
1. Как отношение концентраций н. к. вверху и внизу колон-ны.
2. Через число теоретических тарелок (ступеней концентра­ции) — ч.т.т.
3. Через число единиц переноса (ч.е.п.).
Как тот, так и другой способы имеют своей целью исклю­ чить влияние флегмового числа, а также вида кривой равнове­ сия на оценку эффективности. Однако, как мы увидим дальше, это не всегда удается.

В книгах встречаются два понятия эффективности колонн.
Это 1- Эффективность, как получение целевого продукта,заданной частоты . Две одинаковые колонны ,если одна выдает за 1 час 2 литра спирта ,то она будет эффективнее второй колонны которая выдаёт 1 литр в час.Выражается литр часа Здесь бесспорно при повышении мощности нагрева ,повышается эффективность .
2- Эффективность как разделительная способность колонны . О ней и будет идти речь . Эта эффективность выражается в ТТ. О количестве которых можно судить по спиртуозности получаемого продукта . Тепловой режим или утепление колонны ,вот что пишет Розенгарт М. И. "Техника лабораторной перегонки и ректификации" Госхимиздат Ленинград 1951

На сколько это влияние велико, видно из того факта, что лабораторная колонка, обладающая при хорошей теплоизоляции эффективностью в 100 ТТ, при недостаточной теплоизоляции может стать эквивалентной всего лишь 12 ТТ

100 ТТ и 12 ТТ разница более чем в 8 раз ! Провёл сравнительную ректификацию ,и вот что у нас получилось на практике .И так можно подвести итог.
Колонна 1 метр РПН ,СС 35%, мощность (грязная) 1,2 кВт , с трубным утеплителем 5мм, выдала спирт 95,8% это 9 ТТ
Колонна 1 метр РПН ,СС 35%, мощность (грязная) 1,2 кВт , без утеплителя ,выдала спирт 95,2% ,это у нас 7 ТТ, отбор в обоих случаях был 40 мл в час. Выводы делайте сами .Возможно ,если лучше утеплить ,то и разница была бы больше.
Ещё одним фактором влияющем на эффективность работы ректификационной колонны , является дополнительное применение дефлегматора. У нас в основном колонны используются с конденсаторами.Что бы не было путаницы , вот определения

Дефлегматор - устройство, осуществляющее частичную конденсацию проходящего через него пара. Этим он отличается от конденсатора, который конденсирует весь пар, который в него попадает. Оба этих устройства отличаются от холодильника, который охлаждает уже сконденсированный пар.

В книгах оно есть так

Решил посмотреть как это будет на моей колонне , провёл опять сравнительные прогоны. Один с дефлегматором , другой с конденсатором. Так вот Спиртуозность продукта после дефлегматора была 97% это 30ТТ Отбор по пару
Спиртуозность продукта перед конденсатором была 96,8% это 20ТТ Отбор по жидкости .Колонна 1 метр СПН 3,5 отбор 50 мл /час ( или ФЧ= бесконечности) ,мощность 1,5 кВт . Дефлегматор совмещён с конденсатором ,наклонный противоточный , секционный.
УС колонны и о её влияние на поведение примесей .Две колонны , одинаковой высоты ,с разными режимами , одна в пленочном режиме ,другая в режиме с затопленой насадкой . Спиртуозность на выходе одинаковая ,исходник общий ,мощность одинаковая ,насадка одинаковая .Колонны 0,5 метра ,2" СПН 3,5. Красным на графике пересечение двух режимов ,точка работы двух колонн .

Немного про УС насадки .Народ ,вот вам для информации просто цифры . Колонна 2", 1 метр, СПН 3,5 травлёная. Колонна отдыхал 2 месяца. Залил в неё 210 мл СС , через 15 минут измерил что с неё вытекло. Вытекло 175мл .210 -175 = 35 мл . Насадка слоем 1 метр удержала 35 мл . 1 ФТ удерживает 20 мл . Колонна 20 см удержит 7 мл ,Колонна 1,3 метра - 45,5 мл , Колонна 20 см + Фт 27 мл .

№1.

1 . Разделительная способность колонны возрастает от подаваемой мощности .Янн, 20 Дек. 23, 10:42

У меня два доказательства.

1. Я проводил прямой замер зависимости температуры внизу колонны от подаваемой мощности при бесконечном ФЧ, который показал снижение температуры при увеличении мощности.

2. Reriver проводил косвенный замер концентрации головных фракций посредством измерения температуры пара в дефлегматоре в зависимости от подаваемой мощности при бесконечном ФЧ, который показал снижение температуры (повышение концентрации головных фракций) при повышении подаваемой мощности.

UPD 27.01.2024
3.
[сообщение #14034216]

Давайте начнём с любимого графика,красным выделил зону в которой мы работаем. Слева, при низкой скорости пара , есть максимум, и справа , в предзахлёбной точке есть тоже максимум . Это значит что спиртуозность в этих точках будет равной ,при разной скорости пара ,при разной мощности. И здесь замеры при одинаковом ФЧ = бесконечности. Вот здесь хотелось бы заострить внимание.Многие замечают что прибавка мощности ,повышает спиртуозность Оно так и есть,но здесь влияние оказывает не изменение скорости пара ,а изменение ФЧ ,которое сильно влияет на эффективность разделения в колонне.

Бензол -четырёххлорный углерод ? НУ ребята извиняйте ,наверно самогон они туда не как не могли налить.

На картинке метровая колонна с 7тарелками(не могу представить,что там за насадка,ну, да х.. с ней). И в данном конкретном случае выкопанном из носа или жопы , действительно, можно сказать, что меняется незначительно. Но,Янн, таких колонн для получения спирта у нормальных людей нет.Считают(х.з. кто), что для получения приемлемого спирта (ещё не вполне гостовского), надо 50 тарелок.А , Серж,например, считает спиртом только продукт со 100)))) 7 и 100.Представь ,как изменится наклон линии . И тут будет уже не 1 ТТ. Всё сказанное пока на уровне ИМХО.

Серж,например, считает спиртом только продукт со 100))))СМР, 20 Дек. 23, 20:35

для нормального разделения в спиртовой колонне должно быть 25 тт при ФЧ=4, а вот при отборе голов, для нормальной их концентрации и отделения в колонне должно быть под 100 тарелок, что достигается высоким флегмовым числом.

На картинке метровая колонна с 7тарелками(не могу представить,что там за насадкаСМР, 20 Дек. 23, 20:35

Насадка кольца Рашига 8×8×2, что до высоты то принято указывать число ТТ на 1 метр колонны .

под 100 тарелок, что достигается высоким флегмовым числомИвИн, 20 Дек. 23, 20:53

А как скорость пара будет влиять на количество ТТ в колонне ? Ты так и не ответил .

а вот при отборе голов, для нормальной их концентрации и отделения в колонне должно быть под 100 тарелок, что достигается высоким флегмовым числом.ИвИн, 20 Дек. 23, 20:53

Тут не так всё просто .Мы условно считаем ТТ по спиртуозности конечного продукта.То есть по умолчанию смесь спирт -вода .Но именно при отборе голов ,влияние примесей из за высокой концентрации вносит свои коррективы в отценки эффективности работы колонны и влиянию ФЧ . Смотри как у Розенгарта Флегмовое число.

Как уже указывалось выше, флегмовое число, т. е. отношение количества орошения к количеству дестиллата за один и тот же промежуток времени, оказывает существенное влияние на четкость разделения компоненетого влияния зависит от ряда причин и в первую очередь от эффективности колонки и относительной летучести разгоняемой смеси. Роль флегмового числа возрастает с увеличением числа теоретических тарелок в приборе . Чем эффективнее колонка, тем больше влияние флегмового числа.

При небольшом флегмовом числе переход от работы на колонке незначительной эффективности к работе на колонке с большим числом теоретических тарелок сравнительно мало отражается на результатах. При большом же флегмовом числе результаты, полученные на колонках разной эффективности, сильно расходятся друг с другом. С другой стороны, при большом численном значении относительной летучести (т. е. при большой разнице температур кипения компонентов смеси) влияние флегмового числа сравнительно невелико. Чем ближе точки кипения компонентов и чем, следовательно, меньше величина α, тем сильнее влияет флегмовое число на точность разгонки .

В данный момент речь идёт об отборе голов .Давай немного разберём эту цитату, Тут надо чётко различать работу колонны как в режиме отбора голов , так и в режиме отбора товарного спирта. В режиме отбора голов ,нам надо примеси сконцентрировать и ВЫВЕСТИ из колонны и УДЕРЖАТЬ спирт , в режиме отбора тела нам надо примеси УДЕРЖАТЬ в колонне,а спирт ВЫВЕСТИ из колонны . Задачи ровно противоположные . В данный момент разговор именно о режиме отбора голов Теперь о ФЧ -

при большом численном значении относительной летучести (т. е. при большой разнице температур кипения компонентов смеси) влияние флегмового числа сравнительно невелико.

У нас головы и спирт имеют большую разницу по температуре кипения,значит на их раздиление ФЧ не будет оказывать особого значения.
Но у нас остался вопрос как количество ТТ влияет на точность разгонки ? И какое нам надо количество ТТ что бы лучше отобрать головы ?

Янн, без комментариев....))

без комментариевИвИн, 21 Дек. 23, 09:52

,Я привык

насчет целесообразности твоих 100 ТТ ,это обсудим по позже ,если конечно не будешь отмалчиваться ,но если и будешь ,все равно раскажу свои мысли по этому поводу . А пока дай ответ ,влияет ли скорость пара, на количество ТТ в колонне, при рабочих режимах в пленке ? Без коментариев ,можно Да или Нет ,не обижусь 🙂

У нас головы и спирт имеют большую разницу по температуре кипенияЯнн, 21 Дек. 23, 08:56

Какая она по твоему?

Без коментариев ,можно Да или Нет ,не обижусьЯнн, 21 Дек. 23, 10:22

Но обязательно

,все равно раскажу свои мысли по этому поводуЯнн, 21 Дек. 23, 10:22

В этом ты весь

Так ты развёл всю эту бодягу ради рационализации отбора голов? Тады нужно запевать новую песню. Называется она ЗАДЕРЖКА колонны. И тема эта тупиковая: меня никто не заставит отбирать головы на одной колонне, а затем менять её на другую.

меня никто не заставитСМР, 21 Дек. 23, 14:05

Тебя никто и не заставляет, не мешай)

Какая она по твоему?Reriver, 21 Дек. 23, 12:08

Вот с ГХ

Но обязательноУрий, 21 Дек. 23, 13:56

"Молчи ,за умного сойдёшь" . Ни кто ни чего не знает. Или боятся свой репутацию "подмочить "

Нас позвали.. и мы приперлись...

значит на скорость пара в нашей колонне мы можем влиять только мощностью нагрева.Янн, 20 Дек. 23, 10:42

нет не только... можем еще ее изменять, регулируя остаточное давление в системе.
изменяя подаваемую мощность мы меняем не только скорость пара, но и колличество вещесттва в колонне как в жидкой, так и в парообразной фазах.

Добавлено через 3мин.:

Мы условно считаем ТТ по спиртуозности конечного продукта.Янн, 21 Дек. 23, 08:56

А мы считаем ТТ безусловно по укреплению при бесконечном ФЧ...

Добавлено через 3мин.:

Теперь вопросы простыми словами .Янн, 20 Дек. 23, 10:42

разделительная меняется от мощности в зависимости от характера взаимодействия жидкой и паровой фаз(режима работы колонны)

Добавлено через 3мин.:

А пока дай ответ ,влияет ли скорость пара, на количество ТТ в колонне, при рабочих режимах в пленке ?Янн, 21 Дек. 23, 10:22

При неполном смачивании насадки пленка...толщина пленки разная есть вихревые возмущения на пленке или нет есть подвисание капель или нет...пленка растяжимое понятие от одной кппельки на стенки до захлеба на насадке...

1. Я проводил прямой замер зависимости температуры внизу колонны от подаваемой мощности при бесконечном ФЧ, который показал снижение температуры при увеличении мощности.Dry Gin, 20 Дек. 23, 16:35

С корректировкой температуры кипения по давлению?

Измерять давление именно в точке размещения градусника я не могу, но заметил, что со снижением мощности, температура внизу колонны (около 15см от начала насадки) снижается. Если не забуду, и будет время - законспектирую температуры и кубовое давление при разной мощности.

С корректировкой температуры кипения по давлению?Mihalich, 21 Дек. 23, 16:32

Разумеется.

РазумеетсяDry Gin, 21 Дек. 23, 16:53

Денис, а ты могешь свою царгу с двумя датчиками по которым график рисовал из низа колонны вверх ногами под деф перекинуть, чтобы в 5 и 10 см от дефа мерять, а не от низа....и чем короче, тем приятнее было бы.

А мы считаем ТТ безусловно по укреплению при бесконечном ФЧ...bardo, 21 Дек. 23, 15:53

Моя колонна выдаёт спирт 96,2% при ФЧ = 4 Навалка 40% .Можем узнать сколько в моей колонне ТТ?

регулируя остаточное давление в системе.
изменяя подаваемую мощность мы меняем не только скорость пара, но и колличество вещесттва в колонне как в жидкой, так и в парообразной фазах.bardo, 21 Дек. 23, 15:53

Так всё равно всё от мощности, а остальное производные .

При неполном смачивании насадки пленка...толщина пленки разная есть вихревые возмущения на пленке или нет есть подвисание капель или нет...пленка растяжимое понятие от одной кппельки на стенки до захлеба на насадке...bardo, 21 Дек. 23, 15:53

Рассматриваем работу колонны в пленочном режиме от смачивания насадки до предзахлебаЯнн, 20 Дек. 23, 10:42

Приделы установлены.

Денис, а ты могешь свою царгу с двумя датчиками по которым график рисовал из низа колонны вверх ногами под деф перекинуть, чтобы в 5 и 10 см от дефа мерять, а не от низа....и чем короче, тем приятнее было бы.bardo, 21 Дек. 23, 17:02

А зачем?