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

Никуда не пропадает при бесконечном ФЧ, ты же про это спрашивал🙂Dry Gin, 11 Янв. 26, 13:03

куда пропадает при рабочем ФЧ ? ссылки на литературу покажи

А при разделении смеси - расходуется на разделение🙂Dry Gin, 11 Янв. 26, 13:03

покажи на графике где это

в колонне - не вопрос, покажи где в теоретической модели, которая по всем понятиям изолированная система, это происходит

Вот она, шнобелевкаDIMA1965, 11 Янв. 26, 11:42

Себе забери, двоешник😄

Синоним: теоретическая ступень разделения — точнее определяет физический смысл понятия.dee, 11 Янв. 26, 11:50

Это тебя не спасёт. Потому что при конечном ФЧ ступень разделения не является изолироввнной🙂

Это тебя не спасёт. Потому что при конечном ФЧ ступень разделения не является изолироввнной🙂Dry Gin, 11 Янв. 26, 13:08

куда пропадает масса и энергия в теоретической модели, ссылки на литературу. Про е=мс2 и 0,026% для реальной колонны и реальной смеси спирт-вода я уже читал, про пар из куба не взаимодействующий с флегмой из дефа при работе на себя - тоже, спасибо, было очень смешно, что еще ? пока ты остаешься просто пи.даболом который не понимает определение ТТ

ему нет флегмы для укрепления, ТТ тут непричем.dee, 11 Янв. 26, 12:35

флегма стекает по насадке , если раньше было больше флегмы ,то соответственно слой её был толще на насадке, поток флегмы мы уменьшили ,а поток пара остался на прежнем уровне, но теперь 1кг флегмы при более тонком слое, займет больше места на насадке. Равновесие всё равно будет достигнуто ,но высота слоя насадки для достижения равновесия будет уже больше .Может немного не точно выразился про флегму . Флегмы стало меньше на еденицу высоты насадки ,а для равновесия на нужен 1 кг флегмы , а значит если ее меньше на еденицу высоты ,то для достижения результата нужна большая высота насадки на которой разместится 1 кг флегмы .

флегма стекает по насадкеЯнн, 11 Янв. 26, 13:20

Сейчас речь идет не про ВЭТС насадки или КПД ФТ, вообще. Насадка и ФТ это реальные контактные устройства, смесь этанол-вода это реальные вещества, толщина флегмы и скорость пара это реальные условия, которые в реальной колонне ведут себя по разному. Речь про теоретическую модель, в которой наступает равновесие между жидкостью и паром, равновесие между 1кг пара и 0,8кг жидкости - 46%, не 55. Ровно тоже самое наступает при других ФЧ:

Возьмем второй случай, ФЧ=3 это значит пара 1кг а жидкости 0,75кг. 0,75кг пара на ТТ укрепляется с 10 до 55 а еще 0,25кг пара пролетает мимо, после ТТ имеем 43,75%. При ФЧ = 1 имеем 1кг пара и 0,5кг флегмы, на одной ТТ укрепление 32,5%. При ФЧ = 0 имеем на выходе пар 10%, ему нет флегмы для укрепления, ТТ тут непричем.dee, 11 Янв. 26, 12:35

про пар из куба не взаимодействующий с флегмой из дефа при работе на себя - тоже, спасибо, было очень смешноdee, 11 Янв. 26, 13:09

При равновесии нет взаимодействия. Начальный курс термодинамики😄

При равновесии нет взаимодействия. Начальный курс термодинамики😄Dry Gin, 11 Янв. 26, 13:32

при равновесии нет изменения параметров термодинамической системы и ее называют изолированной, школьный учебник физики, но ты его не читал, если читал то не понял, если понял то не правильно. Можешь ИИшечку попытать, она на самые тупые вопросы отвечает кратко и по делу

вопрос
"почему теоретическую тарелку называют изолированной термодинамической системой"

ответ
"Термин «изолированная система» в контексте теоретической тарелки используется как математическое упрощение, позволяющее описать идеальный акт разделения фаз.
Вот основные причины, по которым в расчетах ее принимают за такую систему:
Термодинамическое равновесие: Теоретическая тарелка — это зона, где жидкая и парообразная фазы приходят в полное равновесие. Для математического описания этого состояния удобно представить, что в данный «момент» (или в данном объеме) система не обменивается теплом или веществом с внешней средой, чтобы все внутренние параметры стабилизировались.
Адиабатичность процесса: В идеальной модели предполагается, что на самой тарелке не происходит потерь тепла в окружающую среду. Вся энергия пара тратится исключительно на испарение части жидкости, что соответствует поведению адиабатически изолированной системы.
Локализация баланса: При расчете одной конкретной тарелки инженеры временно «изолируют» ее границы. Это позволяет составить уравнения материального и теплового баланса так, будто сумма входящих потоков в точности равна сумме выходящих, без учета внешних помех.
Важное уточнение: На самом деле тарелка в работающей колонне является открытой системой, так как через нее постоянно текут потоки пара и жидкости. Название «изолированная» — это лишь допущение идеальной модели для того, чтобы зафиксировать состояние равновесия и рассчитать максимально возможную эффективность разделения."

я его даже попытался грузать вопросом равновесия, цифры я не проверял но общий ход рассуждения впечатляет

вопрос:
какое равновесие между 10кг пара с концентрацией этилового спирта 10% и 1 кг флегмы с концентрацией этилового спирта 55%

ответ:
Для определения равновесного состояния между паром и флегмой (жидкостью) на теоретической тарелке необходимо составить материальный и тепловой балансы. В результате взаимодействия 10 кг пара ((10\%)) и 1 кг флегмы ((55\%)) установится равновесие с концентрацией спирта в жидкости около (4,5\%) масс. и в паре около (30,7\%) масс.

Шаг 1: Расчет материального баланса по спирту Общая масса смеси составляет (M=10+1=mathbf{11},mathbf{кг}).Суммарное количество чистого этилового спирта в системе:(m_{eth}=10cdot 0,10+1cdot 0,55=mathbf{1,55},mathbf{кг})Средняя концентрация спирта в системе ((z)):(z=frac{1,55}{11}approx 0,1409 ext{ или }mathbf{14,09\%})

Шаг 2: Определение равновесных концентраций и масс фаз Так как пар значительно холоднее (для (10\%) температура кипения (approx 92,6^{circ }C)), чем требуется для поддержания флегмы ((55\%) кипит при (approx 82^{circ }C)), произойдет интенсивная конденсация крепкой флегмы и испарение воды из пара. На теоретической тарелке составы фаз (x) (жидкость) и (y) (пар) связаны уравнением равновесия. Для системы этанол-вода при среднем содержании (14,1\%) и учете теплового баланса (адиабатная система): Часть пара сконденсируется, отдав тепло на испарение спирта из флегмы.Итоговый состав жидкости ((x)): (approx 4,5\%) масс.Итоговый состав пара ((y)): (approx 30,7\%) масс. (согласно диаграмме равновесия для данного (x)).

Шаг 3: Определение конечных масс фаз Используя правило рычага для материального баланса:(Lcdot x+Vcdot y=1,55)(Lcdot 0,045+(11-L)cdot 0,307=1,55)Решая уравнение, получаем: Масса флегмы на выходе ((L)): (approx 6,97,кг)Масса пара на выходе ((V)): (approx 4,03,кг) Ответ: После установления равновесия в системе будет находиться примерно (4,03,кг) пара с концентрацией (30,7\%) и (6,97,кг) жидкости (флегмы) с концентрацией (4,5\%). Нужно ли рассчитать тепловую нагрузку, которую необходимо приложить, чтобы сохранить массу пара неизменной?

Сейчас речь идет не про ВЭТС насадки или КПД ФТ, вообще. Насадка и ФТ это реальные контактные устройства, смесь этанол-вода это реальные вещества, толщина флегмы и скорость пара это реальные условия, которые в реальной колонне ведут себя по разному. Речь про теоретическую модель, в которой наступает равновесие между жидкостью и паром, равновесие между 1кг пара и 0,8кг жидкости - 46%, не 55. Ровно тоже самое наступает при других ФЧ:dee, 11 Янв. 26, 13:23

ТТ это теоретическая модель ,не кто не сприт. Но мы говорим о наших конкретных колоннах ,о наших конкретных ФЧ и о работе судим по конечному продукту на выходе из узла отбора . У нас число ТТ заданно конструктивно и их есть скажем 30 штук ,их болеше не может быть в нашей колонне ,высота нашей колонны 30 ТТ ,снижаем ФЧ , ТМО ухудшается и нам уже нужно больше ТТ для достижения заданной спиртуозности и мы вынуждены выше брать колонну . Так ?

ОсмысливаюЯнн, 11 Янв. 26, 12:07

стал уже =15 см . Правильно ?Янн, 11 Янв. 26, 12:07

Не надо отвечать вопросом на вопрос.
Сначала надо освоить предыдущий материал.
А так ты забегаешь вперёд.
Ответ - или ДА понятно
Или НЕТ не понятно - что именно?

В принципе dee все верно поясняет.
Но лучше осваивать по шагам.

Так ?Янн, 11 Янв. 26, 14:05

Да.

Добавлено через 1мин.:

У нас число ТТ заданно конструктивно и их есть скажем 30 штук ,их болеше не может быть в нашей колонне ,высота нашей колонны 30 ТТ ,снижаем ФЧ , ТМО ухудшаетсяЯнн, 11 Янв. 26, 14:05

Это хорошо что ты понят - чисто ТТ задано и не меняется

Добавлено через 1мин.:

Но наблюдать мы это можем косвенно - добавить ТТ не можем - значит крепость на выходе падает.

Добавлено через 1мин.:

о работе судим по конечному продукту на выходе из узла отбораЯнн, 11 Янв. 26, 14:05

dee, ну хорошо, допустим я понимаю ход и общую логику твоих (и ИИ🙂) рассуждений, хоть и не разделяю🙂

Ладно, теперь не отвлекайся на пустяки, а смотри внимательно. Руководствуясь этой логикой можно нарисовать теоретическую модель вечного двигателя. Разделяем смесь в колонне, выводим, смешиваем обратно, тепло от смешивания забираем на полезные дела, смесь отправляем обратно в колонну и так по кругу🤷🏻‍♂️

Вот спроси у ИИ про энергетический баланс колонны, работающей с конечным ФЧ (теоретическая модель). Он ведь явно ничего про это не знает и насчитает тебе ноль🙂 А потом в этом контексте спроси его про возможность создания вечного двигателя (теоретическую модель), посмотрим на его лицо😄

Но мы говорим о наших конкретных колоннах ,о наших конкретных ФЧ и о работе судим по конечному продукту на выходе из узла отбораЯнн, 11 Янв. 26, 14:05

суть этого явления в падении концентрации на каждой ТТ а не изменения ТТ в колонне

У нас число ТТ заданно конструктивно и их есть скажем 30 штук ,их болеше не может быть в нашей колонне ,высота нашей колонны 30 ТТ ,снижаем ФЧ , ТМО ухудшается и нам уже нужно больше ТТ для достижения заданной спиртуозности и мы вынуждены выше брать колонну . Так ?Янн, 11 Янв. 26, 14:05

вот теперь правильно, только после этого можно переходить к вопросу что ВЭТС конкретной насадки или КПД конкретной тарелки меняется под нагрузкой (не ФЧ, хотя и от ФЧ совсем немного тоже), что теоретическая тарелка является теоретической только на 99,974% для конкретной смеси и так далее, это уже следующий этап расчета, уже реальной колонны, при реальных физических условиях с реальным контактным устройством

в конкретной колонне при конкретной смеси а теоретическая тарелка является теоретической только на 99,974%dee, 11 Янв. 26, 14:13

Ну то есть не является🙂

Разделяем смесь в колонне, выводим, смешиваем обратно, тепло от смешивания забираем на полезные дела, смесь отправляем обратно в колонну и так по кругу🤷🏻‍♂️Dry Gin, 11 Янв. 26, 14:13

это тебе в тепловые насосы, там КПД не 0,027% а 500+% в легкую, правда Парижская академия наук с 1775 года решила не рассматривать проекты вечных двигателей но тут энергия из неоткуда не появляется, просто черпается из окружающей среды, так что прокатит

Добавлено через 1мин.:

Ну то есть не является🙂Dry Gin, 11 Янв. 26, 14:22

в реальной колонне есть насадка, пар и флегма и есть теоретическая модель, как это всё себя ведет, с поправочными коэффициенты на реальные условия через типа 0,99974 на теплоты разделения спирт-вода, теплопотери, уравнение вандервалься для неидельного газа, вязкостями и прочим

это тебе в тепловые насосы, там КПД не 0,027% а 500+% в легкуюdee, 11 Янв. 26, 14:23

Ты не путай, тепловой насос имеет нулевой энергетический баланс. А теоретическая тарелка - нет🙂

Ты не путай, тепловой насос имеет нулевой энергетический баланс. А теоретическая тарелка - нет🙂Dry Gin, 11 Янв. 26, 14:31

тепловой насос на киловат потребленной отдает в нагрузку до 5кВт тепла за счет низкопотенциальной тепловой окружающей среды, разделение спирт-вода забирает 0,8% т.е 0,008 доли от энергии что ты загнал в куб, сильно не разгонишься, учитывая рабочий коэффициент избытка флегмы порядка 20%. Идея ТН для рекколонны не нова https://patents.google.com/patent/RU2481391C1/ru

вот теперь правильно, только после этого можно переходить к вопросу что ВЭТС конкретной насадки или КПД конкретной тарелки меняется под нагрузкой (не ФЧ, хотя и от ФЧ совсем немного тоже) в конкретной колонне при конкретной смеси а теоретическая тарелка является теоретической только на 99,974%dee, 11 Янв. 26, 14:13

. Давай немного вернемся назад . Есть участок колонны на котором достигается равновесие между 1 кг пара и 1 кг флегмы это участок имеет определенную высоту скажем 10 см .
Снизу по прежнему прилетает 1 кг пара ,а жидкости стало прилетать меньше ,мы ее стали отбирать . И если на этих 10 см насадки было 1 кг жидкости то теперь стало 0,8 кг ,равновесие на этом отрезке колонны не может быть достигнуто ,нужен участок на котором есть тот необходимый 1 кг жидкости . То есть участок для достижения равновесия условно будет = 12 см .

Это хорошо что ты понят - чисто ТТ задано и не меняетсяDIMA1965, 11 Янв. 26, 14:08

Как то так. Где ошибка ?

нужен участок на котором есть тот необходимый 1 кг жидкости . То есть участок для достижения равновесия условно будет = 12 см .Янн, 11 Янв. 26, 15:03

может участок реальной колонны и содержит, только ТТ это модель, абстракция, через эту модель проходит и уравновешивается 1кг пара и 0,8кг флегмы, у нее нет объема, высоты, КПД или еще чего-то, есть только концентрация и эта концентрация 46% а не 55% - это главное и единственное что ты можешь вынести с метода Тиля-Маккеба. Проще всего ее представить идеальной тарелкой с КПД 100% т.е сечением колонны без собственной высоты. Для насадки ты используешь ВЭТС уже после определения числа ТТ, после того как посчитал их на диаграмме и перед тем как купил СПН, в идеале, что бы в потолок не упереться. Но если и ошибся - ничего страшного, при работе колонны ФЧ накрутишь сколько надо. Если у СПН-3 ВЭТС примерно 3см делай с ними что хочешь, они останутся 3см, плюс минус от нагрузки, ты сам ставил опыты, при работе на себя ВЭТС немного плавает но не от ФЧ. Прикол в том что ВЭТС от ФЧ тоже плавает, но гораздо меньше чем от нагрузки, вот там уже действительно включается толщина флегмы на насадке, вязкость, скорость диффузии, скорость пара, число Рейнольдса, Прандтля и прочая физика реальных веществ

Если у СПН-3 ВЭТС примерно 3см делай с ними что хочешь, они останутся 3см, плюс минус от нагрузки, не от ФЧ.dee, 11 Янв. 26, 15:09

Мы же только что расмотрели участок колонны на котором достигается равновесие между паром и жидкостью при конкретных заданных условиях 1 кг на 1 кг. Условия заданные изменились и вот уже пара на этом конкретном участе 1 кг ,а жидкости 0,8 кг ,если жидкости становится меньше на этом участке ,то участок должен быть выше ,тогда равновесие бкдет достигнуто . Высота этого участка вполне реальная высота с реальными сантиметрами и кг тоже реальные. Именно ФЧ это и есть управление подачей жидкости на тарелку,участок колонны . Изминяя ее мы изменяем высоту этого участка . Это так или не так ?

Высота этого участка вполне реальная высота с реальными сантиметрами и кг тоже реальные.Янн, 11 Янв. 26, 15:31

а давай рассмотри ФТ с КПД 100%, какая у нее высота

если жидкости становится меньше на этом участкеЯнн, 11 Янв. 26, 15:31

пара в объеме одной ВЭТС вообще с гулькин хрен, неужели ты думаешь он там весь помещается ? 1 кг пара это 1,7 кубометра, если что. его там нет, он давно пролетел в деф. Ты опять переходишь от теоретической модели к реальной колонне. Теоретическая модель в том что в наглухо закрытом и теплоизолированном ящике объемом 1701 литр находиться 1 кг жидкости (т.е один литр плюс-минус) а остальное 1700 - пар, они приходят в равновесие. Между 1700 литрами пара и одним литром жидкости равновесие наступит при 55% в паре, а при 0,8 литрах жидкости - при 46% в паре. Если жидкости не будет то и пар останется 10%. Абстракция.