Моя новая колонна: с ситчатыми провальными тарелками

Всем привет!

Приобрев некоторый опыт с насадочными колоннами и почитав Стабникова, проникся его идеями внедрения в спиртовую промышленность колонн с "провальными" тарелками, каждая из которых есть просто решето. "Ситчатые" тарелки - это пластины с дырочками или щелями плюс трубка для слива флегмы на терелку ниже. А провальные - то же самое, но здесь расчет на самостоятельный пролив флегмы через те же отверстия, что и пар идет.

Проделал некоторую работу в этом направлении. Промежуточный итог: 12 судков из нержавейки диаметром 120мм есть провальные тарелки. Между тарелками 35мм. В каждой тарелке пробито ~40 отверстий диаметром ~ 1.5мм. "Ректификат", не побоимся этого слова, отбирается с верхней тарелки, преимущественно из жидкой фазы; для этого трубка входит своим центром на ~10мм выше, чем плоскость тарелки; как жидкость туда доходит, так и начинается отбор. Отмечу, что тем самым автоматически обеспечивается немалое флегмовое число - поскольку такой уровень уже обеспечивает приличный дождь в колонну (было проверено на тарелках с разным кол-вом дырок и их диаметре и на колонне нулевой версии с двумя тарелками, очень прикольно было смотреть на пузыри с фонтанчиками - оно же барботаж ) Дефлегматор: ведерко для охлаждения вина, тоже 120мм из нержавейки.

Сегодня много экспериментировал - пока только на браге. Собственно, эта колонна и делалась как альтернатива простой перегонке, так, чтобы не бояться загрязнения насадки из мочалок.

Результаты чуть позже. Соберусь мыслями после дегустации Спасибо за внимание и комментарии!

О! Я только сегодня писал про колонну из банок из-под кильки, которую видел на выставке самогонных аппаратов в МВД. А тут уже готово? Просто один-в-один. Но! Из нержавейки.

Верх съемный? Проблема почти всех тарельчатых аппаратов - присутствие мертвого объема, который не сливается. При непрерывной перегонке это не так страшно. А при периодической...

Ждем результатов.

Ага, я тоже сначала думал, что колонна из банок из-под кильки неплохой вариант в аварийной ситуации. Интересно что получилось.

О! Я только сегодня писал про колонну из банок из-под кильки, которую видел на выставке самогонных аппаратов в МВД. А тут уже готово? Просто один-в-один. Но! Из нержавейки.

Верх съемный? Проблема почти всех тарельчатых аппаратов - присутствие мертвого объема, который не сливается. При непрерывной перегонке это не так страшно. А при периодической...

Ждем результатов.
mak210, 29 Апр. 09, 20:23

Про съемный верх - очень точно вопрос задан, и хотелось бы верх таким и оставить. И был он таким еще вчера - потому как я делал опыты типа: подождал, пока колонна поработает на себя, затем резко сдергиваю дефлегматор и радуюсь барботажу Ну и оцениваю, какие там дырки, где течет, и как пузырится...

Но оказалось, что крышка судка, припаянная к дефлегматору, закрывает верхнюю тарелку неплотно, оттуда сильно сочится. Проба зажигалкой есть пожар в миниатюре. Так что припаял я ведерко к крышке - и все. Хотел и хочу, правда, в некоторых тарелках впаять оправки с плоскими стеклышками, для визуала. Но пока ограничился тем, что в каждую тарелку впаяна гильза для градусника.

До результатов никак не доберусь. Но сейчас...

Добиться хорошей горизонтальности всех тарелок невозможно. Поэтому флегма будет течь с одной стороны, а пар подниматься с другой, практически не встречаясь друг с другом. При хорошем раскладе можно ожидать КПД тарелок процентов 20-30, значит все 12 испорченных судков будут работать как 3-4 тарелки, давая на выходе крепкий самогон 92-93% в начале ректификации и 90-91% в конце. Об отделении примесей при такой ректификации говорить можно, но это будет не больше, чем разговоры.
Жалко 12 продырявленных судков, получились бы отличные плоские дефлегматоры...
У меня тоже накопилось немало нержавеющего металлолома - свидетелей и жертв моих неудачных опытов.
И как это увлекательно- пробовать, спотыкаться, и в итоге находить то, к чему стремился!

Удачи!

Добиться хорошей горизонтальности всех тарелок невозможно. Поэтому флегма будет течь с одной стороны, а пар подниматься с другой, практически не встречаясь друг с другом. При хорошем раскладе можно ожидать КПД тарелок процентов 20-30, значит все 12 испорченных судков будут работать как 3-4 тарелки, давая на выходе крепкий самогон 92-93% в начале ректификации и 90-91% в конце. Об отделении примесей при такой ректификации говорить можно, но это будет не больше, чем разговоры.
Жалко 12 продырявленных судков, получились бы отличные плоские дефлегматоры...
У меня тоже накопилось немало нержавеющего металлолома - свидетелей и жертв моих неудачных опытов.
И как это увлекательно- пробовать, спотыкаться, и в итоге находить то, к чему стремился!

Удачи!
Игорь, 29 Апр. 09, 21:13

Спасибо за пожелание удачи - которого не было в первой редакции. А все остальное вызывает только желание помолчать и дать Вам - как гуру -  просто отвести душу. Бурная реакция, однако.

Reflux, не принимай так близко к сердцу. Это мне сейчас 92% кажутся чем-то не тем. А как я радовался своим первым 90! А какой кайф получил, когда добился 94! И сколько напитков наделал! Но сейчас, открывая те "раритетные" бутылки, явно чувствую там сивушные нотки.
Но, Reflux, как ни крути, больше 50% эффективности такой тарелки не добиться, это уж точно.
Значит если получишь 94% - ты виртуоз. И работа с нормальной насадочной колонной будет для тебя семечки.

Еще раз удачи.

Неправ, действительно интересно.

Неправ, действительно интересно.
Rudy, 29 Апр. 09, 21:33

Отчего же не прав? Мне тоже интересно. Но я (так же как и ты) никогда бы этот интерес не превратил бы в железо ввиду заранее известного результата.

Нет, Реф, Игорь тебе благожелательно желает малых разочарований, а ты дуешься... Банки из под кильки - это ЗК с Образованием в зонах делали, мы по сравнению с ними в масле катаемся. Хотя, с другой стороны - свой опыт ценнее пяти букварей, а лабы экстерном - это почти путь Ленина.
Не томи, давай результаты

Хватит парня с толку сбивать! Судки все равно не запаяешь. А результат на самом деле очень интересен. Такая колонна, помимо горизонтальности может быть чувствительна к нагрузке. При высокой - будет факельный режим, низкой - жидкость будет проваливаться. Сейчас устал, пробовал мескаль с опарышами, очень оригинальный вкус.

А вот из чего такой красивый куб сделан? Мне это конструкция напоминает две спаяных нержавеющих мойки... А что, может дествительно взять пару моек поглубже, спаять, а лучше сварить аргоном, не хуже кега (никак нигде не найду) должно получиться, надо будет присмотреться...

так мойки тонкиеювот у меня кипяток льешь,а она бэм и выгнулась чуток.

Моледец,Reflux !
Видно, что твои руки не для скуки.Смастерил толково и эстетично.
А опыт - чтож! Чужой учит плохо, а свой вдвойне приятен. Поскольку
любой результат - это результат твоего труда и монетка в твою копилку знаний.


Вот интересно, мескаль с чего сейчас гонят, слышал агаву днем с огнем не сыщеш?
Да и бабочки Bombix agavis наверно только в коллекциях?

Такая колонна, помимо горизонтальности может быть чувствительна к нагрузке.mak210, 29 Апр. 09, 22:47

Не может быть, а обязательно будет. Диапазон рабочих нагрузок ситчатых колонн очень узок - порядка 20% от расчетного. А какой тут расчетный? Кто его посчитал? Если учесть, что количество отверстий в тарелках неодинаково (по крайней мере я так понял из стартового сообщения), для каждой тарелки будет своя расчетная нагрузка. Ну а то, что отверстия пробивались, а не калибровались, говорит о том, что расчетная нагрузка на разных участках одной и той-же тарелки будет неодинаковой. И найдется ли такая нагрузка, при которой вся колонна заработает в полную силу своих трёх-пяти теоретических тарелок, - вопрос риторический.

Нельзя забывать и о брызгопереносе флегмы с тарелки на тарелку. Промышленные тарелки с ситами с отверстиями д.2мм устанавливают не ближе, чем на 200 мм одна над другой. У Refluxа диаметр отверстий примерно полтора, и между ситами всего 35 мм. Так что скорее всего та нагрузка, при которой тарелка заработает, будет соответствовать режиму достаточно сильного брызгопереноса флегмы, так что мой прогноз на 3-4 тарелки и 92% необосновано оптимистичен.

Кстати, так оно и происходит, ничего не получается. Вот Reflux и не пишет о результатах, а только о планах врезать смотровые окошки.

Reflux, без обид. Никоим образом не хочу тебя зацепить. Зуд творчества - двигатель прогресса, я и сам такой. И сам на днях засунул в дальний угол свою недавно сделанную пленочную бражную колонну с отбором паровой фазы. Не стал совершенствовать, убедившись в бесперспективности. Но материалы я использовал бросовые, доставшиеся нахаляву, поэтому не жалко.

Но мне непонятна позиция коллег, которые видят и понимают, что твой путь в никуда, что тебя ждут грабли и облом, но при этом подбадривают тебя и подталкивают к дальнейшим шагам. Что это? Желание пронаблюдать как ты наступишь на грабли и набьёшь шишку? Дабы убедиться, что там грабли в натуре, и чтобы самим на них не наступать?

Руди так честно мне и написал

Неправ, действительно интересно.Rudy, 29 Апр. 09, 21:33

Неправ в чем? Что подсказываю, где грабли?

Reflux, если ты тоже считаешь, что я не прав, счастливого пути. Паяй окошки.

Впечатляет проделанная работа,это ж надо столько набить отверстий и все это спаять.Жалко разачаровывать но это так, извини из этого по моему мнению будет мало толку.
Я понял что прежде чем что то существенное сделать очень полезно спросить совета у форумчан учесть все плюсы и минусы.Ведь опыт форумчан это не пустой звук.Проверено на себе.
Удачи.

А какой уровень флегмы на каждой тарелки набирается? Если там сантим жидкости, то небольшой уход от горизонтали все равно не помешает жидкости накрыть все отверстия. КПД может оказаться и больше предсказанного Игорем. Только эксперимент может показать, что все таки получилось. 

Вот коротко, что нашел сходу.

Барботажные колонны применяются с колпачковыми, ситчатыми и провальными тарелками. Значительное гидравлическое сопротивление колонн при ректификации вызывает только некоторое повышение давления и температуры в нижней части колонны, но жидкости в них разделяются с большей четкостью. Массообмен в них имеет ступенчатый характер (в отличие от непрерывного режима насадочных колонн) – газ и жидкость соприкасаются на отдельных ступенях (тарелках) аппарата.

Массовый барботаж в зависимости от скорости газа в сечении отверстия характеризуется следующими режимами (в порядке повышения):

1. Режим смоченной тарелки (провала – силы давления столба жидкости больше давления газа в проходном сечении отверстия). В этом режиме газ и жидкость проходят через разные отверстия и контакт фаз малоэффективен.

2. Барботажный режим: пузыри газа выходят из отверстия в виде факела, отрываются от него за счет Архимедовой силы выталкивания, распадается на отдельные пузыри под действием турбулентности газо-жидкостной смеси, образуя газожидкостной слой. На поверхности жидкости происходит разрыв газовых оболочек – образуется пенный слой. При разрыве пленок жидкости образуются брызги, поднимающиеся над слоем жидкости.

3. Режим газовых струй (факельный режим – струя газа на выходе из отверстия выглядит в виде факела, разрушения на пузыри не происходит вплоть до касания факела поверхности жидкости на тарелке).

4. Режим интенсивного уноса и захлебывания тарелки (скорость газа такова, что она захватывает жидкость с собой и последняя вместо течения вниз уносится вместе с газом). Этот режим, как правило, определяет максимальную производительность колонны.

Практически во всех режимах на тарелке присутствуют три состояния жидкости: газо-жидкостной слой, слой пены - инверсирующей (от лат. invirsio – замещение) смеси газа и жидкости, и брызги. Расстояние между тарелками должно быть больше суммы вспененного слоя жидкости на тарелке и сепарационного пространства, последнее определяют, исходя из условий минимального межтарельчатого уноса.

Колонны с ситчатыми тарелками. Ситчатые тарелки (рис. 17-9) имеют отверстия диаметром 2–5 мм; газ проходит через отверстия и барботирует через слой жидкости на тарелке. При нормальной работе колонны жидкость не протекает через отверстия, так как она поддерживается снизу давлением газа. Высота слоя жидкости на тарелке составляет 25–30 мм и определяется положением верхних концов переливных труб 2.

Ситчатые колонны отличаются простотой устройства и высокой эффективностью. Основной их недостаток заключается в том, что они удовлетворительно работают лишь в ограниченном диапазоне нагрузок. При низких нагрузках, когда скорость газа мала, жидкость протекает через отверстия и работа колонны нарушается. При больших нагрузках гидравлическое сопротивление тарелки сильно возрастает, причем наблюдается значительный унос жидкости (хотя на ситчатых тарелках унос меньше, чем на колпачковых тарелках). Другой недостаток ситчатых колонн состоит в том, что отверстия в тарелках легко забиваются, в оставшихся происходит отклонение режима от расчетного.

А насчет работы, не сомневаюсь, что работать будет. Даже просто трубка позволяет работать.

Даже просто трубка позволяет работать. mak210, 30 Апр. 09, 10:14

В том-то и дело. Пустая труба д.20 мм в плёночном режиме при высоте до метра даст 5 ТТ при производительности 250-300 мл в час и мощности нагрева ватт 300. Если в неё легко втянуть распущенную мочалку, число ТТ растёт до десятка при той-же производительности. Но по трудоёмкости и затратам нельзя сравнить просто трубу и 10 судков.

Reflux

А мы услышим, наконец, начальника транспортного цеха? ;-)