Таблица лидеров

Вот, набросал, ругайтесь. Немного добавил. Как работает тарелка колонны Основные понятия Под тарелкой подразумевается как реальная тарелка в тарельчатой колонне, так и часть насадочной или пленочной колонны, соответствующая тарелке. Во всех трех случаях происходят совершенно идентичные процессы. В последних двух случаях они размазаны по высоте но это не меняет их сути. Здесь и далее под температурой тарелки подразумевается температура жидкости в тарелке (в насадке, на поверхности трубки пленочной колонны). Здесь и далее одновременно идущие процессы испарения, конденсации, поступления и стекания флегмы сознательно разбиваются на последовательные для упрощения. ФЧ – флегмовое число – доля конденсата из дефлегматора, которая возвращается в колонну (возвратная флегма). Например ФЧ=5 означает, что 5/6 конденсата возвращается в колонну, и лишь 1/6 конденсата идет в отбор. ФЧ равное бесконечности означает, что колонна работает на себя, т.е. отбора нет, и весь конденсат возвращается в колонну. Для нормальной (оптимальной) работы колонны ФЧ должно превышать некоторое значение, определяемое крепостью в баке, степенью укрепления и конструкцией (числом тарелок и т.п.) колонны. Работа тарелки Пусть в баке брага с массовой крепостью 6.378%мас (7.99%об). Температура кипения такой браги - 93.85*С. Она дает пар с крепостью 50%мас (см. кривую равновесия жидкость-пар) и той же температурой. Пусть этот пар поступает снизу на тарелку . Если температура тарелки будет ниже температуры пара, то пар начнет конденсироваться образуя флегму с концентрацией 50%мас). Температура кипения сконденсированной флегмы с крепостью 50%мас равна 81.9*С. Для того, чтобы тарелка работала, т.е. испаряла сконденсированную флегму, нужно чтобы ее температура находилась в диапазоне от немного более чем 81.9*С (чтобы флегма кипела) до немного менее чем 93.85*С (чтобы пар конденсировался). Следует отметить, что при конденсации выделяется энергия, которая нагревает тарелку. На испарение накопленной флегмы энергия затрачивается. Но эти энергии не сбалансированы – поскольку испаряемая флегма имеет более высокую крепость (в данном случае 83%), то энергия, выделяемая при конденсации, больше энергии затраченной на испарение (немного грубо, но в целом это так). И этой разностью энергий тарелка будет нагреваться. И если тарелку не охлаждать – ее температура быстро возрастет до температуры пара (93.85*С), конденсация прекратится, флегма из нее выкипит и тарелка перестанет работать. Уточнение: На самом деле вся флегма конечно не выкипит, это условный термин. Выкипит лишь лишний спирт, т.е. крепость флегмы в тарелке снизится до крепости в баке, температура тарелки станет равной температуре пара и крепость пара из нее станет равной крепости поступающего снизу пара. И работать (тоже условный термин, подразумевается - работать на укрепление) она перестанет. Это лишь первое приближение, мы считаем, что крепость в тарелке равна крепости сконденсированного пара и не учитываем снижение крепости в тарелке при испарении конденсата. Мы также не учитываем слив части флегмы с тарелки вниз и поступление флегмы с вышележащей тарелки. Но и этого приближения вполне достаточно для понимания. Более точное описание работы тарелки в колонне с возвратом флегмы будет дано далее. Отсюда вывод – чтобы тарелка работала на укрепление – ее нужно охлаждать. Как охлаждать тарелку: Охлаждение возвратной флегмой Стандартный (и самый оптимальный) способ охлаждения – сливать часть флегмы с вышележащей тарелки. Крепость флегмы в вышележащей тарелке выше, соответственно ее температура кипения ниже и флегма в ней холоднее. Поэтому стекающая с нее флегма будет охлаждать нашу тарелку. Этот способ охлаждения самый правильный, он обеспечивает автоматическую установку оптимального распределения температур тарелок в колонне (см. далее). Доля стекающей сверху флегмы и, соответственно, охлаждение тарелки определяется ФЧ, т.е. долей флегмы из дефлегматора, которая возвращается в колонну. Этот способ применим ко всем типам колонн – тарельчатой, насадочной и пленочной (трубчатой). Непосредственное охлаждение В тарельчатых и насадочных колоннах непосредственное охлаждение тарелок практически неприменимо. Непосредственное охлаждение может использоваться в пленочных (трубчатых) колоннах, в частности в ММЦ. В них пар из куба проходит внутри трубки, а сама трубка охлаждается снаружи. Наружное охлаждение трубок, как правило, производится одним из следующих способов: • жидкостью, которая находится в межтрубном пространстве (упрощенный ЛИНАС). Эта жидкость ессно и сама должна охлаждаться. Охлаждение может проводится следующими способами: ¤­ Постоянным притоком холодной жидкости снаружи или циркуляцией этой жидкости через наружный холодильник. В этом случае температуру жидкости можно регулировать. ¤ Кипением охлаждающей жидкости с последующей наружной конденсацией пара и возвратом конденсата. Обычно такое охлаждение производится спиртосодержащей жидкостью (ССЖ) с заданной (путем выбора крепости) температурой кипения. В этом случае температура охлаждающей жидкости жестко задана ее крепостью. Основным недостатком этого способа является то, что температура стенок трубки поддерживается одинаковой по всей высоте трубки. А это не позволяет колонне работать в оптимальном режиме - у каждой тарелки (на каждом интервале трубки соответствующему тарелке) должна быть своя рабочая температура, зависящая от крепости пара снизу. Следует отметить, что в ММЦ работает только та часть трубок, которая омывается охлаждающей жидкостью. Не омываемая жидкостью часть трубок просто не работает. • жидкостью, которая стекает по наружной поверхности трубок. Этот способ наиболее правилен. Если охлаждающей жидкостью служит возвратная флегма, то колонна начинает работать в классическом оптимальном режиме. Основные проблемы использования этого способа охлаждения – обеспечение равномерного распределения флегмы по трубкам и равномерного ее стекания по всей наружной поверхности трубок. Распределение температур тарелок колонны Распределение температур в колонне из 10 тарелок показано на рисунке. Крепость в баке 6.37%мас (7.98%об), ФЧ=5. Расчет в модели колонны RectCol8. Отсчет номеров тарелок идет от бака, т.е. первая (0) тарелка – нижняя в колонне. Первые 3 колонки – параметры флегмы в тарелке: заполнение тарелки (в %), массовая концентрация флегмы в тарелке (массовая доля) и температура тарелки (°С). Следующие 3 колонки – параметры пара уходящего вверх на следующую тарелку: масса (условные единицы, из бака поступает 1 единица массы пара в единицу времени), концентрация (массовая доля спирта) и температура. Последние 3 колонки – параметры флегмы, стекающей сверху на тарелку: масса (условные единицы), концентрация (массовая доля спирта) и температура. Параметры поступающего снизу пара не выводятся – они равны параметрам пара, поступающего вверх с предыдущей тарелки. Параметры пара из бака на первую (0) тарелку приведены в нижней части. Параметры стекающей вниз флегмы не выводятся – они равны параметрам флегмы, стекающей сверху для следующей тарелки. Параметры стекающей в бак флегмы приведены в нижней части. В нижней части также приведены процент спирта в дистилляте (массовый и объемный), выход дистиллята (мл в час на 1000 Вт мощности нагрева) и некоторые другие параметры Немножко головоломно, но быстро привыкаешь – эта модель не предназначена для сторонних пользователей. Распределение температур тарелок в ней хорошо видно. Такое распределение обеспечивает оптимальную работу колонны. Любые попытки нагреть или охладить тарелки приводят к снижению крепости на выходе (проверено расчетами). Не говоря уже о том, что будет если поддерживать одинаковую температуру на всех тарелках, как это пытаются сделать в упрощенном ЛИНАСе. Заметьте, температура и концентрация в первой тарелке отличаются от приведенных в начале. Это связано с учетом снижения концентрации при испарении флегмы, поступлением флегмы с 2 тарелки и стеканием флегмы в бак. Плюс небольшая погрешность, связанная с упрощенными методами расчета параметров в модели. Немного о возвратной флегме (ФЧ) Однако жалко сливать с таким трудом полученный дистиллят обратно в колонну. Попробуем снизить ФЧ чтобы увеличить выход дистиллята. Та же колонна, в тех же условиях, но ФЧ=1. Увы, не получилось. ФЧ стало недостаточным, нижним тарелкам не хватило охлаждения, и 5 нижних тарелок (0..4) перестали работать, а 6 (5) еле дышит. Крепость на выходе снизилась с 92.8%мас (ФЧ=5) до 64.5%мас (ФЧ=1), зато выход дистиллята вырос с 790 до 1532 мл/час/кВт. Ну, кому что нужно… А теперь посмотрим, какое нужно ФЧ для пониженной крепости в баке. Та же колонна, ФЧ=5, но крепость в баке снизилась с 6.37%мас до 3.5%мас. При понижении крепости в баке до 3.5%мас, ФЧ=5 стало недостаточным для охлаждения нижних трех тарелок и они перестали работать. Поиграемся и попытаемся определить минимально допустимое ФЧ для этой крепости. Увеличим ФЧ до 8 в тех же условиях. Получилось. При увеличении ФЧ до 8 заработали все тарелки колонны при той же (3.5%мас) крепости в баке. Выход дистиллята соответственно снизился до 530 мл/час/кВт. Отсюда видно, что при понижении крепости в баке, ФЧ нужно увеличивать. Для конкретной колонны зависимость минимально допустимого ФЧ от крепости в баке определяется однократно и далее используется. Желательно сделать это экспериментально, поскольку кроме возвратной флегмы есть еще и «дикая», т.е. флегма образующаяся внутри колонны из-за конденсации пара на ее стенках. «Дикая» флегма суммируется с возвратной повышая ФЧ. Объем «дикой» флегмы зависит от конструкции и теплоизоляции колонны. Приложение Не слишком точная, но удобная картинка зависимостей равновесия пар-жидкость и температуры кипения от массового процента спирта в жидкости. Как работает тарелка колонны_Rudy.pdf

Надо понимать, что разделяющая способность у СПН намного лучше, чем у РПН. А пробовать конечно надо.

@race64 Игорь, одно не понятно. Зачем, имея СПН, пользоваться РПН? Ну-если только поэкспериментировать. А по сути вопроса. РПН нужно относительно плотно наматывать, так, чтобы "волны" на РПН попадали одна в другую. И засовывать её в царгу при намотке, пробуя. Когда моток не будет проваливаться, а плотновато заходить в царгу(без фанатизма), это самое оно. К слову: в царгу 2" хорошо подходит четырёхнитевая РПН длиной 85 см. Это моё ИМХО.

@race64 подмотать всегда сможешь - ничего страшного не будет. Или дополнительный пыж поставить. Ты же можешь РПН по высоте свернуть вдвое, уменьшив рулон по высоте с 10 см до 5, соответственно и длина вдвое станет короче. Такими играми и получишь искомое. У меня, просто, РПН используется в качестве пыжей для СПН

Я сейчас точно не помню, но помнится у меня в царге 35мм внутреннего диаметра пыж из около 35 см РПН. Плотнее был свернут - был захлеб, всем форумом искали причину. Можно поиском в этой ветке поискать мои сообщения трехгодовалой где-то давности. Опять же и РПН бывает разной по толщине, тоже на длинну будет влиять. Опять же, по-моему проще сделать насадку по-свободнее, а при недостаточной крепости добавить ещё пыж сверху, или домотать имеющиеся. Ну навряд ли кто скажет что-либо конкретнее. У каждого свой коротыш и каждый его по-своему дро... ит

Так, чтобы раннего захлеба не было

По поводу взрывного кипения. Сделал новый НПГ, пока не подключен, но думаю, что данная конструкция вполне имеет место быть.

Ребята! Всем привет огромный! Прошу прощения у всех! Что то я расклеился. Сил нет совсем. Но ничего, думаю поборемся! Огромное спасибо Александру что он написал от меня. Вчера температурил и думал уже не смогу написать. 24 еду на очередной курс ХТ.

Я для слива масла использую цилиндрическую ёмкость с коническим дном - пластиковую бутылку с отрезанным дном, перевёрнутую вверх ногами. При этом в пробку бутылки воткнул иглу и трубку с зажимом Гофмана(от капельницы) - сливаю сначала снизу отстоявшуюся жидкость, потом фильтрую масло через воронку с салфеткой, а потом сушу в духовке.

А если намотать метров 200силик.шланги, то и в розетку не надо тыкать, само закипит！..такого не было в патентах?

По ВоБлину флегма в колонне не кипит. Кипит-не кипит

От Владимира:

Я только одного из Новой Зеландии смотрю иногда - Алекс Полек. У него миниатюрки НБК. Но чисто из инженерного интереса. Возможно это то, о чем ты говоришь