Непонятен механизм разделения бинарной смеси при дистилляции.

[firt]

  В 13.02.2017 в 09:21, asmel сказал:

Исходя из моих нынешних знаний попытаюсь, Rudy, с тобой немного не согласиться.

1. кипит раствор, выделяющий в пар одинаковое число молекул как спирта, так и воды.

2. эти молекулы, контактируя с охлаждающей поверхностью (неважно, насколько она холодная)

    отдают часть своей энергии этой поверхности. При этом должна произойти конденсация этих молекул

    на охлаждающую поверхность.

3. ИМХО на холодную поверхность прилипнет одинаковое количество молекул как спирта, так и воды,

    т к их содержание в паре одинаково.

4. Отсюда конденсат на стенках холодильника (любой холодности) 78.63% -  далеко не 38%.

Если первое это условие. То

2 молекулы не одинаковы по свойствам у них разная энергия движения и тд. Поэтому в данном конкретном случае молекул спирта будет конденсироваться больше.

3 на сколько поверхность холодная не важно, гораздо важнее сколько энергии она в данных условиях может отвести в единицу времени. И сколько энергии может передать пар. От этого зависит сколько молекул переиспарится.

4 а что в итоге останется зависит от конкретных условий.

Любая система стремится занять равновесное положение, изменяя какой либо параметр мы приводим систему в движение в результате которого система переходит в новое равновесное состояние.

Хотя я в этом ни черта не понимаю, и вообще дуб дубом...

И я уже тоже не понимаю чего ты хочеш понять.

[П_Андрей_В]

 

 

  firt сказал:

И я уже тоже не понимаю чего ты хочешь понять.

Он сам не знает - знал бы - сказал...

 

 

  firt сказал:

молекулы не одинаковы по свойствам у них разная энергия движения и тд. Поэтому в данном конкретном случае молекул спирта будет конденсироваться больше.

Молекулы хоть и разные ,но несут энергию одинаковую (среднеарифметически). Энергия зависит от скорости и от массы. Масса молекул разная, но и скорость разная - молекула воды "легкая", но двигается быстрее, чем "тяжелая" молекула спирта.  

[firt]

Странно, я почему то считал всегда что молекулы более летучие движутся быстрее. Ну я не постулат, да и такие дебри мне особо не нужны, так что спорить не стану, возьму себе на заметку.

[asmel]

 

 

  firt сказал:

И я уже тоже не понимаю чего ты хочеш понять

да я уже все понял, так что не мучайся.

[П_Андрей_В]

Исправил диаграмму (по кальку Руди). Получается, если сконденсиовать половину пара вышедшего из бака ,где кипит - 40%, то конденсат будет - 59% с мелочью, а пар будет около 84%.

 

Диаграмма взята с ХД и ей я пользовался лет шесть...  Делал расчеты аппаратов по ней, не говоря уж про то, что пользовался при погоне... Писец...

[Rudy]

  В 13.02.2017 в 09:01, П_Андрей_В сказал:

А у меня по диаграмме равновесия получается, что не конденсат получается - 79, 3%, а пар такой концентрации из этого конденсата. Я не правильно читал диаграмму?? 

Из бака с концентрацией 40% об действительно идет пар 79.3 %об(условно). Но мы (просто так, от балды) решили что этот пар (точнее - заданная его доля) сконденсировался полностью и с температурой, равной температуре пара из бака, а потом стали смотреть, что с ним будет происходить дальше.

 

Хочу заметить, что все описанные процессы идут одновременно. Но если попытаться описать сразу все, то прийдеться писать и решать системы уравнений - на пальцах уже не разберешься.

 

Поэтому делается хитрый ход - все процессы мы раскладываем по отдельности, а, потом, начинаем их понемногу причесывать и сводить все балансы (массы, энергии и т.п.). Если мы все сделаем правильно, то получим точный результат.

 

Например, мы могли предположить, что исходный пар сконденсировался в дистиллят, с достаточно произвольными значениями и температуры и крепости. Но, потом, нужно внимательно посмотреть на то, что получилось и скорректировать все параметры в нужную сторону для сведения всех балансов. Т.е. увидев, что он крепче (чем получается по балансу масс и температуре) - потихоньку испаряем его, если он холоднее или горячее (по балансу энергий) - нагреваем или охлаждаем его и т.д.

 

Собственно так и делаются все расчеты, сначала все считается при неких, достаточно обоснованных предположениях. Например, при массе пара (в единицу времени)  много меньшей массы флегмы в тарелке, разумно предположить, что пар, поступающий снизу в тарелку конденсируется в раствор с температурой, равной температуре флегмы в тарелке. Затем считается всякие балансы и все параметры корректируются для их совпадения. Горячее - испарим или остудим, холоднее - нагреем, лишний пар - сконденсируем, лишнюю жидкость испарим или сольем в нижнюю тарелку и т.д.

Изменено 13 февраля, 2017 пользователем Rudy

[П_Андрей_В]

[b][member=Rudy][/b], согласен, конечно со всем. Методика расчетов примерно  одинакова в любом деле -  главное системность.  В любой системе каждый элемент должен вписываться в эту самую систему - объективные процессы невозможно подстроить под субъективные хотелки.  Подстраиваться нам приходится под процессы. 

[asmel]

 

 

  asmel сказал:

Из твоих рассуждений следует, что при дистилляции 40% спирта через прямоточник, при очень малом потоке охлаждающей воды, на выходе прямоточника будет очень медленно капать 40% спирт с температурой 84С. Можно конечно проверить, но что-то мне говорит - этого не будет.

 

 

  Rudy сказал:

Можешь и проверить, если хочется. Но заметь, при температуре 84.1*С ничего с крепостью более 40%об капать не сможет - просто испарится.

 

1. Обеспечиваем очень малый поток охлаждающей воды на прямоточник – по  (Руди) с прямоточника начинает капать 40% спирт. Пар от кипящего в кубе 40% спирта содержит 79.25% спирта. Значит часть пара с оставшимся спиртом пойдет мимо отбора (допустим в атмосферу).

2. Снижаем нагрев куба до такой степени, что избыточного пара не будет, т е будет только то, что капает с прямоточника.

3. Тем не менее в прямоточник поступает пар из кипящего 40% куба с содержанием 79.25% спирта.

4. Что делать с балансом спирта?

[П_Андрей_В]

[b][member=asmel][/b], если у тебя не будет расхода пара сквозь холодильник, то есть, пар весь сконденсируется, тогда конденсат будет равен пару по концентрации.