Теоретические рассуждения. Недостаточно охлаждаемый прямоточник.

[asmel]

В очередной раз пытаюсь разобраться в процессах испарения - конденсации. Вопрос, казалось бы тривиальный и очевидный, но некоторые нюансы не дают покоя. Кому все это очевидно, прошу сильно не воспаляться, хотелось бы не попадать в атмосферу ХД.

Итак вопрос:

 

какова крепость конденсата из прямоточника, если:

 

1. В кубе 38%(об) кипящий спирт.
2. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 85С
3. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 84.39С
4. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 84С
5. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 79.96 С
6. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 20С

 

Температуры прямоточника указаны теоретически. Как это сделать практически не рассматривается.

 

Я для решения использую замечательный калькулятор Руди, по-моему прекрасный инструмент для решения всех самогонных задач.

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем asmel

[asmel]

Вопрос возник при обсуждении проблемы с Руди.

 

ну так скажи чьё...

Я в личке спрашивал у Руди согласия на этот вопрос, в ответ молчание, а значит согласие    http://forum.grainwine.info/index.php/topic/1281-neponjaten-mehanizm-razdelenija-binarnoi-smesi/page-3?do=findComment&comment=214086

Для большей ясности можно почитать и другие посты темы.

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем asmel

[NaNo3791]

1. Зависит от спирта в кубе, но не ниже 79

2. Зависит от спирта в кубе, но не выше 34

3. Зависит от спирта в кубе, но не выше 38

4. Зависит от спирта в кубе, но не выше 40

5. Зависит от спирта в кубе, но не выше 79

6. Полностью зависит от количества спирта в кубе.

[asmel]

При вышеизложенной постановке вопроса будет корректным, в том числе, и такой ответ -- конденсата васче не будет ни в одном случае.

Как же у тебя "васче" самогон получается?! Не с Марса же ты его завозишь?

В кубе 38%(об) кипящий спирт. Температура охлаждающей поверхности прямоточника 20С. Какова крепость конденсата из прямоточника?

Если из куба идет пар с содержанием спирта 78.63%(об), проходя через прямоточник, температура пара становится 20С при атмосферном давлении. Пар превращается в жидкость.

Какова крепость конденсата (жидкости) из прямоточника?

Изменено 16 февраля, 2017 пользователем asmel

[asmel]

А где они, мысли то? Загадки ТС загадывать изволит.

Какие загадки? Задан конкретный вопрос. Если можешь на него конкретно ответить - отвечай. Если не можешь - не надо флудить.

В зависимости от ответов, пойдет развитие темы.

 

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем asmel

[Gagarin]

По пунктам 2,3, дистиллята вообще не будет (3-температура холодильника равна температуре пара, нет градиента температур чтобы отдать энергию пара для перехода его в другое фазовое состояние), 3,4 - нужно считать крепость, не могу это сделать, времени нет сейчас разбираться, в п. 6 - 78,63об.%, как уже писалось здесь.

[asmel]

 

 

1. В кубе 38%(об) кипящий спирт.

 

 

 

1. Зависит от спирта в кубе, но не ниже 79

ведь указано В кубе 38%(об) кипящий спирт. При кипении такого раствора в пар пойдет 78.63%(об) спирта.

По пунктам 2,3, дистиллята вообще не будет (3-температура холодильника равна температуре пара, нет градиента температур чтобы отдать энергию пара для перехода его в другое фазовое состояние)

Согласен.

С 4 пунктом как раз непонятки.

При кипении 38%(об) спирта в пар выходит одинаковое количество молекул спирта и одинаковое количество молекул воды. Эти молекулы имеют температуру 84.39С. При температуре прямоточника 84С эти молекулы полетят на более холодную поверхность (Второе начало термодинамики) и отдадут часть энергии этой поверхности., при этом произойдет их конденсации. Конденсат будет иметь крепость 78.63%(об).

Но температура кипения такого конденсата будет 80С, а на поверхности по условию 84С.

Возникает вопрос, как поведет себя этот конденсат дальше?

[Gagarin]

как поведет себя этот конденсат дальше?

Частично переиспарится, потеряет часть спирта (какую - зависит от параметров холодильника наверное всё таки) и менее градусным попадёт в приёмную ёмкость.

Несконденсированный спиртовой пар при этом на выходе получится более крепким, чем на входе в холодильник?

[asmel]

Возникает вопрос, как поведет себя этот конденсат дальше?

мне кажется, что этот конденсат будет кипеть и в кипящем виде выходить из прямоточника.

Частично переиспарится, потеряет часть спирта (какую - зависит от параметров холодильника наверное всё таки) и менее градусным попадёт в приёмную ёмкость.

Несконденсированный спиртовой пар при этом на выходе получится более крепким, чем на входе в холодильник?

Согласен. Но Руди утверждает, что из прямоточника при таких условиях будет капать конденсат кубовой крепости т е 38%(об).

Надеюсь, что и он (Руди) подключится к обсуждению.

Если немного изменить условия задачи  - допустим, что прямоточник нагревается проходящим паром, а охлаждается воздухом недостаточно эффективно..

В этом случае прямоточник нагреется до температуры 84.39С и из него будет капать 78.63%(об) спирт.(ИМХО)

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем asmel

[Rudy]

Копирую свой ответ Asmel-у в личке. Не сразу заметил его сообщение - пока не очень разобрался как работать в личке.

Исходные данные

38%->Ткип=84.39, В паре 78.63%об.
Дополнительно: Ткип конденсата с крепостью 78.63%об - 80.00*С

 

Что будет при разных температурах поверхности.
Тповерхн - Крепость конденсата
85*С - нет конденсата
84.39*С - 38%
84*С - 40.31%  (крепость раствора с температурой кипения 84*С)
79.96*С - 78.63%
20 *С - 78.63%

 

Получается примерно так

 

Следует учесть, что это чисто теоретический результат - считаем зону взаимодействия бесконечно малой, пленку бесконечно тонкой и т.д.

Кроме того, если все происходит в вертикальной трубе, то пар, вышедший из нашей зоны, может сконденсироваться еще раз выше. А получающийся конденсат будет охлаждать нашу зону - в общем стандартная пленочная колонна. На картинке приведен результат ОДИНОЧНОЙ конденсации.

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем Rudy

[asmel]

Кроме того, если все происходит в вертикальной трубе

все происходит в наклонном к приемнику конденсата прямоточнике.

Когда-то в детстве, я пытался кипятить воду в колбе, погруженной в кипящую кастрюлю - ничего не получилось.

Сконденсировавшуюся жидкость от пара из которого она сконденсировалась, нельзя закипятить подобным паром.

При конденсации выделяется энергия. Чтобы опять закипятить сконденсировавшуюся жидкость необходим избыток энергии в паре, этого избытка нет.

 (ИМХО)  -   Если в прямоточнике не поддерживается (принудительно) указанная температура. Прямоточник нагревается паром, идущим из куба, и недостаточно охлаждается (допустим воздухом), то на выходе прямоточника будет конденсат с крепостью пара от кипящего в кубе СС.

Изменено 21 февраля, 2017 пользователем asmel

[П_Андрей_В]

Если пар и конденсат двигаются в одном направлении, то первый конденсат будет равен по концентрации кубовой навалке, по мере продвижения конденсата вниз, конденсат будет укрепляться и охлаждаться , пока не охладится до Тхолодильника. Пар будет обедняться по воде и также охладится до температуры конденсата и холодильника. 

Изменено 20 февраля, 2017 пользователем П_Андрей_В

[asmel]

Поигрался с калькулятором и опять возникли вопросы !

из куба летит пар с температурой 84.39С

при конденсации выделяется энергия, которая должна повысить температуру образовавшегося конденсата 

образующийся же  конденсат кипит при 80.01С

как вообще может образоваться и существовать такой конденсат?! 

 

 

 

[П_Андрей_В]

[b][member=asmel][/b], чтобы сконденсировать пар - тепло (энергию) нужно отвести от конденсата.  Весь пар сможет сконденсироваться, только при условии, если холодильник будет охлаждаться до 80.01*С. 

[asmel]

Сделал эксперимент по теплому прямоточнику.

 

Результаты

 

в кубе  38%

 

  1                2              1+2

 

74%           82%           80%

74%           84%           77%

70%           84%           77%

[Rudy]

А теперь раскочегарь бак на всю катушку и начни греть всю верхнюю часть трубы до тех пор, пока из верхнего отбора не перестанет капать, то есть совсем не перестанет. Потом снизь нагрев до появления первых капель и измерь их температуру и крепость.

[asmel]

 

 

Потом снизь нагрев до появления первых капель и измерь их температуру и крепость

интересно чем это я измерю температуру и крепость капли?

 

А теперь раскочегарь бак на всю катушку

У меня уже идет другой длительный эксперимент.

По предыдущему могу отвечать на вопросы.

Изменено 28 февраля, 2017 пользователем asmel

[asmel]

Данные по вакуумной перегонке из калькулятора  http://vle-calc.com/phase_diagram.html?numOfC=3&compnames=1&Comp1=5&Comp2=4&Comp3=1&VLEMode=isobaric&VLEType=xyT&numberForVLE=0.11 от POLE

 

 

2 столбик - спирт в кубе

4 столбик - спирт в паре

3 столбик - примесь в кубе

5 столбик - примесь в паре

последний столбик - температура кипения в кубе

 

Из этих данных видно преимущество простой отгонки при пониженном давлении

Изоамилола в пар идет в 2.4 раза меньше при кипении 30С, чем при кипении при атмосферном давлении

Изменено 2 марта, 2017 пользователем asmel

[POLE]

[member=asmel], % объемный или массовый?

Обдумать нужно - сопоставить с опытными данными.

По опыту изики летят в подголовниках после ЭАФ . Примерно вполовину с этил спиртом (субъективно). Как соотнести с расчетными данными?!

Изменено 2 марта, 2017 пользователем POLE

[asmel]

 

 

% объемный или массовый?

в заголовке таблицы четко написано vol %, т е объемный

 

 

Как соотнести с расчетными данными?!

просто нужно обратить внимание, что перегоняется спирт 91%+