Автор Тема: Узел отбора сивухи. Постановка задачи для автоматического управления.  (Прочитано 49413 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
Всем привет, приехал с дачи, вливаюсь...
По поводу этилацетата - сия примесь мне жить спокойно не даёт...Ощущение - что он генерится по ходу ректификации...Но разбираться с ним буду позднее...

Теперь о цифрах анализа - отобрано было 250-300 грамм хвостовой бяки ...Почему они написали 95% - не знаю. На бутылке с образцом было написано - НО 90-95 - Нижний отбор от 90*С до 95*С..Может они посчитали цифру температуры за крепость? - не знаю...
Все хвостовые погоны от ректификаций хранил в разных бутылках - крепость по спиртометру (перемерял на выходных) от 76 до 85 % об..Итого  - средняя 80% (грубо)...
Анализ бражного дистиллята - из которого был сделан спирт, лежит здесь...
Следовательно, имеем все исходные данные...
Считаем - в исходном самогоне хвостов грубо 1.2 мл.. на литр безводного спирта...
В кубе было около 45 ( 35+10)литров сырца крепостью 62 и 44 % об соответственно...
Средняя крепость результата составила 58% при объёме 45 литров..
Примеси было: 45*0.58*1.2=31.22 мл...
Теперь считаем выход: отобрано 275 (в среднем) хвостов, крепостью 80% (в среднем) с концентрацией 120 мл/л БС...
0.275*0.8*120= 26.4 мл....Остаток - около 5 мл.  в кубе, а выведено из куба около 85% хвостов...
Если так - то результат вполне удовлетворительный...
Хвосты отбирались параллельно с основным отбором с Кубовой Т=90 до 95*С...
Потом из-за нехватки времени ректификация была прекращена...
В любом случае - нижний отбор хвоста совсем не ухудшает качество спирта и имеет право на существование и не считаю возможным  отказываться от него - тем более, что переделок колонны - с гулькин нос...

Если накосячил в арифметике - ткните носом..У меня с ней давно проблемы - с детства... :) :(
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
хм... Если средняя крепость отбора была не 95%, а 80, это несколько меняет данные, в частности, по концентрации сивухи в нижнем отборе.
Считаем. для упрощения приму плотность всех примесей 800 г/литр
Литр этого отбора содержит:
- 200 мл воды,
- 89 грамм ( 111 мл) изоамилола,
- 28 грамм ( 35 мл) бутанола
- и 7 грамм (9 мл) прочих сивушных примесей.
Остальное до литра - спирт - 645 мл.

Содержание сивухи -  124 грамма на литр отбора, или на 645 мл АС, или 192 грамма на литр АС...
Это гораздо больше, чем указано в анализе...

Дальше. Если было отобрано 275 мл жижи, то в них содержалось 34 грамма (43 мл) сивухи,  55 г (мл) воды и всего 186 мл спирта... примерно... примеси отобрано чуть больше, чем ее было в сырце :) но это ошибка, вызванная погрешностью измерения крепости.
Как бы там ни было, сивуха выведена практически полностью, с чем я тебя, Олег, и поздравляю.
Да и потери спирта по отношению к выведенной сивухе не восьмикратные, как получилось по расчету в хроматограмме, а четырехкратные - вдвое меньше.


Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Считаем - в исходном самогоне хвостов грубо 1.2 мл.. на литр безводного спирта... В кубе было около 45 ( 35+10)литров сырца крепостью 62 и 44 % об соответственно... Средняя крепость результата составила 58% при объёме 45 литров.. Примеси было: 45*0.58*1.2=31.22 мл...
Оп-па... Я поспешил с выводами.
Сивухи было не 1.2 мл на литр АС, а 12 грамм на литр спирта в самогоне,  в 12 раз больше. Общее содержание сивухи - не 31 мл, а 313 грамм... А отобрано было только 34 грамма... Если так, то 34 грамма из 313-ти - это слишком мало... Одна часть выведена из процесса, 8 частей осталось. Как я в предварительном расчете и писал, чтобы вывести весомую, заметную часть сивухи, отбирать нужно гораздо больше. И искать более эффективные режимы. А так... ради 1/8 части наверное нет смысла и заморачиваться, проще на 1/8 часть (на 20 сантиметров) увеличить высоту насадки с тем-же эффектом.
Надо проверить, пересчитать по другому. Но сейчас не буду - прошлую ночь не спал, а завтра на работу.
« Последнее редактирование: 06-10-2013, 22:12:32 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
Сивухи было не 1.2 мл на литр АС
Да, правильно..Конфуз, однако...
Я ж говорил, что с арифметикой у меня туго - не 1.2 грамма, а целых 12....
Проморгал целый порядок. :-[ :o.Спасибо, Игорь...
Единственное, что успел нарыть в записях - сивуха отбиралась не с нижнего, а с третьего штуцера от куба(который сейчас заглушен... - на фото видно)...Тогда и крепость в 95% - вполне правдоподобна...
Попытаюсь уговорить коллегу ещё на один анализ - с нижнего штуцера в 5-6 см от куба - как делаю сейчас...
Разница покажет - есть ли смысл городить огород...
« Последнее редактирование: 06-10-2013, 22:58:31 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Сразу берем на заметку что в кубе сивухи больше 300 грамм... Это где-то под 400 мл. Спирта, как мы уже выяснили, уйдет в лучшем случае вдвое больше, это 800 мл... (не многовато ли потерь?) в сумме это 1200, и с учетом крепости 80% нужно отобрать минимум полтора литра!
И это если отбор будет оптимальным, с максимальной концентрацией сивухи. А если нет, то потерь спирта будет гораздо больше... литр... два...
Может лучше на литр-два раньше остановить отбор тела и остаток быстро выдавить в качестве прихвостней до 83-х градусов вверху насадки?

Надо посчитать сколько дополнительного спирта попадет в предхвост, если рубануть тело не при 96 градусах, как обычно, а при 92 градусах в кубе.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Посчитал чисто на пальцах без учета контракции...
Если залить в куб 40 литров 40%-ного самогона и отобрать 13.5 литра голов и тела средней крепостью 96.9%, то в кубе останется почти 3 литра спирта и 23,5 литра воды, температура будет 92 градуса. Если этот остаток спирта отобрать с со скоростью 2/3 от крейсерской до температуры вверху насадки 83 градуса, он будет отобран за 3 часа,будет иметь крепость не ниже 96 градусов и будет содержать сивухи на один-два порядка меньше, чем было в исходном самогоне. То есть его можно будет без колебаний добавить в кубовую навалку при следующей ректификации.
Блин, а я как раз дописал прошивку для управления нижним отбором... :) Железо для двух устройств уже готово.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Delta

  • Глобальный модератор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 9161
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1451
  • -Получено: 3053
Если этот остаток спирта отобрать с со скоростью 2/3 от крейсерской до температуры вверху насадки 83 градуса, он будет отобран за 3 часа,будет иметь крепость не ниже 96 градусов и будет содержать сивухи на один-два порядка меньше, чем было в исходном самогоне. То есть его можно будет без колебаний добавить в кубовую навалку при следующей ректификации.
Игорь,  это что значить? Что УО сивухи отменяется?
Хочешь набраться опыта - купи грабли!
Обходя чужие грабли, Вы теряете драгоценный опыт!

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Пути назад уже нет. Узлы нижнего отбора сварены, программа проштвки разработана и обкатана на макете. осталось развести и спаять платку (а может запущу так, на макетке) и провести ряд проб. То, что я написал - предположения и догадки, подкрепленные кое-какими расчетами, но не проверенные на практике. Практика обязательно введет кое-какие коррективы в предварительные скороспелые выводы.
Надо проверять.
Прямо сейчас у Вована идет процесс с нижним отбором. Завтра будут результаты.

Кстати, узел нижнего отбора я предполагал использовать не только для отвода сивухи, но и для эпюрации, для вывода очищенного от голов сырца из колонны в другую емкость. В кубе в это время будет кипеть вода.




Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
Пути назад уже нет.
Согласен...Есть ещё пара моментов:
Ведь основная цель нижнего отбора не вывод всей кубовой сивухи из колонны до последнего грамма, хотя чем больше мы выводим - тем лучше...
Основная цель, имхо, не допускать повышения её концентрации в районе узла отбора и на вышележащих тарелках до такой степени, чтоб она стала просачиваться в продукт...
Следовательно - выводя какую-то её часть снизу - не обязательно всю, мы пытаемся понизить её концентрацию в нижнем узле отбора на таком уровне - чтоб колонна гарантировано её отсекала..
Вероятно, для этого достаточен отбор несколько меньший отбор... и потери грязного, сивушного спирта, не превысят разумных...
По крайней мере, полученные анализы говорят о том, что отводя значительно меньший объём сивушного спирта,  в продукте она не появляется...

Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Почти готовы два модуля нижнего отбора.
Железо сварено, плата придумана, разведена и спаяна, прошивка написана и залита. Сейчас, после небольшой видеосессии, буду доводить до конца. Руки чешутся - сил нет :)
Пока - видео про железо и блок управления.

К ним осталось прикрепить блоки управления и - ах, да, поставить еще одну гильзу термодатчика в паровой зоне между перегородками.
Свой собрал первым не потому, что он свой, а чтобы на своем пройтись по граблям и тот, который не себе, сделать лучше.




« Последнее редактирование: 10-10-2013, 18:38:15 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн 101001

  • Опытный
  • ***
  • Сообщений: 438
  • Спасибо
  • -Отправлено: 16
  • -Получено: 38
  • Lexus/bmw club
жду с нетерпением ! а будет видео самого процесса ?
с такой автоматикой даже наверно я справлюсь с колонной!
http://club.lextasy.com/images/r_rankmod.gif
 Дайте мне виски и я покажу как рождается -философия.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Раздумывая куда же притулить датчик (в паровую зону куба или в паровую зону узла отбора, вдруг понял,что пара датчиков и там и там очень хорошо решают проблему правильного управления отбором тела...

Давайте очередной раз не спеша...
Управляя отбором по температуре где-то в насадке - 20 см или выше, мы имеем однобокий контроль за процессом. Мы можем определить момент когда отбор больше оптимального. А когда он ниже оптимального мы не видим.  результате мы вынуждены всегда работать на отборах, который в большей или меньшей степени ниже оптимального. Хорошо это или плохо?
Раньше я считал, что хорошо. Чем меньше отбор и выше ФЧ, тем больше укрепление и тем лучше.
Сейчас я понимаю, что плохо.
О напрасной трате времени и ресурсов я даже не упоминаю, это и так понятно. Вред в другом.
В кубе и на нижних ярусах насадки кипит-бурлит адская смесь примесей, которые взаимодействуют и рождают новые головные и промежуточные примеси, которые поднимаются все выше по насадке и норовят изгадить наш спирт. Поэтому даже небольшая задержка процесса - это ухудшение спирта.

Как же определить, что отбор не занижен? Есть ли параметр, позволяющий однозначно определить недостаточность отбора?

Такой параметр есть.

Допустим под насадочной частью мы ставим узел отбора сивухи с двумя датчиками температуры и 7-ю сантиметрами насадочного слоя между ними. Если основная колонна имеет высоту 1.5 метра, то укрепление и разделение, которое она нам обеспечит, будет в 20 раз больше, чем дадут 7 сантиметров насадки под узлом отбора сивухи... Для надежности будем считать, что колонна разделяет не в 20, а в 15 раз лучше этого нижнего участка. Если 7 сантиметров насадки обеспечивают две ступени разделения, то вся колонна обеспечит 30... если 5, то 75.
Осталось определить сколько ступеней разделения обеспечивает контрольный 7-сантиметровый участок.

Посчитал... с некоторыми допущениями и упрощениями. Я считаю, что куб, в который возвращается флегма, всегда обеспечивает одну ступень разделения, и температура пара на его выходе равна температуре конденсации поднимающегося из него пара. 7 сантиметров насадки при работе на себя обеспечат 5-6 ступеней разделения, и температура пара в уровне узла отбора сивухи станет ниже, чем на выходе из куба.  При начале отбора разделение уменьшится, и разность температур между датчиками, которые разделяют 7 см насадки, уменьшится.

Ближе к цифрам. В кубе 40%.
Если отбор таков, что перепад температур на этих датчиках 0,7 градуса, то нижний участок обеспечивает одну ступень разделение, вся колонна - 15, продукт на выходе имеет крепость 96.6%.
Если я уменьшу отбор и перепад увеличится до 1.1 градуса, нижний участок обеспечит 2 ступени, вся колонна - 30, на выходе будет 97%.
Перепаду в 1.4 градуса будет соответствовать укрепление на нижнем участке 4 ступени, на колонне - 60, на выходе будет азеотроп...
Дальнейшее снижение отбора приведет к росту перепада еще на 2-3 десятых, но это снижение отбора и увеличение разделения уже излишне. При кубовой крепости 40% вполне достаточно поддерживать отбор таким, чтобы перепад на нижнем участке составлял 1.0 - 1.1 градус. Уменьшение этого перепада говорит об избыточности отбора (надо уменьшать), а увеличение - о недостаточности (надо увеличивать).
Допустим, мы ставим задачу обеспечить такое разделение, чтобы продукт на выходе укреплялся до 96.9-97%. Для этого нужно поддерживать такие уровни отбора, чтобы вся колонна обеспечивала 30 ступеней разделения, а контрольный участок - две.
Для этого достаточно поддерживать такие перепады на нижнем контрольном участке при разных кубовых спиртуозностях:

50% - (Ткубового пара 79,7ОС) - dT=1.0ОС
40%           79,9ОС      dT=1,1
30%           80,2ОС      dT=1,4
20%           80,9ОС      dT=2,0
10%          82,1ОС      dT=3,0
5%          84,2ОС      dT=5,0
4%           85,1ОС      dT=5,9
3%           86,3ОС      dT=7,0
2%          88,3ОС      dT=8,9
1%          92,4ОС      dT=12,8

Разумеется, управлять отбором вручную, постоянно заглядывая в такую табличку неудобно, но забить табличку или формулу в контроллер не составит особых хлопот.

Главное, на чем я хочу акцентировать внимание, это то, что такой способ управления отбором позволяет видеть и устранять не только избыток, но и недостаток отбора.
Для иллюстрации этой мысли я привожу табличку перепадов температур при разных кубовых спиртуозностях при разделении на контрольном участке на 1, 2 и 3 ступени.


   % об   

   Тпара   

   1   

   2   

   3   
   50      79,71      0,64      0,97      1,15   
   40      79,85      0,7      1,07      1,28   
   30      80,2      0,94      1,37      1,61   
   20      80,88      1,49      1,98      2,23   
   10      82,06      2,43      3,03      3,34   
   5      84,19      4,29      5,02      5,4   
   4      85,08      5,01      5,86      6,27   
   3      86,25      5,91      6,96      7,39   
   2      88,3      7,37      8,9      9,39   
   1   
   92,42   
   10,32   
   12,78   
   13,38   

« Последнее редактирование: 12-10-2013, 11:23:03 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Расположение нижнего датчика не в паровой зоне куба, а ниже ватерлинии, дает не менее различимые дельты по сравению с паровой зоной нижнего узоа отбора при разных количествах ступеней разделения.
Та-же таблица, но привязанная не к паровым, а жидкостным кубовым температурам, выглядит так.
Дельты показаны между кубовой температурой и температурой пара в уровне узла сивушного отбора.
Значения в столбике 1 соответствуют завышенному отбору, в столбике 2 - оптимальному, в столбике 3 - недостаточному.

 

   % об   

   ТкубЖ   

   1   

   2   

   3   
   50      82,51      3,44      3,77      3,95   
   40      83,83      4,68      5,05      5,26   
   30      85,58      6,32      6,75      6,99   
   20      88,1      8,71      9,2      9,45   
   10      92,29      12,66      13,26      13,57   
   5      96,54      16,64      17,37      17,75   
   4      97,39      17,32      18,17      18,58   
   3      98,21      17,87      18,92      19,35   
   2      99,5      18,57      20,1      20,59   
   1   
   99,41   
   17,31   
   19,77   
   20,37   


Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ГОГа

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 5534
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1678
  • -Получено: 2790
  • Блин, как мало я знаю...
Вопрос только в одном: когда, при каком соотношении датчиков температур ошибка меньше? В первом, или во втором случае, когда перепад температур в три- четыре раза больше. Тоесть, где мы лучше регулируем отбор, с меньшей ошибкой и меньшими трудностями? Или для наших датчиков -  это пофигу?
Сам спросил, сам и отвечу: а все равно. Ибо резонов про и контра  и превосходство одного над другим я не вижу.
Разве что один: датчик в кубе стоит почти всегда, а посему нужен только одинк в паровой зоне отбора сивухи.
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13438
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Те, кто игрался с контроллерами и ДС-ками  знает, что удобней, точней и проще измерять температуру не целыми и десятыми, а шестнадцатыми долями градуса.
В этом случае диапазон допустимых дельт при установке нижнего датчика что в жидкой, что в паровой зоне куба составляет плюс минус 3-5 единиц, с этой точки зрения разницы нет. Управлять можно, и вполне успешно.
Но тут есть одно "но".
Мы предполагаем, что куб всегда укрепляет на одну ступень и температура кубового пара зависит только от спиртуозности кубовой жидкости и не зависит от возврата флегмы, а это не так.  Если это действительно не так, мои предварительные прикидки могут претерпеть существенную корректировку.
Я не исключаю, что дельта между жидкой и паровой температурой куба может не менее информативно характеризовать укрепление, чем дельта между кубом и узлом отбора сивухи. Нужны наблюдения, но где взять время?
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.