Автор Тема: ещё раз ро температуру флегмы  (Прочитано 8539 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Владимир М.

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 180
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 7
Delta,
Объясни почему?
Флегма априори холоднее пара, поскольку сконденсирована...Орошая насадку она вновь разогревается до кипения..Верхняя часть насадки не работает по назначению (не разделяет - переходной процесс), а занимается разогревом...Чем холоднее флегма - тем больше(глубже от верха) эта паразитная зона. Зачем терять пару тарелок и тратить лишнюю энергию?
Имхо естественно...


подписываюсь... :) точно так.

Оффлайн Владимир М.

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 180
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 7
пс я ничего не хочу доказать, я хочу разобраться!!!

Сань, я  прежде чем сделать деф, то есть определиться с отбором, месяца три читал, думал... благо у меня неплохой опыт по паровому отбору на БКМ... в итоге жидкостный отбор даже не стал делать, ибо он самый убогий на мой взгляд, и  практика  это подтвердила. И не только моя, андрея№№№ сХД также...
Я уже  писал об  этом на ХД, но там коммерция завязана, так что о  здравии разума там вести речь просто глухо. Здесь описывать второй раз  лень, если хошь давай по скайпу разжуем. А вообще, у меня возникла новая , точнее несколько модернизированная модель дефа. Я ее чуть позже  изложу в своей теме про  деф.


Оффлайн Бандерівець

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3797
  • Спасибо
  • -Отправлено: 797
  • -Получено: 1064
При уменьшении температуры количество концентрация спирта в паровой фазе увеличивается первый и второй закон Вревского.

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
vovanxp,
 
первый и второй закон Вревского.
Верно, но давай быть точными - для бинарных смесей...СС это "почти" бинарник , основное там спирт и вода...НО много всяких хитрых добавок с изменяемым Кр.
Цель ректификации не столько укреплять, сколько  разделять...Не было бы примесей - не было бы проблем - укрепил десятком тарелок и всё - получай чистяк...
Поэтому цель процесса несколько иная - ещё и разделить многокомпонентную смесь..Причём основной упор на разделение, и, озвученное тобой правило Вревского, как бы уходит на второй план...
Поэтому и колдуем всем скопом...
« Последнее редактирование: 07-09-2011, 22:58:58 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
engine, Градиент-это
Цитировать (выделенное)
скорость изменения в пространстве какой-либо величины при перемещении на единицу длины в указанном направлении
А уточни плз, откуда сведения что он должен быть постоянным, как ты говоришь...
Температура от куба к дефу совсем не линейна по длине колонны, следовательно градиент НЕ постоянен...Он скорее есть производная разделяющей способности насадки.
Чем она хуже, тем плавнее меняется температура от куба к дефу...
Опять же ИМХО ;)
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн vadiv

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 999
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3
  • -Получено: 186
  • Мы в ответе за тех, кого напоили
При уменьшении температуры количество концентрация спирта в паровой фазе увеличивается первый и второй закон Вревского.
vovanxp, в данном случае количество спирта в паровой фазе, которая приходит снизу (из куба) в насадку, зависит только от крепости СС в кубе (или того что находится в кубе).


Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
vovanxp,
Ещё почитал Стабникова....
правило Вревского, как бы уходит на второй план...
Пожалуй - это неправильно... :( ( Никуда он не уходит, а безукоризненно работает...)

Давай вернёмся к твоей фразе ,что бы разобраться.

При уменьшении температуры( а следовательно и давления!!) нераздельнокипящей смеси количество концентрация спирта в паровой фазе увеличивается первый и второй закон Вревского.
Я подчеркнул и выделил жирным то что ты опустил. Это кардинально меняет ситуацию и говорит лишь о том, что с понижением давления(а следовательно и температуры нераздельнокипящей смеси, так как эти два фактора неразрывно связаны), коцентрация легкокипящего компонента в парах увеличивается..Двумя строчками ниже Стабников делает вывод: При создании сравнительно небольшого вакуума можно получать спирт  с концентрацией приближающейся к 100 процентам...Вот и всё ;)
Но мы-то проводим ректификацию при нормальном атмосферном давлении, поэтому азеотроп спирта и воды кипит при 78,15*С и давлении 760...
Значит, охладив часть насадки флегмой, мы просто прекратим кипение азеотропа в охлаждённой части насадки, создав флегмовую пробку - предвестницу захлёба, нарушив штатный режим работы...Эта пробка будет поглощать пары спирта, пока не прогреется  до температуры переиспарения, как-то так...
А закон Вревского работает. Смотри:
Температура и давление в  нижней части колонны (после укрепления) больше, чем в средней.В средней больше, чем в верхней и дефлегматоре...И везде водно-спиртовая смесь кипит...
2650-0
Так и есть! :) В нижней части колонны воды больше, спирта меньше, температура и давление выше..В верхней - наоборот -температура и давление ниже, концентрация спирта выше... ;)
Главное из всего этого то, на что неоднократно указывал Игорь - не может температура спиртового пара быть иной (78,15С) при нормальном давлении..Или по-другому: каждой температуре кипения водоспиртовой смеси соответствует своё (присущее только ей) давление, и наоборот...

Ещё раз:  невозможно понизить или повысить температуру спиртового пара не изменяя давление, и  невозможно изменить давление пара не меняя температуры...



« Последнее редактирование: 12-10-2011, 21:44:34 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн vadiv

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 999
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3
  • -Получено: 186
  • Мы в ответе за тех, кого напоили
В нижней части колонны воды больше, спирта меньше, температура и давление выше..В верхней - наоборот -температура и давление ниже, концентрация спирта выше... Главное из всего этого то, на что неоднократно указывал Игорь - не может температура спиртового пара быть иной (78,15С) при нормальном давлении..Или по другому: каждой температуре кипения водоспиртовой смеси соответствует своё (присущее только ей) давление, и наоборот...
Температура пара в 78,15 С соответствует температуре кипения азеотропа. Температура спиртового пара (при постоянном давлении) зависит от содержанию спирта в СС (ну и соответственно содержанию спирта в паре).
Температура в нижней части колонны естественно выше, и должна в идеале соответствует температуре кипения СС (при крепости в кубе 40% сырец будет кипеть при температуре 83,1 С и пар будет содержать 74,6% спирта).
Температура в верхней части колонны будет соответствовать крепости которую мы получаем на выходе (для азеотропа - 95,57% температура кипения и соответственно пара - 78,15С)
Вот в соответствии с этим градиентом температур (от 83,1 С до 78,15 С) теоретически и должен расположиться спирт по высоте колонны (в соответствии со своей температурой кипения)  с крепостью от 74,6% в низу колонны и до 95,57% в верху колонны.

В идеале, если возвращать флегму (при условии отбора азеотропа) с температурой близкой к 78С наша колонна будет работать на укрепление и разделение близко к идеалу по всей высоте насадки . Если мы сильно охлаждаем флегму то
во-первых - выключаем вверху колонны часть насадки из работы
во-вторых - у нас получается "переохлажденная" нижняя часть насадки, что вызывает выключение из работы по тепло-массообмену часть флегмы:
- Я вверху написал, что при 40% в кубе спиртовой пар будет иметь температуру 83,1С и содержать  содержать 74,6% спирта. При переохлаждении флегмы она не просто исключит из работы часть насадки сверху, она понизит температуру флегмы и насадки внизу колонны, т.е. пар из куба будет приходить с температурой 83,1 С а температура насадки и флегмы внизу колонны будет предположим 82 С. Эта тампература может вызывать конденсацию  спиртового пара вплоть до крепости 76,8 С т.е из работы по разделению будет исключаться  часть флегмы с крепостью между 74,6% - 76,8% .
Ну где-то так.   
P.S.  В свете вышеизложенного я и пришел к выводу, что кроме постоянного и стабильного нагрева, не менее важно возвращать флегму с постоянны объемом и температурой. Любые резкие колебания температуры или объема возвращаемой флегмы, влекут нарушение в установившейся системе разделения по высоте колонны, что в свою очередь по миллиграммам добавляет в отбор каку.
 
« Последнее редактирование: 09-09-2011, 11:41:07 от vadiv »

Оффлайн GrOV

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 169
  • -Получено: 427
  • Профессиональный начинающий ;)
vadiv,
пришел к выводу, что кроме постоянного и стабильного нагрева, не менее важно возвращать флегму с постоянны объемом и температурой.

Согласен. Вот с температурой понятно...А с объёмом как быть? При периодической ректификации объём флегмы неизбежно уменьшается к концу процесса ..Стабилизация давления решает проблему с объёмом - но тогда вылетаем из режима по превышению скорости пара в насадке. Стабилизация мощности слегка нивелирует скорость, но должна привести к флегмовому голоданию..
Я бы ещё согласился, что условие можно выполнить при непрерывной ректификации, при непрерывно поступающем СС с заданной крепостью...

Цитировать (выделенное)
Температура пара в 78,15 С соответствует температуре кипения азеотропа. Температура спиртового пара (при постоянном давлении) зависит от содержанию спирта в СС (ну и соответственно содержанию спирта в паре).
Формально, я неточно выразился:
Цитировать (выделенное)
не может температура спиртового пара быть иной (78,15С) при нормальном давлении
- Речь, конечно же о азеотропе :)
« Последнее редактирование: 13-10-2011, 00:00:35 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн vadiv

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 999
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3
  • -Получено: 186
  • Мы в ответе за тех, кого напоили
Согласен. Вот с температурой понятно...А с объёмом как быть? При периодической ректификации объём флегмы неизбежно уменьшается к концу процесса
GrOV, я подразумевал здесь ступенчатость процесса, а именно - на каждой ступени отбора (ступень определяется объемом выставляемого отбора) нагрев, расход воды через деф., и величина отбора продукта (соответственно объем флегмы), должны избегать каких-либо резких (пусть и небольших) колебаний.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18863
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
и до 95,57% в верху колонны
Чтобы предупредить сумятицу, напомню, что это проценты масовые, соответствующие 97.2% объемных.

Если мы сильно охлаждаем флегму то
во-первых - выключаем вверху колонны часть насадки из работы
во-вторых - у нас получается "переохлажденная" нижняя часть насадки, что вызывает выключение из работы по тепло-массообмену часть флегмы
С первой частью утверждения согласен. С "во-вторых" - нет . Чтобы понять почему, предлагаю разобраться что происходит при возврате флегмы с температурой, несколько ниже температуры кипения.

Когда "холодная " флегма попадает в верхний слой насадки, она конденсирует часть паров , поднимающихся к дефлегматору, то есть рождает дополнительную флегму которая не доходит до дефлегматора и сразу отправляется вниз по насадке, увеличивая флегмовое число. При этом "холодная" флегма отбирает от паров тепло конденсации и прогревается до температуры кипения.  Возникает вопрос - как скоро "холодная" флегма прогреется и перестанет быть "холодной". И как низко успеет она опуститься за время прогрева. Сможет ли это тепловой возмужение опуститься до самого куба, или не доползет и до середины колонны?

Сначала теоретические расчеты.
Считаем на конкретном примере.
В кубе - киловатт полезной мощности, колонна работает на себя - в насадку возвращается вся флегма, которая  переохлаждена на 20 градусов.
Для упрощения считаем, что в дефлегматор приходит чистый спирт. При киловаттном нагреве его приходит в дефлегматор в виде пара и возвращается в насадку в виде ледяной флегмы 1,2 грамма спирта в секунду.
Чтобы нагреть эти 1.2 грамма флегмы на 20 градусов, надо отобрать от поднимающегося пара  2,4х20х1,2=58 джоулей за секунду, что составляет всего 5,8% от количества тепла, которую пар может отдать при конденсации. Как показали замеры (о них ниже), зона температурного возмущения не превышает нескольких сантиметров верхнего слоя насадки. Ниже флегма уже опускается с температурой кипения.

Таким образом, при переохлаждении флегмы на 20 градусов и при работе колонны на себя, при киловаттном полезном нагреве, в дефлегматор приходит не 1.2 грамма спирта в секунду, а 1,13. Оставльные 0,07 грамма конденсируются не в дефлегматоре, а в несколких верхних сантиметрах насадки.  Другими словами, дефлегматор стал на пару сантиметров больше, а насадка - меньше.
Ну и что тут фатального?

Хватит теории, теперь сермяжная практика.
У меня был дефлегматор со слишком большой охлаждающей способностью, и мне зимой удавалось охлаждать флегму до 12 градусов - флегма была переохлаждена на 65 (!) градусов.. Уменьшая поток воды в дефлегматоре, мне удавалось снижать переохлаждение до 10 градусов. Я заинтересовался влиянием переохлаждения. Датчики температуры стояли у меня на 10 и на 50 см ниже дефлегматора. Дискретность измерений составляла 0,05 градуса - я управлял отбором по дельте..
Вынужден признать, что ни верхний, ни нижний  датчик никак не реагировали на изменение охлаждения флегмы. Не поверил своим гразам, проверил много раз. Даже длительная работа с бешеным переохлаждением не приводила к снижению температуры на 10 см ниже дефлегматора на даже на 5 сотых градуса.  После этого посчитал (расчет приведен выше), и все стало на свои места.


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

Оффлайн Гонитва

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1103
  • Спасибо
  • -Отправлено: 96
  • -Получено: 303
  • Изготовление/наличие СПН, РАН, GonevoRAN@yandex.ru
Вынужден признать, что ни верхний, ни нижний  датчик никак не реагировали на изменение охлаждения флегмы.
да, возможно... - если спирта в кубе мизер. Но аналогично из практики - работа колонны с горячим возвратом охлажд. воды и холодным разнятся круто. Температура на 2/3 с холодной возвращаемой флегмой намного ниже НОРМАЛЬНОГО РАБОЧЕГО РЕЖИМА. ... Как у тебя ТАК выходит не знаю, но твой, ИГОРЬ, результат, меня удивил :o :o :o :o :o :D
Насадка, наполн

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18863
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Гонитва, у меня датчик температуры не имеет теплового контакта с трубой колонны. И дефлегматор тоже не рубашечного типа.

Если температура в 2/3 плавает в зависимости от температуры и количества воды охлаждения, это явный признак неправильного возврата флегмы - она быстро течет по стенке колонны и не успевает достаточно проконтактировать с паром. И нсли кроме этого термометр стоит не в насадке, а в гильзе, припаяной к стенке, термомнтр показывает не температуру пара, а температуру этого потока неправильной флегмы.
Это влияние очень заметно на дудках типа БКМ, где флегма течет по стенкам и ее переохлаждение недопустимо.

Кстати, VADIV, если у тебя дефлегматор рубашечный, то количество тепла, которое передается от рубашки в стенам колонны и вызывает образование флегмы вне дефлегматора ( в насадке) доходит до 10% , то есть дефлегматор рубашечного типа, имеющий тепловой контакт со стенками колонны, оказывает гораздо больший отрицательный эффект, чем переохлажденная на Димроте даже на 3о градусов флегма, которая слита в центр насадки. Это кстати - одна из причин, по коротой я не израюсь больше с колоннами диаметром меньше 50 мм. Корректно слить в них флегму нереально.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн engineАвтор темы

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 356
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 19
  • совсем непьющий
а у меня в изобретательском дефлегматоре стоят 3 сопла, подающих флегму в серединку, довольно правильное решение, по-моему...

Оффлайн Гонитва

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1103
  • Спасибо
  • -Отправлено: 96
  • -Получено: 303
  • Изготовление/наличие СПН, РАН, GonevoRAN@yandex.ru
Игорь, это я привел пример парового отбора, с внешним охлаждением и соотв. внешним возвратом...
Насадка, наполн