Автор Тема: Размышления о эмульгационном режиме колонны  (Прочитано 11705 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GrOVАвтор темы

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 167
  • -Получено: 424
  • Профессиональный начинающий ;)
Перечитав Стабникова задумался над параграфом 4 - Гидродинамика насадочных колон (стр 138), хотя окончателным посылом к написанию этой темы послужила цитата Игоря из темы о "Место установки датчика температуры в колонне." открытой Сергеем...

Если рассмотреть график зависимости числа ступеней разделения от ФЧ,мы увидим резинкуа, пришпиленнуя к нулевой отметке при ФЧ=0 и к максимальному числу при ФЧ равном 100 (отбор 50 мл/час при киловаттном нагреве). Как  ведет себя резинка  между этими точками, насколько она выпукла, зависит от потока пара, имея максимальную выпуклость при оптимальном режиме, и менее высокие расположения при других режимах парового потока.
Все сказанное относится только к колоннам с СПН и - возможно - с регулярными сетчатыми или проволочными насадками. Работа колонн с массивными насадками (шары, кольца, керамзит), пленочных колонн типа пустой трубы, колонн с тарелками оисывается другим образом.

Так сказать, стала последней каплей, заставившей меня потерять терпение и  искать пути оптимизации пресловутой скорости пара в насадке и взаимодействия последнего с флегмой...


Вот чуть-чуть первоисточников (Стабников), чтобы было понятно о чём веду речь...
Сначала параграф 6:

2144-02146-1


Далее параграф 4:

2136-22138-32140-42142-5



Подчеркнул красным то, на чём пытаюсь заострить внимание...

Теперь мысли:

Мы гоняем наши колонны в предзахлёбном режиме. Таким образом эффективное разделение в наших условиях достигается только на участке резко восходящей линии графика 2 рис.IV-10 на третьей слева картинке (стр.141, снизу)...Она обеспечивается заданной нами скоростью пара в насадке...Любое , даже небольшое, изменение давления в кубе(напряжение питающей сети), изменение количества флегмы(Т охл. воды) и т. д. приводит к выходу из этого режима, либо существенному снижению эффективности разделения, либо захлёбу(в другую сторону) - что совсем не желательно.
Стабников предлагает описанное выше решение - режим принудительного эмульгирования.  Это я представляю себе как заполнение колонны парожидкостной субстанцией до уровня устройства для разрыва сифона, обозначенной на картинке ниже линии сечения  А-----А
2148-6
Выше сечения,мне представляется, у колонны будет либо промежуточный, либо турбулентный режим (пользуясь определениями Стабникова), хотя максимальное количество флегмы в верхней части колонны(непонятно  :()...

Вот , собственно , вопрос:

Применив схему принудительного затопления насадки, которая обеспечивает режим эмульгирования (насадка занимается условно хаотическим перерасределением направления потоков парожидкостной смеси, уничтожением отработавших и созданием новых областей турбулентной диффузии для эффективного массообмена), мы сможем работать не теряя особенно в эффективности разделения при более широких пределах изменения скорости пара.
Как пишет Стабников - практически при любой (стр 140 - подчёркнуто красным).
А значит более лояльно относиться ко всяким неожидоннастям типа падения напряжения в сети( для меня очень критично!)и прочим возмущающим воздействиям...Хотя, естественно, далеко уходить от оптималных значений настоятельно не  рекомендуется...
Кроме того, думается, уменьшится пристеночный эффект(жидкость кипит во всём объёме - в глубине насадки и у стенки) да и некоторые другие плюсы ожидаются...
Стоит ли городить огород и пытаться запустить такую схему работы?
Переделки - доделки не сулят больших затрат.
Буду благодарен за советы, коллеги...

« Последнее редактирование: 23-05-2012, 14:36:56 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн engine

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 364
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 18
  • совсем непьющий
Вот слушаю Сергея , вроде всё понимаю, соглашаюсь)), взвешиваю все факторы-, ну хоть ты перевернись, интуитивно "мой компьютер" выдаёт предзахлёбный режим...(как оптимальный), блин, вот что значит инерция мышления.., мне очень хочется, что бы эта тема не пропала, а развивалась..( а то ходит она ,эта проблема , из раздела в раздел, из форума в форум.., я понимаю, конечно, что догма на ХД сейчас классическая, предзахлёбная, выгодная.., но точно есть зерно истины и в альтернативном видении) мне не хочется следовать "академическому" пути, т.е., если плохо разбираешься, открыл умные книжки и вот ты уже ДАртаньян с высоким и поучательно-снисходительным слогом)))

ПС у меня сейчас 3 разные колонны и намерен я их гонять на разных режимах))) вот бы ещё лабораторию с экспресс анализами.., но за неимением, будем пользовать свой многострадальный органон...))))

ппс Сергей, ещё бы автоматику Руди прилепить..,как там динамика?

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16570
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1128
  • -Получено: 10422
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Принудительная эмульгация - это зеркальное отображение привычной нам схемы. В привычной схеме флегма течет пленкой вниз в потоке восходящего пара, в той схеме - наоборот, пузырьки воздуха поднимаются в столбе медленно нисходящей флегмы. На мой взгляд тут и насадке не нужна. Нужен только хороший распылитель пара - весь обмен будет происходить на колоссальной поверхности пузырьков.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн engine

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 364
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 18
  • совсем непьющий
я бы хотел, что бы этот процесс был рассмотрен на колоссальной поверхности насадки.

Оффлайн forhlam

  • Новичок
  • **
  • Сообщений: 46
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 6
Нужен только хороший распылитель пара

m16, помнится, экспериментировал с хитрым барботером...




Оффлайн engine

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 364
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 18
  • совсем непьющий

оффтоп:
у меня возникло желание: завести на форуме букварь или систему отсчёта: СО))) начать с того что такое 2х2, затем далее,  оределиться, что такое какой режим))) мне кажется, что когда договоримся, то потом легче будет))))) сильно предлагаю сделать это Игорю :) :) :)
а потом....., я попытаюсь смешать эти режимы)))) , но без драки, а в научной дискуссии))), думаю, многие с удовольствием подключаться.., вот и "родим" что-нибудь оригинальное))) ;) :)

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16570
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1128
  • -Получено: 10422
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
я бы хотел, что бы этот процесс был рассмотрен на колоссальной поверхности насадки.
В затопленном слое на поверхности насадки обменных процессов не будет - они происходят на границе пар-флегма, а она в таком варианте будет именно на поверхности паровых пузырьков. если пузырьки будут стремиться объединяться (а это плохо), насадка может помешать объединению пузырей. Но если пузырьки будут подниматься как в аквариуме, без объединения, на мой взгляд насадка только помешает. Ее можно применить над эмульсионным слоем, выше принудительно затопленного уровня.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн engine

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 364
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 18
  • совсем непьющий
вот в этом месте я и думаю о том, что, возможно не предзахлёб - это и есть смешение режимов))))может где то на трети и будет происходить"пограничное" состояние и всё это, так сказать "ссумируется"?

Оффлайн engine

  • в отпуске на месяц
  • Опытный
  • ***
  • Забанен!
  • Сообщений: 364
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 18
  • совсем непьющий
опять же здесь важна характеристика насадки, а , особенно- длина царг...

Оффлайн GrOVАвтор темы

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 167
  • -Получено: 424
  • Профессиональный начинающий ;)
Стабников пишет (опираясь на Кафарова) что режим свободной турбулентности соответствует минимальному удельному весу парожидкостных эмульсий...Без насадки или ситчатых тарелок, которые играют роль сепараторов-распределителей-организаторов парожидкостных локальных потоков, не добиться выплонения этого ключевого условия. Существующая вязкость водоспиртовой смеси при температурах ректификации не позволит добиться нужной степени "вспенивания" эмульсии, причём не с долгоживущей пеной, а постоянно вновь образующейся и разрушающейся...
Так что похоже - без насадки никуда....Система не будет работать должным образом...
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн GrOVАвтор темы

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 167
  • -Получено: 424
  • Профессиональный начинающий ;)
Мне думается - В режиме принудительного эмульгирования длина царг  вряд ли будет иметь решающее значение - работать должно по общим правилам - 10-20 диаметров...
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн vadiv

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 981
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3
  • -Получено: 181
  • Мы в ответе за тех, кого напоили
Но если пузырьки будут подниматься как в аквариуме, без объединения, на мой взгляд насадка только помешает.
Вот здесь и есть интересный момент. Мы зациклилиь на флегме стекающей по насадке... убираем пристеночный эффект, возвращаем флегму в центр ... но есть обратная сторона медали. Давайте придумаем оптимальный способ и параметры подачи пара к флегме, для достижения мах. площади контакта. Ведь даже в аквариуме ставят ... распылители воздуха, а не просто барботер. Мне кажется если найти "правильные" параметры подачи пара (предположим при предзахлебном давлении) можем перейти на новый уровень ректификации.
ИМХО высказано как направление мысли. 

Оффлайн GrOVАвтор темы

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1268
  • Спасибо
  • -Отправлено: 167
  • -Получено: 424
  • Профессиональный начинающий ;)
vadiv, весь прикол в том что неинтересна существующая общая площадь контакта, интересна вновь образуемая...Похоже насадка-это совокупность центров образования пузырьков пара(вскипания) и ,частично, конденсации(схлопывания), частично сепаратор всплывающих пузырьков...
То бишь при каких условиях количество вновь образуемых пузырей в единицу времени будет максимально и при этом не произойдёт выброса в дефлегматор(захлёб) - вот эти параметры нам и нужны...Жидкость кипит во ВСЁМ объёме насадки одновременно и непрерывно...за счёт потока поступающего снизу пара...
« Последнее редактирование: 26-08-2011, 00:05:45 от GrOV »
Мозги даны каждому..Не все читали инструкцию по эксплуатации..

Оффлайн vadiv

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 981
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3
  • -Получено: 181
  • Мы в ответе за тех, кого напоили
То бишь при каких условиях количество вновь образуемых пузырей в единицу времени будет максимально и при этом не произойдёт выброса в дефлегматор(захлёб) - вот эти параметры нам и нужны...
Ты не понял о чем я писал.

интересна вновь образуемая..

Так вот для увеличеия вновь образуемой площади, я и предлагаю рассматривать не только флегму и "оптимизацию" ее движения и барботажа, но и оптимизацию подачи пара в насадку. Предположим подавать пар через распылитель в захлебнутую часть колонны ..  а дальше через рассекатели для пара в "рабочую" часть насадки (это для примера) 
« Последнее редактирование: 26-08-2011, 00:17:42 от vadiv »

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16570
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1128
  • -Получено: 10422
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Не забывайте о том что процесс должен проходить на фоне постоянного движения флегмы сверху вниз, Если пар будет ломать это направление, если флегма будет интенсивно уноситься верх, это будет не эмульгационная колонна, а просто захлебнутая, затопленная насадочная, разделение которой никакое.
А как примеси отбирать?
Да как обычно.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода