Автор Тема: Паровой и жидкостный отбор  (Прочитано 6603 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Экспериментирую с малой колонной (Д40 Н500) с паровым отбором. Регулируя подачу воды, стабилизирую давление в дефлегматоре над димротом. Выход пара, бывшая ТСА суужена трубкой диаметром 2 мм длиной 20 мм.
Наблюдаю четкую зависимость отбора от поддерживаемого давления (было бы странным если было бы иначе).
Нагрев стабилизирован Росой, поток воды зависит от ШИМ насоса, гоняющего воду, а написанная на коленке прошивка следит за давлением и меняет ШИМ.
Водяной контур собран так, чтобы колебания давления в водопроводе не влияли (или почти не влияли) на поток.
Особое внимание уделено тому, чтобы при настройке малого давления, колебания не заскакивали в минус и не было подсоса воздуха в дефлегматор.
Четкой (до миллиметра в.ст.) стабилизации давления нет, но отклонения не превышают нескольких миллиметров.
При давлении над димротом 10-15 см.в.ст, паровой отбор составляет порядка 100 мл в час, при давлении 35 мм - 400 мл в час.

Настроить отбор порядка 10-20 мл в час удается, но сырая схема измерения давления и еще более сырой алгоритм стабилизации допускают знакопеременные колебания давления, при супер-малых отборах дефлегматор "дышит", и меня это не устраивает.

Но выводы сделать можно уже сейчас. Автоматически управляемый, самоподстраиваемый под изменяющиеся условия, паровой отбор при ректификации вполне возможен и будет реализован.

Телодвижения преследуют несколько целей.
Во-первых, если дефлегматор работает под давлением, даже ничтожно малым, устанавливается исходящий поток из него, и воздух не может попасть в зону дефлегмации.
Во-вторых, четко управляемый отбор головной фракции позволяет отбирать примеси более концентрированными, что уменьшает объем головной фракции и снижает потери спирта, и совокупно с отсутствием доступа кислорода в дефлегматор укорачивает время отбора голов.
В-третьих. Небольшой паровой отбор из дефлегматора во время жидкостного отбора товарного спирта выводит значительную часть недоотобранных и новообразованных головных примесей, не дает им попасть в товарный спирт, как при наличии царги пастеризации, так и без нее.

От мысли использовать паровой отбор товарного спирта следует по ряду причин отказаться. Такой отбор сводит к нулю плюсы, связанные с отводом недоотобранных и новообразованных примесей, и что самое важное - он снова рождает проблему контакта паров спирта с кислородом воздуха, теперь уже не в дефлегматоре, а в холодильнике парового отбора. При жидкостном отборе этой проблемы нет. Спирт попадает в доохладитель в жидком виде и полностью заполняет его, не оставляя места кислороду.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Онлайн Батарейкин

  • Политолог
  • Эксперт
  • *
  • Сообщений: 13748
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3196
  • -Получено: 2336
  • в Темные Времена хорошо видно Светлых Людей!!!
От мысли использовать паровой отбор товарного спирта следует по ряду причин отказаться.
а у Бандеровца какой отбор?
если пар заходит в охладитель. а на конце клапан весит.
и отбор регулируется... и кислород в холодильник не поступает
Берегите Людей, после встречи с которыми, что-то Светлое и Радостное поселяется в вашей Душе.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
На такие грабли я наступал еще в 2007 году. Не работает такая конструкция.
Закрытие клапана внизу конденсатора не выводит колонну на бесконечное флегмовое число. Отбор продолжается, но спирт вытекает не наружу, а заполняет холодильник. После этого связи с атмосферой уже нет. Новообразованные примеси не удаляются, а давление в дефлегматоре, колонне и кубе начинает зависеть от соотношения потока воды и нагрева. И если непрерывно не  управлять нагревом или охлаждением, уходит в вакуум (куб резко вскипает, колонна затапливается), или давление зашкаливает (кипение затухает). Если потом снова открыть клапан, а в колонне - вакуум, вместо выдачи потока спирта холодильник всосет воздух. А при избыточном давлении выдаст ведро спирта вместо стакана. При этом давление сбросится, куб вскипит, и снова захлеб.
Есть еще одна проблема. Как через такой узел (конденсатор-холодильник с клапаном внизу) из куба выйдет воздух, и как будут удаляться неконденсируемые газообразные примеси?
Через заполненный спиртом холодильник они не выйдут, будут накапливаться вверху дефлегматора, не пуская пары спирта в зону конденсации.
« Последнее редактирование: 08-04-2017, 01:56:11 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: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
а у Бандеровца какой отбор?
Если я не ошибаюсь, он управляет водой по температуре на крышке дефлегматора. Но это косвенный фактор, который не гарантирует "вдохов" дефлегматора при капельном выходе конденсата.
 Температура в дефлегматоре должна быть всегда 78,3. При любом потоке пара из дефлегматора. Если температура выше, значит нет достаточного укрепления, а если ниже, значит пар не насыщенный, то есть в дефлегматоре есть воздух.
Температура на крышке всегда ниже, влияет охлаждение воздухом. Но при супер-низких скоростях выхода пара из дефлегматора нельзя быть уверенным в том, что снижение температуры не вызвано проскоком воздуха в дефлегматор.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Онлайн Батарейкин

  • Политолог
  • Эксперт
  • *
  • Сообщений: 13748
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3196
  • -Получено: 2336
  • в Темные Времена хорошо видно Светлых Людей!!!
И если непрерывно не  управлять нагревом или охлаждением, уходит в вакуум (куб резко вскипает, колонна затапливается), или давление зашкаливает (кипение затухает). Если потом снова открыть клапан, а в колонне - вакуум, вместо выдачи потока спирта холодильник всосет воздух.
Вова проснется! расскажет. но ведь работает у него. но управляя по моему и мощностью и потоком воды в димроте

так а у тебя отбор товарного спирта перегородчатый?
Берегите Людей, после встречи с которыми, что-то Светлое и Радостное поселяется в вашей Душе.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Олег, то, что я написал, а ты процитировал, касается не колонны Вована, а варианта, который ты предложил, когда дефлегматор будет заперт клапаном, выход воздуха и газов будет перекрыт гидрозатвором (столбом дистиллята в холодильнике).
У Вовы не такой вариант. Без выпуска воздуха и газов дефлегматор завоздушивается (загаживается :) ) и не работает.

Цитировать (выделенное)
так а у тебя отбор товарного спирта перегородчатый?

Ты посмотри название раздела. Теоретические изыскания. Я описываю не свою колонну, а рассказываю о  эксперименте по управлению паровым отбором. И рассуждаю о том, что такой вариант хорош для голов и других субпродуктов. Делать паровой отбор тела не стоит, так как теряются самые вкусные плюсы, которые дает паровой блок - "эффект аргона" - отсутствие продуктов окисления в товарном спирте,  и тот плюс, который аргон сам по себе не дает -  вывод недоотобранных и новообразованных головных примесей.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Онлайн Батарейкин

  • Политолог
  • Эксперт
  • *
  • Сообщений: 13748
  • Спасибо
  • -Отправлено: 3196
  • -Получено: 2336
  • в Темные Времена хорошо видно Светлых Людей!!!
касается не колонны Вована,
но они близки. вот и пошла ассоциация в пьяной голове

когда дефлегматор будет заперт клапаном, выход воздуха и газов будет перекрыт гидрозатвором (столбом дистиллята в холодильнике).
в нынедействующих колонах последней твоей модели тоже самое.
просто обьем спирта развый.
обьем паров и флегмы все равно не должен быть герметичным. просто ты заузил отверстие ТСА.

в общем я пока новичок. сижу молча читаю!


добавлено: 08-04-2017, 08:35:08
а рассказываю о  эксперименте по управлению паровым отбором. И рассуждаю о том, что такой вариант хорош для голов и других субпродуктов
я так понял это продолжение твоих нароботок после трехсолойного димрота на 60 колоне. просто ты научился управлять этим отбором. ну или почти научился
Берегите Людей, после встречи с которыми, что-то Светлое и Радостное поселяется в вашей Душе.

Оффлайн Alaska

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 171
  • Спасибо
  • -Отправлено: 28
  • -Получено: 35
Температура в дефлегматоре должна быть всегда 78,3
Зависит от атмосферного давления. Термометр может показывать и 78,0 и 78,9 и т.д.
Перемога або смерть!

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Олег, давай расставим точки, а то ты путаешь некоторые моменты.
В процессе ректификации из колонны выводится два вида веществ - жидкие и газообразные.
В привычной для многих колонне с полной конденсацией паров в дефлегматоре и  с жидкостным отбором спирта, выходы из дефлегматора разделены.
Жидкие вещества  выходит через жидкостный узел отбора, через заполненный спиртом холодильник.
Воздух, углекислый газ и прочие газы, поднимающиеся вместе с паром, при конденсации отделяются от спирта и выходят сначала в газовую зону дефлегматора, и оттуда имеют возможности уйти через ТСА в атмосферу.
Если этой возможности не будет, газы, накапливаясь, заполнят дефлегматор и не будут пускать пары спира к виткам димрота.

В схеме, которой я сейчас учусь управлять, все несколько иначе.
Схему называют "cool management", это схема с паровым отбором выше дефлегматора, управляемым путем изменения охлаждения (потока воды в дефлегматор).
В отличие от схемы с жидкостным отбором, выход из дефлегматора один. И жидкость (в виде паров), и газы выходят через холодильник продукта, и если на нем поставить клапан, выход газов прекратится. Это приведет к потере работоспособности колонны
Поэтому ставить заполняемый холодильник с клапаном внизу на выходе системы Сооl Management нельзя.

Цитировать (выделенное)
я так понял это продолжение твоих нароботок после трехсолойного димрота на 60 колоне.
Нет. Наоборот. Для хорошей работы дефлегматора с паровым отбором нужно иметь объем дефлегматора побольше. Система СМ может свести на нет почти все недостатки наклонного дефлегматора.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Температура в дефлегматоре должна быть всегда 78,3
Зависит от атмосферного давления. Термометр может показывать и 78,0 и 78,9 и т.д.

Не от атмосферного, а от абсолютного давления в дефлегматоре. Но мы говорим о цифрах разных порядков.

Боюсь соврать, Вова подправит. Он стабилизирует паровой отбор, поддерживая температуру 50-60 градусов. Какое должно быть давление в дефлегматоре, чтобы спирт конденсировался при такой температуре?

Наверное надо уточнить, ибо ловля блох убивает суть.

Температура пара в дефлегматоре, работыющем без воздуха,равна температуре кипения спирта и не зависит от потока, от скорости выхода пара.
Если температура пара в дефлегматоре  выше температуры кипения спирта при данном давлении, значит в дефлегматоре уже не спирт, а самогон (много воды).
И наоборот, если темпераура пара в дефе ниже точки кипения спирта при данно температуры, значит пар не насыщенный, он смешан с воздухом или газообразными примесями.

Когда-то оень давно, еще до СПН, в эпоху Темпкипера и программ на вижлбейсике, я пытался рулить паровым отбором по температуре датчика температуры в потоке пара. Затея с треском провалилась.
Тогда я был в смятении, но вскоре понял причину. Она изложена выше.
если вдоль датчика идет пар , то температура не зависит от его скорости. Если температура пошла вниз, снажит дефлегматор "вдохнул"  и вдоль датчика уже шурует не пар из дефлегматора, а воздух  дефлегматор. Получайте порцию альдегидов, ацеталей, эфиров и прочих добавок к спирту.

И все-же управлять потоком пара по температуре можно.
Для этого нужно применить схему теплового моста. Мост - это, например, медная пластина. Один ее край - внутри дефлегматора, другой - в термостате, поддерживающем определенную низкую температуру.
Если температура на холодной стороне моста стабилизирована. На горячей тоже стабильна (температура кипения спирта). В таких условиях температура любой не крайней точки моста зависит от потока тепла, а он  свою очередь - от скорости потока пара вдоль горячей стороны моста.

Управление по температуре на крышке дефлегматора - один из вариантов теплового моста, где голячая сторона термостабилизирована температурой конденсации (кипения) спирта, а холодная сторона моста (темература воздуха) не стабильна и похвержена разным возмущающим факторам.
Поэтому температура на таком "мосту" зависит не только от потока пара, а и от температуры воздуха, и его подвижности.  Управлять таким способом несомненно можно, но точность и надежность такого способа оставляет желать лучшего и -самое плохое - не гарантирует отсутствия "вдохов" дефлегматора.
« Последнее редактирование: 08-04-2017, 12:16:15 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: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Я давно продумывал, но так и не реализовал вариант теплового моста для управления потоком воды в дефлегматор и организации парового отбора.
Если к дефлегматору припаять торцом медную полосу,  скажем, 3х15 мм, а второй край припаять к торцом к трубке подачи воды, и где-то посредине поставить датчик температуры, а после этого утеплить дефлегматор, медный мост с датчиком и точку припайки к водяной трубе, то по пластине пойдет тепловой поток, зависящий от разности температур по краям и от движения пара внутри дефлегматора. А так как температура в водопроводе в течении суток меняется мало, изменение температуры датчика будет зависеть от потока пара (от отбора) и управление может быть успешным.


Способ управления отбором  (потоком воды в дефлегматор) по схеме температурного моста имеет положительные и отрицательные стороны.
Главный недостаток такой системы - это инерционность. Изменения температуры незначительны и медленны, неоптимальность потока воды  приводит к началу изменения температуры на мосту  в лучшем случае через несколько секунд  (в худшем случае - через несколько минут). Инерционность датчика добавляет еще некоторое время. В результате датчик сообщает о том, что воды много или мало уже тогда, когда из дефа уже шурует бешеный поток, или наоборот, когда половина дефлегматора уже заполнена свежим воздухом.
Если добавить к этому то, что температура и скорость воздуха (холодной стороны моста) могут влиять на показания термометра, недостатков становится слишком много.

Поэтому несколько лет назад я прекратил эксперименты в этом направлении.
Все сказанное выше привело меня к пониманию того, что управлять потоком пара при паровом отборе лучше не по температуре, а по давлению.
Поток пара из дефлегматора (через ТСА) зависит от давления и от сопротивления выхода потоку пара.
Каждому давлению внутри дефлегматора соответствует одно значения потока пара, а значит и отбора. Да, датчик давления впятеро дороже датчика температуры, но у него есть одно свойство, которое нивелирует такой недостаток. Это полное отсутствие инерционности.

При контроле давления даже небольшое изменение потока пара сопровождается МГНОВЕННЫМ изменением давления внутри дефлегматора, и это позволяет успешно и своевременно управлять отбором. Даже не уверен, что нужен ПИД...
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Бандерівець

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3797
  • Спасибо
  • -Отправлено: 797
  • -Получено: 1064
Напишу не повязані думки з голови
1) між ТСА та холодильником в мене стоїть утеплена трубка сантиметрів на 50, думаю(принаймі себе тішу думкою) що вона частково виконує роль буфера пари спирту-повітря. Порція парів спирту попала в трубку, після неї пари конденсуються, коли вода  подалась в дімром пари спирту в дімроті частково сконденсувались, відповідно границя повітря-спирт перемістилася у верх хтрубки або ж у дімром. Навіть якщо і у дімрот тоді все одно менша кількість спирту окислиться. Як перевірити чи повітря попадає в дімрот поки незнаю.

2) Якщо в трубопроводі не різко міняється напір води тоді проблеми не має з паровим відбором, автоматика коригує, проблеми коли різко та набагато міняються напір. Пробував я зменшити коливання через редуктор єфект 0, щось толковіше не придумав.

3) Не має необхідності чітко дотримуватись швидкості відборі голів. Наприклад нам необхідно відібрати 1000 мл. голів за 10 годин, розібєм цей інтервал на 10 частин. В такому разі нам необхідно за годину відібрати 100 мл, нехай в якись момент буде трішки швидше капати в якимь повільніше, ролі в цілому не зіграє. Адже флегмове число при все рівно буде велике, а задача й нас накопичити голови у верхній частині колони та частково їх виводити, відбір підголовників насадку від залишків голів промиє.

4) Проблем з відбором голів(а при відборі тіла виводити новоутворені) немає, проблеми більше появляються при відборі підголовників, коли через ТСА проходить більше пари, тоді пара швидше нагріває датчик ніж він встигає віддати тепло, тоді падає точність відбору підголовників. Для себе я цю проблему віришив заминивши відбір підголовників гідроселекцією. Але думаю можна попробувати поексперементувати з утепленням датчиків. В мене датчик дуже добре утеплений.
« Последнее редактирование: 09-04-2017, 19:06:14 от Бандерівець »

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
В мене при регулюванні води по тиску ситуація протилежна. Середні  відбори (300-1000 мл/год) мені вдається підтримувати без проблем, стабільно й точно.
Проблеми виникають з мізерними відборами, для яких треба тримати тиск у одиницях мм.в.ст. Проблему можна було б вирішити кардинально, зменшивши діаметр парового отвору ТСА, але це вже небезпечно, треба буде городити систему аварійного сбросу.
« Последнее редактирование: 10-04-2017, 12:00:19 от Игорь »
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...
Володя запропонував цікаву систему, яка полягає в тому, що є теплоізольована  трубка після ТСА, достатньо довга і яка переходить у прямоточний охолоджувач. "Дихання" дефлегматора-конденсатора в певні моменти можуть досягати досить значних величин і не факт, що довжини трубки буде досить для створення достатнього буферного об'єму спиртової пари.
Тому слід застосувати додаткову енергію: окрім теплоізоляції трубки після ТСА слід її підігрівати, наприклад ніхромовою спіраллю. Це додасть енергії спиртовому пару, що призведе до виходу її в напрямку більш низького тиску, тобто в напрямку холодильника. Коли дефлєгматор "вдихє" при (при використанні конструкції без підогріву), підогрів дасть змогу надати енергію спиртовому пару і не дати здійснити "вдох" повітря з атмосфери. Іншими словами, підогрівач додає на виході з трубки - вході в холодильник додаткового тиску, який більше, ніж можливий віі'ємний стрибок тиску в  дефлегматорі.
Наприклад, при стабільній роботі ми маємо перепад тиску в дефлегматорі, і відповідно на виході трубки (без підогріву) +- 3 мм в.с. Нехай підогрів створює додатковий тиск у 4 мм в.с. Цей тиск навіть при зміні тиску у дефлегматорі на - 3 мм в.с. забезпечить тиск на виході трубки у 1 мм в.с. Це нагадує форсажну камеру літака.
Чи я помиляюся у своїх роздумах?
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн Бандерівець

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3797
  • Спасибо
  • -Отправлено: 797
  • -Получено: 1064
Гог-Магог, Спершу щоб щось таке придумувати необхідно знати що відбувається в ТСА-буферна вертикальна трубка. Ми поки можемо лише здогадуватись(на жаль  :()
Краще поставити трубу невеликого діаметру(8-10 см) але довгу, наприклад на метр, щоб вона дихала а не дифлегматор.
« Последнее редактирование: 10-04-2017, 15:59:51 от Бандерівець »