Автор Тема: Типи брагоректифікаційних установок.  (Прочитано 17250 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
На диаграмме Циганков не указал подачу воды на гидроселекцию в ЭК. Я указал поток эпюрата без ГидроСелекции 7,776лАС и 10,724лВды = 18,5л42%
В оригинале эпюрата 23,368кг/6,221кгАС. Это 7,776лАС и 17,147лВды= 24.923л31.2%.
По версии Циганкова на ГС ушло
+6,423л воды. Он так и говорит ~1кг/кг...

Хотя лично я склоняюсь к идее более глубокой гидроселекции, как делает ув. zava-da. Эпюрат не более 20%, для отгона еще и промежуточных вместе с головами на ЭК.

Оффлайн mekkaod

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 787
  • Спасибо
  • -Отправлено: 74
  • -Получено: 555
  • Одесса, не торопясь
А про гидроселекцию советую до поры забыть, неподготовленная вода для этого не годится, это раз, а рект колонна при слабом эпюрате работать будет некрасиво.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Ув. mekkaod, в моем понимании все надо делать по этапам.
- Сначала запустить БРУ в базовой схеме БК+ЭК+РК, но сразу с кубовым 1+%АС объемом РК. Мне видится так проще...
- Потом подавать воду (лютер) на ГС в ЭК из куба РК. Количеством лютера легко проверить диапазон разбавления эпюрата и соотвнтственно каак РК на него реагирует. Коль РК сидит на кубе с малой спиртуозностью, ей легше вычерпывать АС из тощего эпюрата..
- Третий этап. Посредством ГС просадить  спиртуозность эпюрата до 18..20% и попробовать на верхнюю ТТ ЭК установить декантатор, как у Вас на разгонной колонне, для сбора и выведения СЭАК из системы.

Оффлайн zava-da

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1888
  • Спасибо
  • -Отправлено: 452
  • -Получено: 1225
Для того, чтоб это понять нужно сделать расчёты. Начни с материального баланса.
Я прикрепил балансы своих колон. Они немного устарели. Нет ГС, да и изменилось кое что. Просто возьми за образец, и посчитай свой баланс. Сразу в мозгах всё прояснится.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Начни с материального баланса.
Базовый баланс БРУ в экселе строится на Ура!.
А вот Возврат спиртуозного лютера в БК порождает ошибку - цикличность/рекурсия.
Возврат Лютера в Брагу добавил в ручную, разорвав циклическую ссылку....
Если менять кол.во вводимой в БРУ браги и ее спиртуозность, то надо руцями подбирать значения в серых полях, которые указывают количество лютера и в нем АС, возвращаемого на БК. Добиваясь 0,000 разницы меж значениями.
В таблице изменяемые поля выделены зеленым цветом.
Диапазон изменения переменных в меру понимания...

Так же указано количество воды и спиртуозного лютера для гидроселекции ЭК.

Мне видется что БРУ не сильно будет перегружена по браге и по гидроселекции лютером до 20%, если держать лютер в пределах 2% спиртуозности.

Р.$. в таблице есть микро расхождения с реальной картиной, но думаю этими крохами можно принебреч. Общая тенденция видна. Лютера в Брагу добавил в ручную, разорвав циклическую ссылку....
« Последнее редактирование: 25-12-2017, 09:12:23 от Power ON »

Оффлайн zava-da

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1888
  • Спасибо
  • -Отправлено: 452
  • -Получено: 1225
А про гидроселекцию советую до поры забыть, неподготовленная вода для этого не годится, это раз, а рект колонна при слабом эпюрате работать будет некрасиво.
Забывать нельзя. Нужно сразу предусматривать возможность использовать ГС.
Касательно подготовки. Я использую обычную днепровскую воду. Этой же водой питается и куб БК. Вода подаётся из бака 160л насосом UPA 15-120. Очень ровненько, без перепадов давления. После отгона 600-800л бражки
я заправляю эту воду сульфаминовой кислотой 3% и отрабатываю на воде 10-15мин. Тены кубов и насадка ЭК становятся как новые.
Как будет работать РК колона на слабом эпюрате остаётся вопросом.

добавлено: 22-12-2017, 15:01:10
Базовый баланс БРУ в экселе строится на Ура!.
На схеме нет подачи пара ни в одну колону. Чем греть будешь?
« Последнее редактирование: 22-12-2017, 15:01:10 от zava-da »

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Как будет работать РК колона на слабом эпюрате остаётся вопросом.
Согласен, вопрос еще тот!

Для начала выскажу свои предположения почему склоняюсь к 20% эпюрата.
http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Vodka/Spirit_productions.htm
Цитировать (выделенное)
По Д. И. Менделееву, в водно-спиртовых растворах образуются гидраты определенного состава, а именно: С2Н5ОН—12Н20;     С2Н5ОН—ЗН20;     3 С2Н5ОН—Н20.

Я. В. Зельцер, пользуясь данными Бозе при температуре 20° С и считая, что гидратам указанного состава соответствуют концентрации спирта 17,5, 46,0 и 88,5% масс., вычислил, что теплота образования 1 моля гидрата С2Н6ОН—12Н20 равна 8,700 кДж,       С2Н5ОН—ЗН20 - 3,077     и      ЗС2Н5ОН—Н20 - 0,934 кДж.

Зная теплоту образования 1 моля каждого из гидратов и фактический тепловой эффект смешения 1 кг водно-спиртового раствора, он нашел, что

до 17,5%-ной мас. концентрации спирта в растворах присутствуют соединения состава С2Н5ОН—12Н20 и избыток воды;
в 17,5 — 46%-ных растворах содержится смесь двух гидратов -С2Н5ОН —12Н20  и  С2Н5ОН—ЗН20; 
в 46-88,5 %-ных растворах — смесь гидратов С2Н5ОН—ЗН20 и ЗС2Н5ОН—Н20.
Растворы крепостью выше 88,5% представляют смесь гидрата ЗС2Н5ОН—Н20 и избытка спирта.
Выходит что если спиртуозность раствора менее 17,5%мас. то в нем начинает присутствовать избыток воды,
переводим 17,5% мас. = 21,12% об.  Добавляем еще чуток воды для гидратирования примесей, и получаем магические  20%об. Да и К.ректы при 20%об. большинства промежуточных, способствуют их хорошему выведению в ЭК.

Возвращаемся к вопросу подаче в РК тощего эпюрата.
Возмем за руководство - Циганков 1984. с.173. "Влияние концентрации питания на производительность спиртовой колонны"
при понижении концентрации Эпюрата с 30% до 15% и флегмовом числе R=3, он рекомендует увеличить количество тарелок в отгонной части на 54%, с 5,4ТТ до 8,3ТТ; а в концентрационной увеличить с 32,7ТТ до 33,5ТТ всего на 2,5%.

Если же держать флегмовое число в РК  R=6..7, то для отгонной части при 20% питании надо 4,5ТТ, а для концентрационной 16..17ТТ. И занизить на 40% производительность РК. Это хорошо видно на Рис.87. Цыганков.1984.с.175. Все данный по спиртовой колонне приведены для получения 96,2%об ректификата.

Так же прошу учесть что в кубе РК у нас не 0%, а слабая спиртуозность ~2%. Что способствует уменьшению ТТ в отгонной части.  А если не уменьшать ТТ в отгонной, то можно поднять производительность РК, может не до исходных 100%, но все же..
Так же небольшая спиртуозность лютера не требует виртуозного управления отбором, подачей, нагревом и т.п. А для этого надо не дюжая автоматика с хорошим алгоритмом и дорогими-сложными исполнительными механизмами.
Кстати мне нравится цифра 2%об лютера. Ведь при испарении 2%об жидкости получаются ~20% об. пар! аккурат для гидроселекции цифра!

И еще. Если прикинуть что в исчерпывающей части, для D50 трубы, всего то 20млАС и 100мл жидкости, то  при отборе 600млСР/час (10млСР/мин) при малейшей заминке с балансом вводо-вывод-нагрев, спирт в лютере появится за 2 минуты, и в хорошей концентрации!
В промышленности как правило объем жидкости на тарелке сменяется за 2 минуты. Вот и получаем, если в отгонной части 8ТТ = 16ФТ, время для полного прохождения их жидкостью ~30мин.

добавлено: 23-12-2017, 10:23:21
Небольшое отвлечение в сторону двойной/повторной ректификации крепких навалок.
Смотри что интересно "Растворы крепостью выше 88,5%мас  представляют смесь гидрата ЗС2Н5ОН—Н20 и избытка спирта."  Если нет возможности проводить ректификацию СР без разбавления, то в моем понимании целесообразно брать тело до кубовых  88,5%мас = 90,7%об = 78,8оС.
« Последнее редактирование: 23-12-2017, 11:31:18 от Power ON »

Оффлайн zava-da

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1888
  • Спасибо
  • -Отправлено: 452
  • -Получено: 1225
Если же держать флегмовое число в РК  R=6..7, то для отгонной части при 20% питании надо 4,5ТТ, а для концентрационной 16..17ТТ. И занизить на 40% производительность РК. Это хорошо видно на Рис.87. Цыганков.1984.с.175. Все данный по спиртовой колонне приведены для получения 96,2%об ректификата.

У меня на 2-х парах так получится, а у тебя, на 3-х колонах, нет.
Посчитай, какая производительность тебе понадобится для РК. И какая нужна будет труба при ФЧ=6-8?


добавлено: 23-12-2017, 12:36:58
Если нет возможности проводить ректификацию СР без разбавления, то в моем понимании целесообразно брать тело до кубовых  88,5%мас = 90,7%об = 78,8оС.
Да есть возможность разбавить, но нужно убрать то, что имеет головные св-ва на крепком спирту. По другому их не убрать.
Если ты имеешь в виду КОО в эпюрационном режиме, то зачем же портить продукт разбавлением?

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Цитата: zava-da
Если ты имеешь в виду КОО в эпюрационном режиме, то зачем же портить продукт разбавлением?
КОО - это святое!
Я имел ввиду кубовую РК, крепкой навалки.
 Я када успеваю насобирать спирта после 1.й РК, а с чредой празников кагто это не получается... Набираю в куб 10..15л96.6% и на этот объем добавляю 100мл воды. Отбор голов, потом отбор тела до 91%об в кубе. Остаток таакой вонючий! И его принебрежительно мало, да и львиная доля спиртуозности остатка это сивуха. Добавка в 1% воды не сильно разбавляет навалку, но позволяет ориентиро ваться по Т.куба за окончанием процесса.

Посчитай, какая производительность тебе понадобится для РК. И какая нужна будет труба при ФЧ=6-8?

Хорошая идея систематизировать в табличку типовые варианты БРУ, с привязкой к трубам DIN DN40, DN50, DN65, DN80, DN100.

В приложении варианты баланс БРУ
Баланс сверстан с учетом:
- ЭК греется паром от БК (косвенно-прямоточно)
- Возврат всего лютера2% с РК на БК.
- Гидроселекция эпюрата лютером2% до 20%.
- Выведение примесей из БРУ чрез СЭАК.

Укрупненно получается, для браги 8%:
  7л/ч - DN40 -   2кВт/ч - СР=  15л/сут   
15л/ч - DN50 -   4аВт/ч - СР=  30л/сут
50л/ч - DN85 - 12кВт/ч - СР=100л/сут
« Последнее редактирование: 25-12-2017, 09:19:59 от Power ON »

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Отчего столько внимания гидратам? Что зависит от того, в виде каких гидратов спирт сосуществовал в кубе до того, как он закипел?
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Отчего столько внимания гидратам? Что зависит от того, в виде каких гидратов спирт сосуществовал в кубе до того, как он закипел?
Гидраты это же тааак наукоарбузно! Сам Дмитрий Иванович Менделеев!!! Уууу.....
Для понимающих видно шо это притянуто за уши. Но во всей этой гидратной раскладке, всеж мне не дает покоя именно 20% раствор, када весь спирт связан водой и находится в составе С2Н5ОН—12Н20. Насколько я помню химию, если при образовании химического вещества идет выделение энергии, то и при распаде на составные элементы эта же энергия должна поглатиться обратно. Эти гидраты самые энергоемкие. Вот и выходит - при ГидроСелекции нам надо сначала затратить дополнительную энергию на отрыв моллекулы спирта от гидрата, а потом уж от жидкости. Такой довесок усилий может дополнительно помогать нам при селектировании этанола..... Тут можно фантазировать и фантазировать... Тема не про это...


Давайте рассмотрим что будет твориться в голове ЭК, при подаче воды(лютера) и разбавлении Бражного дистиллята до ~20%.
Осуществляем подачу воды на первую тарелку, сразу под узлом отбора. В узел отбора летит пар ~70%об, ~88оC.
Отправляем всю жидкость с узла в декантатор, а из него на первую тарелку для орошения насадки.
Руководствуясь данными Циганков.1984. с.189-190, видим что для 70%об., максимально сивухи может быть 35%, остальные 35% это этанол (ИЛИ ДРУГИЕ ЛЕТУЧИЕ ФРАКЦИИ), ну и для ровного счета 30% воды.

Рассмотрим два крайних состава бражного дистиллята.
1. Сивухи ~ 3000мг/л + ЭАФ ~1500мг/л (~2:1)
2. Сивухи ~ 5000мг/л + ЭАФ   ~800мг/л (~6:1)

Тада при длительном накоплении жидкости в декантаторе, ее 70% состав может сформироваться следующим образом:
1.  СФ-35%, ЭАФ-18%, этанол-17%, вода-30%. Уже может и расслоиться?!!!
2.  СФ-35%, ЭАФ-  6%, этанол-29%, вода-30%.

Можно еще чуток поддать воды на промывку в самый низ декантатора... Но это уже занадто сложно..

Единственное шо печалит, во всем этом празднике жизни, при выведением примесей на гидроселекции это Метанол и Фурфурол..

Оффлайн zava-da

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1888
  • Спасибо
  • -Отправлено: 452
  • -Получено: 1225
Скока много букв ???
Что за деконтактор? х.з.
Всё гораздо проще и прозаичнее.
ЭК считаешь из расчёта 0,5кВт нагрева на 1л АС.
Если по твоей схеме, то пересчитай на пар, который ты заберёшь из БК и добавь ей мощности.
Дистиллят с БК вводи 1/3 сверху - 1/2 колоны ЭК. Зависит от высоты. У тебя наверно на 1/3 т.к колона высокая не влезет. Не страшно, головы будут не очень концентрированные, прогонишь второй раз.
ГС воду считай из расчёта 8л/час на 1кВт нагрева ЭК. Если эпюрат будет ниже 20%об, убавишь ГС воду.
ГС подаётся под ДЭФ. Температура желательно 90-92грдС. Где возьмёшь не знаю, думай. Если будет 85грдС тоже хорошо. Даже на 75-80грд работает. Но учёные рекомендуют 92 минимум.
Что происходит под ДЭФом при подачи ГС воды не знаю, но температура в ДЭФе 76-78грдС не смотря на то, что под ДЭФ льётся почти кипяток.
У меня ЭК насадочная. Насадка 3,8х3,8 десятигранка. пров Ф0,2мм от Диогича. Не травленная.
Труба 63х1,5. Свободно на 3кВт пропускает 6лАС/час + 4л воды в дистилляте+ 4л/час воды в греющем паре + 20л ГС воды.  Итого эпюрат около  18-20%. Головы 0,2л/час. Можно меньше. У меня как то иголка забилась. 6 часов ЭК работала без отбора ГФ. Ничего не случилось. В эпюрат примеси не пошли. Правда у меня концентрационная часть 900мм. Есть где разместить ГФ.
Надеюсь, что эта колона пропустит и 10л АС/час, но пока не пробовал.
Хочу акцентировать Ваше внимание. БРУ без ГС на ЭК делать не стоит. Метод реально даёт результаты. Даже периодическая колона переплавляя эпюрат после ГС ведёт себя как при второй РК. Ровненько, без залётов температур. Приятно работать. Эту же колону с ГС можно использовать как эфирную. Т.е. попросту перегнать на ней головы ещё раз.  Головы от голов пахнут мебельным лаком, имеют жёлто-зелёный цвет.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
мне не дает покоя именно 20% раствор, када весь спирт связан водой и находится в составе С2Н5ОН—12Н20
Почему 12, а не 5? И откуда уверенность в том, что при температуре, близкой к точке кипения, гидраты еще будут существовать?
Вот неплохая современная статья о гидратах этанола.
https://istina.msu.ru/media/publications/article/756/50a/421493/Quant_El_2011.pdf
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 делал подобный прозрачный декантатор, ставил его на возврате флегмы в куб периодической колонны. Нихрена там не декантируется, хотя если вести отбор досуха, из узла отбора удается вывести грамм 50 сивушного масла.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Почему 12, а не 5? И откуда уверенность в том, что при температуре, близкой к точке кипения, гидраты еще будут существовать?
12 это предположения Д.И.Менделева, 5 это предположения современных исследователей. Мне все равно какое количество воды в кластерах, но однозначно прослеживается анамальная эенергоемкость удержания спирта водой при ~20%об. Понимаю шо с ростом температуры доля водородных связей падает, но она не нулевая! Мне все больше и больше нравится цифра 20%об...
Статья великолепная, благодарю.

Я делал подобный прозрачный декантатор, ставил его на возврате флегмы в куб периодической колонны. Нихрена там не декантируется
Расслаиваться и декантироваться начинет при 8%об(94°С) и дальше до 0%об (100°С), под дефлегматором. Циганков.1984.с.189.
Не зря же ув.mekkaod в разгонной колоне держит макс. спиртуозность под дефом до 8%об!