Автор Тема: Разделение смесей методом парциальной конденсации.  (Прочитано 13404 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Гонитва

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1103
  • Спасибо
  • -Отправлено: 96
  • -Получено: 303
  • Изготовление/наличие СПН, РАН, GonevoRAN@yandex.ru
При конденсации происходит процесс постоянного и непрерывного увеличение крепости несконденсированного пара и крепости получаемого дистиллята. Поэтому самая последняя капля дистиллята будет самой крепкой.

так энергии для конденсации спирта нужно МЕНЬШЕ чем для мол. воды.
...Возьмем закрытый объем смеси паров (спирт/вода), внесем туда конденсатор, на котором будет происходить переход пара в жидкость. Получается, что последняя капля пара спирта сконденсируется последней? ... Что то тут не так, если не применять аппарат с дополн. понтами. Ну а с непрерывным потоком пара конечно похоже на истину
Насадка, наполн

Оффлайн S66

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 908
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 96
  • Пьяный заяц - тоже зверь!
ЗдОрово Игорь!!!! Остался один шаг и ты у цели.... Глянь Критическую температуру вещества, и всё вообще станет на свои места.... С каплями с легка не так, но ты на правильном пути, еще не много и дойдём до фракционной конденсации.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Критическая температура для спирта - плюс 241 градус при давлении 63 атмосферы. Неужели ты считаешь возможным вести такой  процесс в домашнх условиях?
И причем тут фракционная конденсация, при которой отбор ведется в несколько приемных емкостей?

Из моих расчетов становится ясно, что предельная крепость отбираемого спирта для всех устройств, использующих парциальное разделение и не использующих тепломассообмен, это 92-94 градуса. Чтобы разделить лучше, нужно коденсировать до отбора  больше 95% веса пара. При этом энергозатраты на единицу веса отбираемого спирта становятся чрезмерно большими.
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
Думаю гениальность бы заключалась не в тех. решениях по парциальной конденсации, а в промежуточном отборе НУЖНЫХ паров и конденсации ненужных(воды), т.е. ЕЩЕ НА УРОВНЕ ПАРА.. Как бы то заставить одни молекулы в одну сторону, другие в иную...., хм...
Насадка, наполн

Оффлайн S66

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 908
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 96
  • Пьяный заяц - тоже зверь!
Критическая температура Tкр — это такая температура, при которой плотность жидкости и плотность ее насыщенного пара становятся одинаковыми. Глянь подробней....

Оффлайн S66

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 908
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 96
  • Пьяный заяц - тоже зверь!
Если в кубе кипит достаточно много 10%-ной жидкости, то при 1.5 киловаттах нагрева и 10% потерь тепла за минуту испарится 45.6 грамм жидкости, в том числе 15,4 грамм спирта и 30,2 грамма воды.
Игорь,  глянь цифири, они противоречат практике... Считаем: за час, 1.5 кВт испарят 2736 мл жидкости, в ней будет содержаться 1094.4 мл спирта  :o 1.5 кВт испарят за час 2.4 литра чистой воды, где-то так...


Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
С определением понятно. Но критическая температура для этанола  241 (или 243?) ОС (при 63 атмосферах), а для воды - еще больше (374 ОС при 218 атмосферах). Ни за что не поверю, что ты сделал дома устройство, использующее критическое состояние воды и спирта.

Цитировать (выделенное)
глянь цифири, они противоречат практике
В чем противоречие? Если 1.5 киловатта за час испаряют 2400 мл воды, то за минуту это 40 грамм.

Давай проверим мои выкладки.

Чтобы испарить 30.2 грамм воды, нужно 30,2 х 2256 = 68.1 кДж
Чтобы испарить 15.4 грамм спирта, нужно 15.4 х 840 =  12.9 кДж.
Всего нужно 81 килоджоуль.

1.5-киловаттный ТЭН за секунду выдает 1,5 килождоуля тепла, а за минуту - 90 кДж. При 10% потерь это ровно 81 килоджоуль. Все сошлось до копеек.

« Последнее редактирование: 11-11-2011, 14:46:31 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн S66

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 908
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 96
  • Пьяный заяц - тоже зверь!
Чтобы испарить 30.2 грамм воды, нужно 30,2 х 2256 = 68.1 кДж
Чтобы испарить 15.4 грамм спирта, нужно 15.4 х 840 =  12.9 кДж.
Всего нужно 81 килоджоуль.

Не правильно... Как же тогда получается отбор  1.9 л/ч  АС при 1.5 кВт. Не подскажешь?

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Не правильно... Как же тогда получается отбор  1.9 л/ч  АС при 1.5 кВт. Не подскажешь?
что тебе не нравится?

1.5-киловаттный ТЭН отдает за час 5400 кДж тепла. Чтобы испарить 1.9 литра АС (1.5 килограмма), нужно потратить из этого количества 1260 кДж.
Остаток (4140 килоджоулей) сможет испарить не более 1.84 кг воды. Тогда суммарная крепость дистиллята будет 45 масовых процента, или 52.5% объемных.

Так и не понял что за ошибку ты видишь.
« Последнее редактирование: 11-11-2011, 15:32:01 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн S66

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 908
  • Спасибо
  • -Отправлено: 0
  • -Получено: 96
  • Пьяный заяц - тоже зверь!
Цитировать (выделенное)
Считаем: за час, 1.5 кВт испарят 2736 мл жидкости, в ней будет содержаться 1094.4 мл спирта
Ещё раз... за час, 1.5 кВт испарят 2736 мл жидкости, но в ней 1900 мл АС, а по твоим расчетам всего 1094.4 мл. Я даю расклад именно по 10% смеси.
Блин, не могу найти таблицу, но на вскидку помню точно 1 кВт за час испарит 1.6 л воды или 4.2 л АС.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Мои расчеты сделаны для случая, когда в дефлегматор входит 40%-ный пар, это происходит при кубовой крепости 5%. Я в одном месте ошибочно написал 10%, уже исправил.

Если в кубе будет 10%-ная (об) жидкость, а мощность будет 1500 ватт без потерь, расчеты будут другими (сейчас вставлю в таблицу новые цифры и выложу новый график).
Пока по количеству дистиллята.
За минуту - 27,61 г  спирта и 29,61 г воды. По объему спирта это 2097 мл спирта в час, и  1777 мл воды. Концентрация спирта в дистилляте - 48,3% массовых, или 55,9% объемных.
Поспешил.
Теперь правильно. Разница в сотых долях.
За минуту - 27,67 г  спирта и 29,59 г воды. По объему спирта это 2101 мл спирта в час, и  1775 мл воды. Концентрация спирта в дистилляте - 48,3% массовых, или 55,9% объемных.

« Последнее редактирование: 11-11-2011, 16:14:57 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: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
не могу найти таблицу, но на вскидку помню точно 1 кВт за час испарит 1.6 л воды или 4.2 л АС.
Не 4.2 литра спирта, а 5,4. Ты литры попутал с килограммами.

Зачем таблицы?
Если киловатт кипятит чистую воду, то ее испаряется в час 1 х 3600 / 2256 = 1,598 килограмм.
Если килограмм кипятит чистый (100%) спирт, его испаряется в час 1 х 3600 / 840 = 4,286 кг, или 5,425 литра.

Пошел строить десяток графиков для разных этапов дистилляции
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Borbos

  • Мастер
  • ****
  • Сообщений: 887
  • Спасибо
  • -Отправлено: 7
  • -Получено: 53
  • Меньше знаешь больше спишь.
А если сделать выход из куба диаметром 10-15мм,то при работе скажем на 3кВт будет создаваться хоть и малое но избыточное давление.Дальше сделать камеру д50-60мм.
Пар выходя из малой трубки будет резко расширяться,а значит охлаждаться.
 1.Будет ли при этом укрепление?
 2.Хватит ли при этом два-три таких расширения для укрепления до 60-70°?
Конденсат возвращать в куб.
3369-0
ɐwʎ ɔ vǝmоɔ dиw

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Не спеши. Надо разобраться сначала с влиянием неравномерного перемешивания потока пара.

Допустим, мы конденсируем в дефлегматоре 1/2 пара, и вроде должны получить какое-то укрепление. В идеале каждый "кусочек" пара должен оставить свою половинку на стенке дефлегматора, а вторая половинка сконденсируется уже в холодильнике и станет отбором. Но реальный процес всегда далек от идеала. Один "кусочек" оставит на стенке не половину, а треть своего объема другой сконденсируется на 3/4. Какому-то кусочку доведется сконденсироваься плностью, а какой-то долетит до отбора, совсем не потеряв объема.
Я хочу выяснить что произойдет в такой ситуации.

Допустим, в дефлематор вошел какой-то объем пара.
Одна часть этого пара оставила на стенках 75% своего веса, а другая  - 25%.
В результате сквозь дефлегматор прошла половина веса пара, который пришел в дефлегматор.

Полученный результат я сравню с вариантом, когда овно половина пара дефлегмирована, и по результатам сравнения попытаюсь сделать выводы.

Итак, в кубе - 10%, нагрев - киловатт.

Первый расчет - идеальный вариант. Отбор и возврат по весу равны друг другу.
За 2 минуты будет отобрано 29.9 грамм спирта и 8.3 грамма воды.
В сумме 38,2 грамма дистиллята, в том числе спирта - 78,3% мас.

Второй расчет - моделирует неравноменость потери флегмы каждым из "кусочков" пара.
Первую минуту отбор составляет 25% веса входящего пара. 75% возвращается в куб.
Вторую минуту - наоборот, отбор 75%, возврат 25%.

За первую минуту будет получено 8.3 грамма спирта и 1.3 грамма воды.
За вторую минуту будет получено 17.4 грамма спирта и 11.2 грамма воды.

Всего за 2 минуты будет отобрано 38,2 грамма дистиллята, в том числе спирта - 25.7 грамма (67,3% мас)

Как и задумывалось, по весу дистиллята оба опыта не отличаются, но по содержанию спирта разница большая.

Это и понятно. На приведенном ранее графике спиртовая кривая выпуклая кверху, поэтому любая ее точка выше линии, соединяющей любые две точки справа и слева от нее.
Это значит, что любая неравномерность отдачи флегмы разными кусочками пара мешает - снижает итоговый выход спирта. И чем больше неравномерность, тем больше недолёт фактической концентрации спирта от расчетной.
Поэтому, чтобы парциальный конденсатор работал эффективно, нужно каким-то образом заставить каждый кусочекпара терять вес одинаково.
« Последнее редактирование: 11-11-2011, 18:07:41 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн eimazz

  • Новичок
  • **
  • Сообщений: 20
  • Спасибо
  • -Отправлено: 2
  • -Получено: 1
уменьшать скорость, удлинять путь пара, убрать завихрения?