Автор Тема: Как мы выводим головные примеси.  (Прочитано 4307 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Решил написать в теоретической сетке, так как это чистая теория, расчеты на пальцах, однако подтвержденная практикой привычной ректификации.

Как и при любом теоретизировании, я буду делать много предположений и упрощений. Пишу не для того, чтобы кого-то в чем-то убедить, а чтобы самому вникнуть в суть. И сделать выводы.

Итак, есть у нас колонна с 1,5-киловаттным нагревом, с навалкой 40 литров 40% (12,629 кг спирта) и идеальной колонной, работающей на этапе отбора головной фракции с очень большим флегмовым числом. То есть с настолько малым отбором, что уменьшением количества и крепости навалки за время отбора голов мы можем пренебречь. Но не настолько малым, чтобы допустить концентрирование головной примеси ниже самых верхних ярусов насадки. Можно и учесть мизерный отбор спирта, но это внесет ненужное усложнение расчетов, а ясности не добавит.

В кубе помимо спирта и воды есть еще условная головная примесь, концентрация которое составляет 1%, или 10 грамм примеси на килограмм спирта (в навалке ее в нашем случае 126,290 грамм), а коэффициент ректификации ее равен четырем.
Наша задача снизить содержание головной примеси в кубе раз в 1000, то есть уменьшить ее вес в навалке где-то до 0,1-0,15 грамм.
Я акцентирую внимание на том, что конкретная цифра веса примеси не имеет значения. Имеет значение то, что нам нужно снизить концентрацию в 1000 раз.

Что происходит в колонне мы опустим, это не важно. Важно то, что в таких условиях мы точно знаем состав и количество веществ в выходящем из куба паре и в возвращающейся флегме. При кубовой концентрации 40%об и нагреве 1,5 кВт, куб каждые 10 минут покидает 420 грамма пара, в том числе 300 грамм спирта. Концентрация примеси в паре в пересчете на спирт в четыре раза (Крект) больше ее концентрации в данный момент в кубе.
Так как колонна работает почти на себя и полностью насыщена спиртом, в куб возвращается то же количество спирта и воды, что и выходит, но головной примеси возвращается меньше. Ее концентрация в пересчете на спирт равна ее концентрации в навалке.

Ясно, что изменение концентрации примеси в кубе изменяется непрерывно, поэтому корректный расчет можно провести методами интегрального счисления, но эксель настолько меня разбаловал, что я предпочитаю делать это методами простой арифметики, разделяя процесс на короткие временные участки и предполагая, что за время этого короткого периода времени концентрация примеси в кубе не меняется.
Сейчас посчитаю и выложу результат расчета такого отбора голов, а потом попытаюсь оценить насколько эффективно мы выводим головы.
« Последнее редактирование: 25-05-2019, 20:46:54 от дед 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: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Посчитал с шагом 10 минут. В 1000 раз количество примеси в кубе снизится через 11 часов.
Посчитал энергоемкость (киловатт-часов) вывода одного грамма примеси на разных этапах.
Получились интересные цифры
В самом начале отбора головной фракции на вывод 1 грамма примеси расходуется 0,02 кВт-часа, то есть 3,4 копейки.
Через 3 часа эта стоимость доходит до 22 копеек на грамм.
На пятый час отбора голов мы расходуем 79 копеек на грамм примеси.
На седьмом часу эта цифра доходит уже до 2,8 грн за грамм. На финише эта цифра уже превышает 20 грн. Дорогая у нас головная фракция. На финише, по крайней мере.
« Последнее редактирование: 25-05-2019, 19:20:01 от дед Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Сергей Леонидович

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 5531
  • Спасибо
  • -Отправлено: 4662
  • -Получено: 2258
  • Дуже люблю Життя!
Т.е.если колонна 63мм.и навалка 80 литров,то минимум 22 часа?
Цінуйте життя, бо воно дуже швидко спливає

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Не думаю... цифры не для инструкции. Цель другая. Но если по вопросу, то по моим наблюдениям, при навалке 20 литров АС и нагреве 1,7 кВт, для качественного отбора голов надо минимум 12 часов. Это, грубо говоря, 20 кВт-часов на 20 литров АС.
Если твоя колонна греется 3-мя киловаттами, а в кубе 40 литров АС, то времени нужно минимум 40/3=13 часов - по киловатт-часу для каждого литра спирта в навалке.


Но я совсем о другом. Отбирая таким способом голову, мы сталкиваемся с целым рядом неопределенностей, которые пытаемся решать методом проб и ошибок, а часто просто ничего не меняем, полагая, чтоот добра добра не ищут.
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: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
О неопределенностях.
В начале я предложил забыть о колонне, сейчас предлагаю вспомнить.
Первая неопределенность - это выбор оптимального отбора.
Если сделать недостаточный отбор, концентрация примеси во фракции увеличится, но колонна станет насыщаться примесью, и через некоторое время в куб будет возвращаться флегма, содержащая примеси заметно больше, чем ее есть в навалке. А значит время отбора голов увеличится. И стоимость вывода грамма тоже.
Если выбрать избыточный отбор, насышения колонны не произойдет, но потеря спирта с фракцией станет больше оптимальной. Мы как правило не меняем отбор, на ХД есть мода его наращивать. Как правильно, где и как искать шпору для отбора голов и к чему ее привязывать - не ясно.

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: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Другая неопределенность - это время отбора. Сергей Леонидович, даже твой вопрос подчеркивает эту неопределенность.
Если первые головы явно растворяют мозг если хорошо вдохнуть, то уже через пару часов начинаешь пожимать плечами... Принимаешь решение переходить на тело, а потом замечаешь, что спирт не тот...
Некоторые пропагандируют короткий отбор голов с увеличенной скоростью. Я настоятельно не рекомендую делать этого. Количество примеси, покидающей в куб, не зависит от отбора. Количество примеси, возвращающейся в куб, зависит только от недостаточного отбора. При оптимальном, и при в два раза завышенном, и при завышенном в 10 раз, в куб возвращается одинаковое количество примеси. А значит при завышении отбора голов скорость их вывода из куба заметно не меняется. И если кто-то говорит, что отбирает головы 3 часа, то он снижает их концентрацию не в 1000, а в 7-8 раз. Может это кого-то и устраивает. Меня нет, потому и не рекомендую.
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: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Не совсем корректная параллель нашего способа очистки такова.
Есть бочка кипятка с пельменями. Мы берем друшляк (не знаю как это правильно написать) ... берем дырявую кастрюлю, и начинаем вылавливать пельмени. Первый раз у нас хороший улов, с каждым новым зачерпыванием он все меньше и меньше, ближе к финишу, чтобы набрать хорошую порцию, придется уже немало помахать друшляком. Последний пельмень мы имеем шанс вообще не поймать.
Именно так мы и отбираем головы.
Другой вариант есть. Набираем черпаком из бочки пол ведра кипятка с пельменями и выливаем через друшляк. Вода уйдет в мойку, пельмени останутся. Следующий черпак даст примерно столько-же пельменей. И третий. И последний. Потери будут только если друшляк дырявый, но это уже другая песня...


Я клоню к тому, что пора нам заканчивать ловить головы друшляком в бочке в сырцом. Давно уже пришло время менять способ их отбора, тем более, что многие пользуются таким способом уже лет 10.
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...
Вроде как интрига завязалась..
Ждем с нетерпением развязки!
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Я о заполнении куба сырцом через насадку. тут у нас неопределенностей меньше, а если есть, они легко "определяются". Первая неопределенность - это с какой скоростью лить сырец. Ответ на этот вопрос есть. Если для стандартного варианта отбора голов нужно потратить как минимум один киловатт-час на литр АС в навалке (а то и полтора), то при заполнении куба через навалку 1 кВт-час на литр спирта в навалке - это максимум. Можно остановиться на меньших значениях, все зависит и от чувствительности носа, и от свойств колонны. Пробы покажут. Я бы посоветовал начать с максимального значения чтобы понять что к чему, а потом экспериментировать с увеличением подачи вплоть до 1,5 литров спирта в час на киловатт нагрева.
Если у нас навалка 40% и колона - пятидесятка 1,6 - 1,7 кВт, то подача сырца должна идти со скоростью 4-6 литров в час. Диапазон невелик.
Чем качать.
Я взял игрушечный перистальтический насос на 5 литров в час, подачу регулирую МУПом в ручном режиме. Один раз проверил за сколько времени насос прокачивает отмеренные 150 мл сырца, выставил нужную подачу. Время от времени проверяю, перебрасывая шланг в заполненную мерную емкость. Вроде все стабильно.
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: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Теперь о скорости отбора. Неопределенности тут поменьше. Надо только определиться с процентом отбора голов от объема спирта. Начать можно с достаточно высоких значений в 7-10%, и потом экспериментировать с его снижением. Я отбирал порядка 5-10% в зависимости от степени вонючести сырца, а потом прогонял эти головы через насадку заново, увеличивая отбор до 15-20% первый раз, и до 25-30% во второй. С цифрами может где-то вру, но подход именно такой.
Колонна делит подаваемый поток на две части. Один, поменьше, мы отбираем сверху. Другой, который побольше, мы "отбираем" в куб. Чем более вонючая подача, тем большую часть нужно отобрать сверху.

Очень рекомендую пробовать. Сырец надо подогревать в дефлегматоре или иным способом, особенно если крепость сырца невелика (меньше 80%). Переделывать дефлегматор для этого не обязательно, можно сделать вставку под него высотой в пару сантиметров, с змеевиком из метра шестерки. Желательно, чтобы флегма из узла отбора не поливала витки, особенно если вода на выходе из дефлегматора холоднее 60-65 градусов.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн schr1

  • Политолог
  • Постоялец
  • *
  • Сообщений: 154
  • Спасибо
  • -Отправлено: 56
  • -Получено: 30
  • Пролетарии всех стран-извините!

Оффлайн chelovechik

  • Политолог
  • Эксперт
  • *
  • Сообщений: 9912
  • Спасибо
  • -Отправлено: 358
  • -Получено: 1701
    • www.vilenoff.com
дуршлаг
Сергею Леонидовичу бан за не внимательность )))))

Оффлайн hachok

  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 1089
  • Спасибо
  • -Отправлено: 332
  • -Получено: 298

Оффлайн chelovechik

  • Политолог
  • Эксперт
  • *
  • Сообщений: 9912
  • Спасибо
  • -Отправлено: 358
  • -Получено: 1701
    • www.vilenoff.com
hachok, просто для тех у кого есть серое вещество для того что бы думать.  хотя достаточно видеть и понимать. и думать не надо.  Durchschlag

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Цитата: chelovechik link=topic=http://labspirt.com/forum/Themes/default/images/bbc/toggle.gif7540.msg293102#msg293102 date=1558902233
Durchschlag
Так немцы называют перфортор  :)
То, о чем идет речь, немцы чаще называют иначе. Sieb, хотя и слово Durchschlag тоже используют.

Дуршлаг - это дырявая кастрюля на русском, друшляк - на украинском.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.