Автор Тема: Разгонка головной фракции вместо гидроселекции сырца.  (Прочитано 10488 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
Листая журналы и патенты, нашел несколько статей, которые натолкнули на некоторые рассуждения.
Самый длительный и самый ответственный процесс при ректификации - отбор голов. Сивуха, в принципе, проблем на вызывает. наши колонны достаточно четко удерживают сивушное масло.
Заботясь о качестве спирта, мы ведем отбор голов долго, а заботясь о количестве спирта, отбираем головы медленно. Есть практика переработки не только подголовников, но и голов, с получением нормального спирта, но это требует еще более длительного отбора голов. Дошло до того, что тех 999-ти минут, которые Роса по максимуму отводит для отбора голов, стало недостаточно, пришлось вводить в настройки коэффициент отсчета времени.
Есть также практика "кубовой эпюрации", при которой сырец льют в середину колонны, но это не избавляет от необходимости отбирать головы при ректификации, а несколько сокращает время их отбора... Но приходится тратить время на эпюрацию.

В подборках журналов 2003-2004 года нашел описание промышленных колонн непрерывного действия, как с гидроселекцией, так и без нее.
Без гидроселекции используется колонна на 30 тарелок (20 нижня часть и 10 верхняя), с гидроселекцией - в полтора раза выше (30+15).
Нужна гидроселекция, или нет, можно решить позже. Пока речь о другом...
Итак, непрерывная колонна с 30-ю тарелками, нагрев куба закрытый. Подача пара - 3 кг (в пересчета на удобные нам понятия - нагрев 1,9  кВт-час) на литр перерабатываемой головной фракции. Из дефлегматора 1-3 раза в сутки сливают супекконцентрат голов, в куб сливается и отбирается (или не отбирается) спирт с содержанием головных примесей, примерно равным их концентрации в обычном сырце, подаваемом на эпюрацию и ректификацию... Нам три раза в сутки не подходит, у нас малая удерживающая способность. Но мы можем отбирать 10-20-30 мл в час.

Теперь вернемся к нашим баранам проблемам.
Если мы увеличим скорость отбора голов, скажем, вдвое, а время сохраним тем же, мы не ухудшим качество товарного спирта. А возможно - улучшим. Надо пробовать.
Если улучшим - не исключено, что время ускоренного отбора голов можно уменьшить без потери качества товарного спирта. Будет только уменьшение количества получаемого спирта за счет увеличения объема голов... грубо говоря - с литра до двух.

Теперь - суть. 1,9 киловатт - это мощность нашей 50-й колонны. 30 тарелок - это примерно ее разделительная способность. Значит если  куб налить сырец для очередной ректификации и начать отбор голов, то в уровень 2/3 колонны можно лить головы - подголовники от предыдущей ректификации со скоростью литр в час. Они будут очищаться самогонным паром и в куб будет приходить спирт, очищенный от головных примесей до того уровня, как в данный момент есть в кубе. Весь процесс утилизации голов займет два часа.
После этого продолжаем ректификацию - отбор голов с новой, увеличенной скоростью, чтобы снова получить не 0,7-1 литр голов, а 1,5-2 литра, и дальше как обычно.


Чтобы сделать вывод о целесообразности такого приема, нужно сначала уменьшить время отбора голов раза в полтора, а скорость их отбора - увеличить вдвое. Если это не скажется отрицательно на качестве спирта, можно продолжить телодвижения.
О гидроселекции. Считаю ее нецелесообразной. Не окончательно, а пока, на данном этапе. Почему - обосную позже. С цифрами из тех же статей.
« Последнее редактирование: 23-10-2020, 12:43:57 от 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: 4661
  • -Получено: 2258
  • Дуже люблю Життя!
Т.е.если я,крейсерскую скорость отбора голов увеличу вдвое,до 200 мл.в час,хуже не будет?Ну если учитывать,что потери спирта,для меня не принципиальны
Цінуйте життя, бо воно дуже швидко спливає

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Надо пробовать, не знаю.
В любом случае надо использовать снижающийся по времени отбор голов. И пробовать уменьшать время.

Попытаюсь пояснить мое ПОКА нежелание заниматься гидроселекцией.
Вот статья с исходными данными. Только там колонна на 3 тысячи дал спирта в сутки (тонна в час), в таблице все нагревы, подачи сырца и воды в киломолях в час, концентрации спирта в объемных процентах. пришлось покопаться. Спасибо Экселю.
Я перевел эту абракадабру на человеческий язык - нагрев в киловаттах, подача сырца и воды в литрах в час, отборы в миллилитрах в час, концентрации в объемных процентах.
Кроме того, я привел данные к 50-й колонне с нагревом 1,8 киловатт.
В колонну подается одно и то же количество сырца крепостью 40%об в количестве 2,6 лАС в час, то есть 6,5 литров сырца в час. В принципе, для обслуживания трехкиловаттной НБК достаточно запустить одновременно с ней киловаттную эпюрационную колонну диаметром 38 мм... Но сейчас я не об этом.
В статье приведены данные работы эпюрационной колонны с гидроселекцией и без нее (четыре разные скорости подачи воды, включая ноль), с тремя разными отборами для каждого варианта. Получается 12 столбцов данных.
Для каждого из 12-ти вариантов приведены проценты извлечения примесей. Они показывают сколько процентов примеси переходит в головную фракцию.
Цифра 50% значит, что вес примеси в эпюрате снизился по сравнению с сырцом вдвое. Цифра 99,99% говорит о том, что концентрация примеси снизилась в 10000 раз.
Последняя строка таблицы показывает крепость эпюрата, который пойдет на ректификацию. Напомню, в начале сырец имел крепость 40%об... почти.

Смотрите таблицу и делайте выводы. Свои я напишу позже.
« Последнее редактирование: 23-10-2020, 21:43:41 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
Нет, пардон, промахнулся... Трехкиловаттная НБК дает 3 литра АС в час. Для параллельной эпюрации 38-й колонны будет маловато. Даже 50-й маловато.  И дополнительные 2,5 киловатта нагрева на эпюрацию к трем киловаттам НБК- это уже проблема для многих.



Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Ярославович123

  • Опытный
  • ***
  • Сообщений: 358
  • Спасибо
  • -Отправлено: 107
  • -Получено: 89
Гидроселекция поднимает сивуху вдоль всей насадочной части в верхний отбор, и это создаёт проблемы. Сивуха имеет консистенцию масла и достаточно плотно застревает в насадке. Спиртовым паром удалить ее сложно- температура маловата. А пропаривать колонну водяным паром после каждой гидроселекции трудоёмко. 

как то получился один эксперимент,- а именно....
опосля отгона выключив нагрев (но не отключив охлаждение), перекрыв все отборы,  при естественном охлаждении колонны- создаётся разряжение, а к этому моменту шланг от ТСА вставлен в банку-(ёмкость) с АЭФ- тоесть с головами.
ждать  приходится не долго, колона через тса всмактывает  головы кои промывают горячую насадку , и дэф , и узел отбора, от сивки - на ура...
пы сы
Игорь, а можно по подробней о разделении изоамила в морозилке, - или ссылку на дискусии.
чёт аж любопытно стало, аж занервничал....- шутка
наркотоики придумали кто? - Хиппи некультурные....
а Водку  сам👆 Д.И.Менделеев....

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка

Чем бы возразить, чтобы поярче...
Если како-то негодяй накакал в тарелку, что чтобы ею можно было пользоваться дальше, мало вынести эту тарелку под дождик. Мало даже положить ее на часок в лужу с водой. Ее надо мыть, мыть беспощадно. А лучше просто выбросить.
То, что ты предлагаешь - это как дождик для такой тарелки.


После эпюрации с гидроселекцией "по-бандеровски", я тут-же поводил на той-же колонне отбор голов. При этом по насадке стекает почти 5 литров флегмы в час на киловатт нагрева. Это мало что дает. Все равно спирт потом имеет... нет, не сивушный запах. Просто появляются посторонние запахи, которых до гидроселекции не было, и которые уходят если пропарить колонну водяным паром.


По поводу холода. Растворимость компонентов сивушного масла в воде и слабых водо-этанольных растворах мало зависит от температуры. Но если смесь мутная, если в ней уже есть капли сивушного масла во взвешенном состоянии, снижение температуры позволяет им склеиться в более крупные капли и всплыть на поверхность. Смесь разделяется на два слоя быстрее.
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
Случайно разместил в другой ветке... Спасибо, PowerOn заметил.
Когда я игрался с гидроселекцие, сделал для себя такой вывод. Нельзя проводить эпюрацию с гидроселекция на той же колонне, которая потом используется для ректификации. Гидроселекция поднимает сивуху вдоль всей насадочной части в верхний отбор, и это создаёт проблемы. Сивуха имеет консистенцию масла и достаточно плотно застревает в насадке. Спиртовым паром удалить ее сложно- температура маловата. А пропаривать колонну водяным паром после каждой гидроселекции трудоёмко. Поэтому если и заниматься гидроселекцией, то на отдельной колонне. Теперь о необходимости гидроселекции в наших условиях. Если обратить внимание на данные таблицы, можно заметить, что все примеси головного характера без проблем выводятся что с гидроселекцией, что без нее. Что даёт гидроселекция? Она заметно снижает выведение метанола, и более-менее успешно выводит сивуху... Но только при больших объемах гидроселекционной воды, когда крепость эпюрата снижается до 16-17%об. Стоит ли овчинка выделки? Если бы наши ректификационные колонны с трудом удерживали сивуху, в глубокой гидроселекции был бы смысл. Но удерживать сивуху мы умеем, поэтому я пока не вижу особого смысла в гидроселекции. Проблем больше, чем выгоды. Проблема с водоподготовкой, с нагревом  и дозированием подачи воды, с низкой крепостью эпюрата, подаваемого на ректификациюА вот в "сухой" эпюрации на колонне непрерывного типа вижу прямой смысл. Без гидроселекции сивуха не полезет вверх по насадке, поэтому для эпюрации можно использовать ту же колонну, что и для ректификации. Только нужно проводить эпюрацию в чётком технологическом режиме, поддерживая на нужном стабильном уровне нагрев, подачу сырца и отбор.
Тут возникает другой вопрос - как организовать эпюрацию- одновременно и синхронно с работой НБК, подавая сырец в ЭК непосредственно из НБК, или асинхронно, подавая сырец в ЭК насосом из промежуточной ёмкости? Оба варианта имеют плюсы и минусы, надо их взвешивать.
Синхронный способ имеет важное преимущество, заключающееся в отсутствии необходимости насоса для сырца, в том, что сырцовый пар не нужно охлаждать, достаточно просто сконденсировать, а значит не нужно задумываться о нагреве сырца перед эпюрацией. Но синхронный метод имеет важные минусы. Первый - это почти удвоение мощности нагрева. Для меня это решающий фактор. Я могу спроектировать, рассчитать и сваять колонну, могу придумать и собрать управление. Но одновременно запустить НБК на 3-3.5 кВт и ЭК на 2-2.5 кВт я не смогу. Значит единственный для меня вариант синхронной работы - это снижение производительности вдвое... А лучше - втрое. Синхронный вариант требует синхронизации потоков, это может значительно усложнить управление. Нужно придумывать возможность перекрестного отключения, чтобы при сборе НБК останавливалась ЭК, и наоборот. И это не весь список граблей. 
С другой стороны, при асинхронном варианте НБК и ЭК живут каждая своей жизнью. Любая из них может быть остановлена или запущена без остановки или запуска второй колонны. Их производительность может быть разной. Это добно. Но за это удобство нужно платить необходимостью сначала охлаждать, а потом греть дистиллят, необходимостью дозирования сырца для эпюрации. Начну наверное с самостоятельной эпюрационной колонны сорокового диаметра, с нагревом порядка 1,2 киловатта, с нагревом сырца в дефлегматоре. А там посмотрим.




[/size]
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
Последняя строка таблицы показывает крепость эпюрата, который пойдет на ректификацию.
Буду признателен, если это возможно, увидеть таблички с крепостью питающего сырца: 60%, 90% и 97%.

Почему такие значения?
60% - НБК без укрепления.
90% - НБК с укреплением.
97% - теоретический максимум, для сравнения с граничными величинами, а так же это режим КОО-ЭК.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Это не мои расчеты. Данные я брал из статьи, на которую давал ссылку. Я только пересчитал потоки и концентрации в удобоваримые величины. В статье  только одна крепость сырца.
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
Начну наверное с самостоятельной эпюрационной колонны сорокового диаметра, с нагревом порядка 1,2 киловатта, с нагревом сырца в дефлегматоре.
СУПЕР!!!
для "комнатной" многоколонной БРУ - то что надо!!

Варианты колонн, используемых  в непрерывных
установка на производстве, с удельной мощностю:

Брагоэпюрационная        - 0,4...0,6кВт на 1лАС

Непрерывная Бражная:
без укрепления               - 0,85кВт       на 1лАС
с укрепления от браги     - 1,00кВт       на 1лАС
с укреплением 96+%       - 1,35кВт       на 1лАС

Непрерывная Эпюрация   - 0,6...0,8кВт на 1лАС
Непрерывная Ректфкция  - 1,1...1,3кВт на 1лАС
Колонна окончт очистки   - 0,4...0,5кВт на 1лАС
Разгонная колонна           - 0,9...1,1кВт на 1лАС

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Цитировать (выделенное)
Непрерывная Бражная:[/size]без укрепления               - 0,85кВт       на 1лАС

Давай прикинем...
Если на выходе самогон крепостью 50% об (42,43%мас), то для выпаривания килограмма такого самогона нужно приложить 1655 кДж. Этот килограмм самогона содержит 0,4243 кг абсолютного спирта, или 0,538 мл АС. Значит для вываривания 1 кг АС, нужно отдать 3076 кДж тепла, это как раз 0,85 кВт. Но помимо вываривания самогонного пара, нам нужно догреть вводимый самогон как минимум на 10 градусов до точки кипения (это еще 400 кДж на литр спирта), и компенсировать неизбежные теплопотери НБК, пусть всего 5%. Значит расход тепла на получение 1 кг АС в составе неукрепленного самогона составит (3076+400)*1,05=3650 кДж. Это в окрестностях 1 кВт-ч на литр АС. Такие значения я обычно получаю на практике. Если расходовать на литрАС 0,85 кВт-ч, процентов 10-15 спирта уйдет в барду.
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
Все верно, я не ошибся!
Указанные мной 0,85кВт на 1лАС из справочников Цыганкова.
Это данные для Промышленных колон, диаметром  - 2...3 метра,
а не для нашего микромира када диаметром колонны - 1,5..2 дюйма.
Чем меньше диаметр колонны, тем больше теплопотери..

А твои 1,0кВт на 1лАС, тоже верны!
На НБК теплопотери ~10%! если не больше!

Не говорю уже про теплопотери на кубовой РК..
Куб еще тот обогреватель космоса...

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Похоже, ты наступаешь на те же грабли, что и я.
У Грязнова, Цыганкова, у других авторов, энергозатраты указаваются не в джоулях, не в киловатт-часах, а в килограммах пара. 
Как ты пересчитывает килограммы пара в джоули или киловатт-часы?
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
Как ты пересчитывает килограммы пара в джоули или киловатт-часы?
В учебниках указывают нагрев по колоннам в КГ пара на 1 ДАЛ.

Как я пересчитываю.
К примеру  нагрев - 20 кг/дал.

1 кг пара = 2250кДж/3600кДж = 0,625 кВт/кг
1 дал = 10лАС

Переводим:   20кг/дал * 0,625кВт/кг  / 10лАС = 1,25кВт/лАС


Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Ты ссылаешься на Цыганкова.
Вот скриншот со 140-й страницы.
89889-0
Даем наши условия.
Температура браги - tm=80 градусов.
Концентрация спирта в браге - Хм=12%об (9,64%мас)
Концентрация спирта в отборе - YD=50%об (42,42%мас).
Теплосодержание входящего пара ID берем из таблицы в приложении IV, пришлось интерполировать. 2046 кДж/кг
Вставляем данные в формулу.
Р=18,7+ 0,044х9.64x2046/42.42-0.176x80=25.08 кг на 100 кг бражки
100 кг бражки содержит 9,64 кг спирта, это 12,2 литра АС.
Расход пара на 1 л АС - 2,1 кг пара. Если считать по твоей цифре - 2250 кДж/кг  пара, на литр спирта нужно 4725 кДж тепла, или 1,31 кВт-час на лир АС
Что за хрень?
Похоже, у Цыганкова есть проблемы с физикой :) Он путает теплоту парообразования с энтальпией...
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.