Место установки датчика температуры в колонне.

[Геннадий]

Приветствую всех участников Форума! Нужен практический совет. Провожу реконструкцию колонны: куб-40л., колонна-Двн.-30мм L-1200мм, насадка-СПН-3(самодельная, буду травить), ДФ с рубашкой охлаждения Н=400мм.
    Делаю дефлегматор плоский от ZAPALa с диоптром и наружным возвратом флегмы.
Длину колонны увеличиваю до 1600мм. Автоматика на РМ-2 и ИРТ-4К. Датчики 4шт.-куб, 1/2, 3/4, ТСА.
Вопросы:
1.Можно ли датчик 3/4 перенести под дефлегматор над трубкой наружного возврата флегмы?
2.Будет ли эффективно работать СТАРТ-СТОП от датчика 1/2 при данном соотношении объемов СС и насадки?

  Заранее благодарен.

  ПС. Всех с наступающим 23 ФЕВРАЛЯ!!!

[ТОК62]

Так ли это критично: верхний датчик Т установлен именно в 2/3 или под дефом?
Подскажите, плз, а то автоматика только в зародыше.

[Игорь]

Приветствую всех участников Форума! Нужен практический совет. Провожу реконструкцию колонны: куб-40л., колонна-Двн.-30мм L-1200мм, насадка-СПН-3(самодельная, буду травить), ДФ с рубашкой охлаждения Н=400мм. Делаю дефлегматор плоский от ZAPALa с диоптром и наружным возвратом флегмы. Длину колонны увеличиваю до 1600мм. Автоматика на РМ-2 и ИРТ-4К. Датчики 4шт.-куб, 1/2, 3/4, ТСА. Вопросы: 1.Можно ли датчик 3/4 перенести под дефлегматор над трубкой наружного возврата флегмы? 2.Будет ли эффективно работать СТАРТ-СТОП от датчика 1/2 при данном соотношении объемов СС и насадки? Заранее благодарен. ПС. Всех с наступающим 23 ФЕВРАЛЯ!!!

Наверное запоздал с ответом...
Высота.
Если хочешь увеличивать высоту насадочной части, то для такого малого диаметра нужно делить ее на части и делать слив флегмы в центр низлежащей царги. Иначе увеличение высоты не даст заметных результатов... кроме более раннего захлеба и меньшей производительности.
Диоптр.
Зачем он нужен при внешнем возврате? Что он даст кроме увеличения высоты колонны?
Датчики.
Их можно ставить куда и сколько угодно, надо только осознавать что надо измерять и что изменять в работе колонны при изменении температуры. Я,например,не вижу никакой пользы от датчика температуры над трубкой возврата. Нет, вижу. Его можно использовать вместо барометра, если сделать таблицу зависимости температуры кипения спирта от давления.
Управлять старт-стопом по температуре в середине насадки можно. Я много лет управлял отбором по температуре в 50-ти сантиметрах ниже дефлегматора. Но установка датчика на 20 см выше нижней путанки дает более надежное управление.
Соотношение объемов насадки и кубовой навалки.
Оно у тебя не оптимальное. По моим наблюдениям, на каждые 10 литров кубовой навалки нужно иметь такое количество насадки, которое удерживает 100 мл флегмы. Один литр нормальной протравленной СПН удерживает примерно 150 мл флегмы, значит для оптимальной работы с 40литрами самогона нужно иметь примерно 2,7 литра насадки. Твоя колонна - это 1,8 литра. Маловато. В твоем случае переходить к отбору хвостоватого спирта надо при температуре в жидкой зоне куба около 92-93 градусов, иначе отбор будет подгажен верхними промежуточными примесями.

Так ли это критично: верхний датчик Т установлен именно в 2/3 или под дефом?

Какие задачи ты возлагаешь на этот датчик?

[ТОК62]

Определить границу между прихвостнями и хвостами.

[Игорь]

Это задача не ювелирная, топорная. Я ловлю этот момент датчиком, пришлепанным к трубе колонны на 15-20 см ниже верха насадки, по температуре 82-83 градуса. Температуру вавео органолептически - нюхал-пробовал отбор, пока не решил, что уже все... Датчик в этот момент показывал 83.
Если бы датчик стоял ниже, он бы показал в этот момент больше. Если выше - меньше. Так что принципиальной разницы в месте установки нет, надо установить датчик, один раз определить температуру и пользоваться ею.

Важно на этом этапе не устраивать старт-стоп. При 95-96 в кубе сменили посуду врубили отбор 500 мл/час на каждый киловатт нагрева, дождались подъема температуры вверху до заранее определенного значения, и все, финиш. Убираем посуду, трубку отбора - в помойное ведро или в канализацию, отбор - максимльно возможный, 5-10 минут, и всё. Сивухи ни в линии отбора, ни в насадке нет. Осталось отключить нагрев и дать системе постоять с открытой линией отбора чтобы оттуда слилась вся жидкость.

[ТОК62]

Спасибо, Игорь. Принимаю как руководство к действию, а то  и под ДФ-ом еще бы насверлячил.

[adsh]

Но ясно видно, что минимум тарелок получается при небольшом потоке (150-300мл/час). Небольшое уменьшение потока до 100-150 мл/час приводит к небольшому улучшению разделения.На этом участке, на малых потоках твое утверждение подтверждается. Приведенный тобой рисунок описывает именно эту зону с занудно-малой производительностью.Но при увеличении скорости пара  происходит резкий рост разделения, достигающий максимума перед захлебом - при 600-900 мл/час.

Ай-я-яй!

Игорь, Вы неправильно понимаете этот график. Он показывает зависимость занижения числа ТТ не от одного и того же числа при разной нагрузке, как Вы это поняли. А зависимость занижения числа ТТ от числа ТТ, которое наблюдается при бесконечном ФЧ при конкретной нагрузке! Другими словами. Открываем Креля (откуда взят этот график) и смотрим рис. 98 (стр. 154) и рис 345 (стр. 408). Для всех видов насадок видно, что число ТТ падает при увеличении нагрузки. Для одних - медленнее, для других быстрее. Берём СПН (линия № 1) из рис. 345. При нагрузке 800 мл/ч ВЭТТ получается около 2 см, при нагрузке 200 мл/час - 0.6 см (примерно). В первом случае для метровой колонны мы имеем, порядка 50 тарелок, во втором - порядка 167 тарелок. Именно на это число тарелок и нужно умножать поправочный для разного ФЧ коэффициент при разной нагрузке!

Выгодность работы в предзахлёбном режиме вытекает не из того, что при нём минимальная ВЭТТ (она при нём наибольшая!), а из того, что при достаточном числе ТТ при максимальной нагрузке получается максимальная для данного диаметра трубы производительность.

"Физический смысл" (как говоря физики) падения числа ТТ с ростом нагрузки состоит в том, что скорость обмена с паром более толстой плёнки жидкости на поверхности насадки происходит медленнее, чем более тонкой. Площадь поверхности насадки - константа. А тут - увеличили скорость пара и толщину слоя жидкости. И то и другое понижает скорость обмена.

[Dimassik]

Ох уж эти классики. :-\
Как быть с Цыганковым на стр. 73, и графиком Кафарова (1972 стр.441), линия номер 2? Или там же стр. 409.
А здесь извечный спор, и ошибки редакторов. (с ответа № 327) ;) :D http://labspirt.com/forum/index.php/topic,775.315.html

[adsh]

Как быть с Цыганковым на стр. 73

Этот график похож на правду. Там кольца Рашига. Для колец и сёдел увеличение ВЭТТ с нагрузкой не так резко. Для всяких спиралей - резче всего. И где-то в середине нагрузки - максимум эффективности, что легко объяснить - ниже минимума насадка смочена лишь частично, выше минимума - плёнка жидкости на насадке уже слишком толста.

графиком Кафарова

Да, интересно. Там одновитковые спирали 5.7х5.9х0.6. Максимальная эффективность - в районе захлёба, сколько-нибудь стабильно работать в таком режиме - невозможно.

Настораживает, что это единичные данные. Из жизни. В научной литературе иногда публикуют кучу вещей, не соответствующих действительности. Расчёт на то, что примут на веру - проверить конкретный эксперимент сложно, за то можно "доказать" свои убеждения и выводы. Или просто сами напутали. А работа опубликована и можно поставить в свой адрес галочку. В этом смысле книга Креля с десятками измерений и графиками одного вида вызывает куда больше доверия. Тем более, что немцы в научном смысле одни из самых дотошных.

У меня есть статьи нескольких старых работ Казанского с сотрудниками. Они исследовали насадку в виде одновитковых стальных и стеклянных спиралей при разной нагрузке (от некоторого минимума до момента захлёба) с компенсационным обогревом и на разных диаметрах колонн. Результат везде был однозначен - ВЭТТ прилично растёт с нагрузкой.

Следующей весной у нас будет очередная группа студентов на ректификации. Попробуем снять число ТТ при максимальной устойчивой нагрузке и паре меньших. Скажем, при 90%, 75% и 50% от нагрузки захлёбывания. Так сказать - для очистки совести. Для устранения заметных потерь тепла и образования дикой флегмы мы используем компенсационный обогрев. Колонка состоит из 3 трубок: внутренняя - это сама колонка, средняя - нагревательная рубашка, наружная - изоляция. Всё из стекла. Мощность обогрева выставляется по термометру, находящемуся между внутренней и средней трубкой (шарик в самом верху - термометр перевёрнут). Температура должна быть на 2-3 градуса меньше температуры в головке колонны. Для нагрева куба и рубашки мы используем донецкий конструктор РМ-2. Температура рубашки с ним стоит как вкопанная в пределах 0.1-0.2 градуса в течение суток. На узких колонках (диаметром в единицы см) без компенсационного обогрева образуется довольно много дикой флегмы. Это - не промышленные колонны с их диаметром 0.5-2.5 метра, где в процентном отношении куда меньше потерь тепла. По этому - компенсационный обогрев для узких колонн весьма полезен, а на очень узких - без него вообще ни как (захлебнёт раньше, чем пар дойдёт до верха колонны).

[adsh]

Следующей весной у нас будет очередная группа студентов на ректификации. Попробуем снять число ТТ при максимальной устойчивой нагрузке и паре меньших. Скажем, при 90%, 75% и 50% от нагрузки захлёбывания. Так сказать - для очистки совести. Для устранения заметных потерь тепла и образования дикой флегмы мы используем компенсационный обогрев. Колонка состоит из 3 трубок: внутренняя - это сама колонка, средняя - нагревательная рубашка, наружная - изоляция. Всё из стекла. Мощность обогрева выставляется по термометру, находящемуся между внутренней и средней трубкой (шарик в самом верху - термометр перевёрнут). Температура должна быть на 2-3 градуса меньше температуры в головке колонны. Для нагрева куба и рубашки мы используем донецкий конструктор РМ-2. Температура рубашки с ним стоит как вкопанная в пределах 0.1-0.2 градуса в течение суток. На узких колонках (диаметром в единицы см) без компенсационного обогрева образуется довольно много дикой флегмы. Это - не промышленные колонны с их диаметром 0.5-2.5 метра, где в процентном отношении куда меньше потерь тепла. По этому - компенсационный обогрев для узких колонн весьма полезен, а на очень узких - без него вообще ни как (захлебнёт раньше, чем пар дойдёт до верха колонны).

Как  и обещал - сегодня сняли.

Захлёб - 160 Вольт нагрева.

150 Вольт - 36 ТТ (это близко к захлёбу, но не впритык)

125 Вольт - 34 ТТ (эта цифра воспроизводится уже 4-5 лет, +/- 1-2)

Делать ещё одну пробу с другой нагрузкой было физически некогда.

Оба значения одинаковы в пределах ошибки измерений (2-3 ТТ). Снято при бесконечном ФЧ, выход на равновесие в каждом режиме - 4 часа, пробы через каждые 15 минут (3-4) до стабилизации показателя преломления (+/- 1 в 4 знаке). Колонка диаметром 20, длиной 600. Спирально призматическая насадка - двойка. Навита - плотно. Не травленная. Эталонная смесь бензол - дихлорэтан.

Моё личное впечатление и выводы - пожимаю плечами.

[APTEM]

Делать ещё одну пробу с другой нагрузкой было физически некогда.

Может в следующий раз начать, на этой же колонне, с наименьших напряжений нагрева?
Некоторые коллеги утверждают что разделение растёт при 1/3 мощности (от захлебной) , хотелось бы проверить ::)

[adsh]

Может в следующий раз начать, на этой же колонне, с наименьших напряжений нагрева?Некоторые коллеги утверждают что разделение растёт при 1/3 мощности (от захлебной) , хотелось бы проверить

Попробую сделать ещё при устойчивом минимуме нагрузки, когда пары ещё чётко доходят до холодильника. Но это уже через год.

В теории - самое лучшее разделение достигается при минимальной нагрузке. Точнее тогда, когда есть минимум флегмы для смачивания насадки. Из моего предыдущего поста напрашивается вывод, что при указанных нагрузках эффективность одинакова. Это немного удивило, вот я и пожал плечами. Разумеется нужно гнать при большей нагрузке при той же эффективности.

Что касается неадекватных постов - no comments.

[Cmit]

Некоторые коллеги утверждают что разделение растёт при 1/3 мощности (от захлебной) , хотелось бы проверить

Если не изменяет память то ниже на 1\3 от предзахлебного ДАВЛЕНИЯ ,а это разные величины мощности.

[APTEM]

Если не изменяет память то ниже на 1\3 от предзахлебного ДАВЛЕНИЯ

Спорить не буду :), с памятью у меня не очень :D.

[m16]

Если не изменяет память то ниже на 1\3 от предзахлебного ДАВЛЕНИЯ ,а это разные величины мощности.

это чисто эмпирический вывод , имхо следует обратиться к теории
[attach=1]
и практике

про скорость пара 1м/с- забудь.
0.3 м/с- это максимум ( для насадки), при большей скорости пара  от сивухи не избавишься.

при этом определив теплопотери своей колонны

1. Заполнить куб водой, дать колонне прогрется паром мин 5, выстави ту мощность на которой работаешь, засеки сколько литров дистиллированной воды вытекает из отбора. Ровно 300сек отбираешь конденсат, охлаждаешь до 20*С и замеряешь отобранный обьём, полученный результат умножаешь на 12, это ты узнаешь объём конденсата за один час, Один кВт испаряет 1,59 литра. вот и определишь сколько энергии у тебя даходит до дефлегматора.
Да, измерий сопротивление ТЭНов.