Разделение смесей методом парциальной конденсации.

[Samogon_s]

Если принять температуру поверхности конденсации за постоянную, и не рассматривать процесс в динамике :) то
1. 40°
2. Одинаковую
3. 40°

[FlyHalf]

1) 0%
2) в последней
3) 40%
пригнулся, зажмурился и закрыл голову руками

[Илья]

1) 40%
2) В последней.
3) 40%

[Samogon_s]

... в динамике же, и при обеспечении определенных условий (например, понижение температуры поверхности по ходу движения пара), должно всё выглядеть так:
1. <40°
2. в последней
3. 40°

[Игорь]

Если принять температуру поверхности конденсации за постоянную

(например, понижение температуры поверхности по ходу движения пара

Динамики нет. Статика. Пар влетел в дефлегматор с охлаждаемыми стенками, с температурой - скажем - минус 12 градусов. .  Или плюс три. Пар конденсируется весь, но не мгновенно . Есть первая капля кондената, есть вторая, есть последняя. О них и речь.

пригнулся, зажмурился и закрыл голову руками

Напрасно. Ты близок к истине.


Я немного продлю интригу, может кто-то добавит ответов? Вернусь домой - продолжу.

[FlyHalf]

 В своем ответе на 1 вопрос исходил из того, что при перегонке первые граммы голов не имеют такой крепости, как последующие.
Предположу, последняя тоже=0%

[Игорь]

Раз вопросы вызывают затруднения, подойдем  с другой стороны.

Из 5%-ной жидкости испаряется пар крепостью 40%. Это общеизвестно.
А раз общеизвестно - следует вопрос. Какая крепость первой капли жидкости, сконденсированной  из 40%-ного пара?

Вариантов ответа три. 5%, 40%. 78%.
В помощь - график с сайта наших зарубежных соратников.
Guests are not allowed to view images in posts, please Register or Login

[Илья]

1) 5%
2) в последней
3) 40%

[Илья]

Игорь, ты уже описывал, это в теме Помогите chelovechku советом.

[Игорь]

Аплодисменты.

Озвучиваю шокирующую для многих информацию.
Испарение и конденсация - абсолютно одинаковые физические процессы, но зеркально противоположные. Поэтому, если из  5%-ной браги испаряется 40%-ный пар, то и конденсат из 40%-ного пара имеет крепость 5%. Всего.

Предвижу возмущенное неприятие и поэтому пока не продолжаю. 

Игорь, ты уже описывал, это в теме Помогите chelovechku советом.

Да, но там это затерялось в моем многословии. Поэтому внес интригу ( с вопросами) и начал по новой. Тема завсуживает детального рассмотрения, ведь, как оказалось, наш самый главный "парциональщик" не понимает происзодящих в его РБК процессов. Думаю, совместный мозговой штурм будет не лишним.

[Илья]

Игорь, ты очень доступно описал это (как всегда), в виртуальном эксперименте, я перечитал эту тему, и здуру написал вместо 5% 40%.

[Сергей]

1. Какая крепость дистиллята получилась в каждом "кармане".2. Какая "средняя по больнице" крепость дистиллята, то есть какая бует крепость, если содержимое всех "карманов" слить в одну банку.3. Какая крепость дистиллята получится, если слить в одну банку дистиллят не из всех банок, а из семи нижних? а если из пяти?

Часто вопросы заставляют задуматься , а не бегло прочитать...А ты еще и проверяешь как читают ранее написанное....ГЫЫЫЫ

[Гонитва]

если из  5%-ной браги испаряется 40%-ный пар, то и конденсат из 40%-ного пара имеет крепость 5%.

Смотрел и выжидал, пока кто ЗА и кто ПРОТИВ, и кто ДУМАЕТ.... по этому вопросу.
Игорь, встречный вопрос (1) - как измерить плотность спиртовых паров? ;) :D, не конденсируя их.
Далее - из чего состоит пар?, правильно - из молекул воды и в данном случае в т.ч. спирта.  Теперь для примера имеем 1 литр смеси воды и спирта,  10%-й раствор . Грубо воды 900 и спирта 100 мл. Создали условия ПОЛНОГО испарения ВСЕГО объема 10% раствора - вначале больше спирт испарится, позже вода. Вопрос 2 - какое процентное спирта в паре?
Спасибо

[Игорь]

Гонитва, Для паров понятие "объемный процент" теряет тот смысл, который имел для жидкости. Когда я говорю об объемных процентах спирта в парах, подразумеваю содержание спирта в жидкости, образующейся после конденсации этого пара.

В такой ситуации правильней манипулировать массовыми долями, которые несут тот-же смысл, что для воды, что для пара. Делая расчеты перехода жидкости в пар и обратно, я всегда манипулирую массовыми процентами, и перевожу в объемные только конечный результат - объемные более привычны.

А вообще-то вопрос интересный. 1 мл воды и 1 мл спирта дают разное количество паров. Поэтому, когда говорят о том, какую долю объема пара определяет один компонент, а какую другой, говорят об "объемных процентах", а о "парциальном давлении", чтобы не путаться. Но сейчас посчитаем именно объемные процентные доли имено для пара.

Вернусь ко  второму вопросу Гонитвы
1 мл воды превращается  примерно в 1244 мл паров, а 1 мл спирта - в 385 мл. Это при нуле градусов. При 90 - в 1.33 раза больше, но пропорция сохраняется.

имеем 1 литр смеси воды и спирта, ... 900 и спирта 100 мл. Создали условия ПОЛНОГО испарения ВСЕГО объема ... какое процентное спирта в паре?

900 мл воды "родят" 1120 литров пара, а 100 мл спирта - 38,5 литров. Молекулы спирта займут всего 3,32% объема пара.

Если говорить не о смеси 100 и 900 мл спирта и воды, а об 1 литре 10%-ного спирта, результат будет чуть другим.
В литре 10%-ного спирта 100 мл спирта и 912 мл воды. Если этот раствор полностью испарить, то пары воды займут (при нормальных условиях)  1135 литра, а пары спирта - 38,5 литра, или 3,28% общего объема.


Вернусь к парциальной конденсации. Появляются новые опросы.

Итак. Первая капля конденсата имеет ту-же крепость, что и родивший ее пар.

А вторая? Больше, меньше или столько-же? И почему?

[Игорь]

Тишина. Жаль.

Когда из 40%-ного пара сконденсировалась одна капля жидкости, содержание спирта в ней составляет всего 5%.
После этого пар содержит спирта уже больше, чем 40%, ведь в первую каплю из него ушло много воды и мало спирта. Из более крепкого пара конденсируется более крепкая жидкость. Поэтому вторая капля будет содержать спирта больше, чем первая, а тысячная - больше, чем 999-я.
При конденсации происходит процесс постоянного и непрерывного увеличение крепости несконденсированного пара и крепости получаемого дистиллята. Поэтому самая последняя капля дистиллята будет самой крепкой.

Я делал скурпулезные расчеты и получил такие результаты.

Если в кубе кипит достаточно много 10%-ной 5%-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. Если этот пар отобрать полностью, мы получим дистиллят крепостью 33.7%мас (40% об).
Если же первую половину веса конденсата отправить в куб, а отобрать оставшуюся часть, то ее крепость составит 60,5% мас (68,4% об). Если отобрать четверть пара, предварительно сконденсировав 3/4, то в отбор попадет  дистиллят с содержанием спирта 84,1% мас (89,0% об).

Для наглядности сделал график, может кого-то натолкнет на размышления. По нему можо сделать некоторые выводы.

[attach=1]

К примеру, видно, что по мере возврата флегмы в количестве до 2/3 общего веса, крепость отбора непрерывно растет, а при возврате больше 2/3, рост крепости резко замедляется, а вместе с этим резко падает количество спирта, отбираемого на единицу подводимой мощности. а при возврате 95% флегмы крепость доходит до 94,2% об, но отбор спирта при этом  падает почти в 7 раз по сравнению с полныи отбором без дефлегмации.


С конденсацией одиночного объема пара, который загнан в дефлегматор, вроде разобрались.

Теперь надо разобраться с ситуацией, когда в дефлегматор попадает не одиночный объем, а непрерывный поток пара. На первый взгляд все должно быть аналогично, но это только на первый взгляд. Не фяакт, что в отбор попадет именно та порция пара, которая уже успела частично сконденсироваться и достигла максимальной концентрации. Но это уже тема другого разговора, обеденный перерыв заканчивается.