Епюраційна колона з гідроселекцією

Игорь · 08-09-2018, 09:41:23

Есть планы сделать эпюрационную колонну с гидроселекцией непрерывного типа, но не в жесткой связке с другими колоннами БРУ, а автономную.
Колонна должна иметь две царги - нижняя будет метровой высоты, на нее будет подаваться очищаемый спирт или сырец, а верхняя, на нее будет подаваться гидроселекционная вода. Над верхней царгой будет трехконтурный дефлегматор. В одном его контуре будет нагреваться гидроселекционная вода, во втором будет нагреваться очищаемый сырец или спирт, третий контур будет конденсировать пар, не сконденсированный первыми двумя контурами.
Из этого дефлегматора будет производиться отбор примесей в количестве 3-5-10% от объема подаваемого спирта. Отбор может быть паровым или жидкостным. Пока я склоняются ко второму варианту как к более простому. Надо только решить откуда именно вести этот отбор под первым контуром, под вторым или под третьим.
Пар в колонну будет подаваться из кипятильника, точно такого, как используется для НБК, из бардяного выхода которого будет выводиться очищенный сырец.
Подачу сырца в колонну я планирую сделать фиксированной из расчета 1-1,5-2 литра в пересчете на абсолютный спирт на каждый киловатт нагрева. Для этого буду использовать перистальтический насосик. Подачей гидроселекционной воды будет управлять МУП. Алгоритм управления будет основан на поддержании заданной крепости (температуры) между двумя царгами - в зоне ввода спирта.

добавлено: 08-09-2018, 10:00:24

Обычно к дефлегматору поднимается два шланга (вода охлаждения), в этой колонне количество шлангов удваивается - добавляется шланги спирта и гидроселекционной воды. Мне очень не нравится обилие висящих на колонне соплей. Поэтому планирую часть шлангов заменить металлическими трубками и пустить их под кожухом колонны. Соединения этих трубок планирую сделать фланцевым, одним на все трубки, вместе с фланцами, соединяющими царги между собой, и верхнюю царгу с дефлегматором. Внизу колонны планирую сделать планку с четырьмя американками для подключения всех коммуникаций.

d_k · 08-09-2018, 10:47:46

Цитата: Игорь від 08-09-2018, 09:41:23Соединения этих трубок планирую сделать фланцевым, одним на все трубки, вместе с фланцами, соединяющими царги между собой, и верхнюю царгу с дефлегматором.

Соединение фланцев через шпилька-гайка, пожалуйста.

Цитата: Игорь від 08-09-2018, 09:41:23Внизу колонны планирую сделать планку с четырьмя американками для подключения всех коммуникаций.

Или планка с трубками 1/2 дюйма для монтажа своих американок.

Игорь · 08-09-2018, 12:51:57

не хочу приваривать шпильки к фланцу. Если испортится резьба на шпильке, будет сложно что-то исправить. если очень хочется прикручивать фланец гайками, а не винтами, можно в резьбы фланца вкрутить снизу винты. Получится не хуже, чем с приваренными шпильками, но будет ремонтопригодно.
На планке под молочки в любом случае будут приварены короткие полдюймовые резьбы, на которые и будут накручиваться американки.

Power ON · 08-09-2018, 16:50:21

Цитата: Игорь від 08-09-2018, 09:41:23Над верхней царгой будет трехконтурный дефлегматор. В одном его контуре будет нагреваться гидроселекционная вода, во втором будет нагреваться очищаемый сырец или спирт, третий контур будет конденсировать пар, не сконденсированный первыми двумя контурами

В голове Три контура? Шикарная идея!!
Получится универсальная колонна!!!
Хоть БК с укреплением, Хоть ЭК с ГС, Хоть РК!
Три таких головы и кипятильника, получится БРУ!
Разница токо в длинне царг и их наполнении.

Несколько вопросов:
1. Вода для ГС не будет прогреваться до высокой температуры, всегда будет на 5...10°С ниже кипения флегмы в голове. Не критично подавать вместо "кипяток" "прохладную" воду?
2. Если подача воды на ГС будет просаживать спиртуозность в ЭК колонне ниже 20%об, целесообразно ставить декантатор на ~1л, ибо можно получить расслоение примесей. Питать же декантатор надо с саамой нижней точки конденсации паров, там де меньше всего спиртуозность возвращаемой в колонну флегмы (из под первого контура?). Малейшее парциальное укрепление будет утруждать выход верхним промежуточным и сивухе..
3. Я бы сдвинул точку контроля температуры для определения количества ГС воды в середину исчерпывающей части колонны.

Игорь · 08-09-2018, 17:18:34

Цитата: Power ON від 08-09-2018, 16:50:21Хоть БК с укреплением

Я вижу применение такой колонны только как эпюрационной и разнгонной для всяких субпродуктов - голов, полуголов, хвостов и нестандартного спирта.
Для БК с укреплением есть другая задумка. Добавить укрепляющую царгу, над ней поставить небольшой одноконтурный дефлегматор с димротом для нагрева браги, конденсат с этого димрота отправить прямым ходом на питание укрепляющей части, брагу вывести и пустить между царгами. Весь пар, который не сконденсируется при нагреве браги, отправить в отбор. Флегмовое число при таком питании укрепляющей царги окажется около двух, значит на полметровой царге можно ожидать укрепления процентов до 88-90. Нормально для последующей глубокой гидроселекции.

Цитата: Power ON від 08-09-2018, 16:50:21Вода для ГС не будет прогреваться до высокой температуры, всегда будет на 5...10°С ниже кипения флегмы в голове

Можно прикинуть... Если я буду давать воды столько, чтобы на тарелке питания крепость снижалась до 17-18%, то температура пара, приходящего в дефлегматор, будет около 88-89 градусов.
Если я буду греть воду в димроте из двух метров шестерки на киловатт нагрева, то легко прогрею ее до температуры 83-85 градусов. Надеюсь, этого будет достаточно для гидроселекции.
Меня смущает другое. Если я буду греть тем-же паром спирт или сырец, он может вскипать в своем контуре димрота, а это нежелательно.

Power ON · 08-09-2018, 20:51:22

[attachimg=1]

Цитата: Игорь від 08-09-2018, 17:18:34Меня смущает другое. Если я буду греть тем-же паром спирт или сырец, он может вскипать в своем контуре димрота, а это нежелательно.

Даа... СС Вскипать будет при глубокой гидроселекции, Када ГС воды больше чем 1кг/кг...
Токо от я непойму, при глубокой ГС спиртуозность над тар.пит меньше, значь температура кипения под дефом будет больше? Откуда берется эта допэнергия? Неужели температура за счет энтальпии повышается? Может все таки надо вводить ГС воду под 95°С?
А может мне надо полистать учебники, на предмет критичности температу воды для ГС...

Напрашивается решение, для автономной ЭК колонны, сделать двухконтурную голову и подогревать питающий сырец за счет выходящего из кипятильника эпюрата, попутно его охлаждая..

добавлено: 08-09-2018, 21:38:54

Казанские мастера, в рекомендациях по уменьшению изопропанола, на с.6, п.7 утверждают следуещее:
"Влияние температуры гидроселекционной воды не велико. Основное
правило: температура гидроселекционной воды должна быть не менее 92°С."

Игорь · 08-09-2018, 22:57:16

Цитата: Power ON від 08-09-2018, 20:51:22Откуда берется эта допэнергия?

Когда-то игрался в гидроселекцию с вводом холодной воды под дефлегматор ректификационной колонны периодического действия. Цель - вывести из насадки верхние промежуточные примеси, застрявшие там после длительного и медленного отбора голов. Наблюдал очень странную (непонятную) картину. До начала подачи воды температура.
в колонне была 78 с копейками снизу до верху. При подаче воды температура вырастала до 85, причем рост температуры происходил сверху вниз. Подобный эффект наблюдал в то-же время и Бандеровец. Я так и не разобрался каким образом спиртовой пар с температурой 78,3 может нагреться выше 80-ти при разбавлении холодной водой.

Игорь · 08-09-2018, 23:02:19

Цитата: Power ON від 08-09-2018, 20:51:22Напрашивается решение, для автономной ЭК колонны, сделать двухконтурную голову и подогревать питающий сырец за счет выходящего из кипятильника эпюрата, попутно его охлаждая..

Стоп... Если из кипятильника выходит єпюрат крепостью 17-18%, то его температура будет примерно такой-же, как и температура пара, приходящего в дефлегматор. Дополнительных градусов нагрева воды не получится. Если окажется, что недостающие несколько градусов температуры гидроселекционной воды критичны, придется ставить электрический догреватель.

Батарейкин · 08-09-2018, 23:37:17

Цитата: Power ON від 08-09-2018, 16:50:21В голове Три контура? Шикарная идея!!
Получится универсальная колонна!!!
Хоть БК с укреплением, Хоть ЭК с ГС, Хоть РК!
Три таких головы и кипятильника, получится БРУ!
Разница токо в длинне царг и их наполнении.

рисуй чертеж! замутим!

Игорь · 09-09-2018, 00:15:40

Это не чертеж и даже не эскиз, это схема. Узел отбора в таком дефлегматоре можно сделать в одном из трех, даже четырех вариантов. Не могу пока принять решение какой вариант более правильный.
С точки зрения отбора головных примесей, оптимален вариант 0 или 1, так как благодаря парциальной конденсации, концентрация этих примесей будет увеличиваться.
С точки зрения отбора примесей промежуточного характера, предпочтителен вариант 3, так как благодаря парциальной конденсации и укреплению пара, на верхних ярусах дефлегматора их концентрация может снижаться, что нежелательно.
Итак, поднимаемся выше - облегчаем выход альдегидов, но усложняем вывод сивухи. Опускаемся ниже - облегчаем вывод сивухи ценой чуть меньшей концентрации голов.
Что выбрать?

Игорь · 09-09-2018, 00:21:15

думаю, принять решение поможет вот эта табличка... или наоборот, внесет сумятицу.
[attach=1]
Подумал и решил делать отбор в самом низу, вариант 3. Плюс "капель" из ТСА.

Power ON · 09-09-2018, 06:03:04

Цитата: Игорь від 09-09-2018, 00:21:15Подумал и решил делать отбор в самом низу, вариант 3. Плюс "капель" из ТСА.

Поддерживаю!!
Тада промежуточные узлы отбора (#1, #2) надо убрать,
дабы не росла высота колонны и сложность изготовления..

Прикинь размеры спиралей по каждому контуру, и в какую трубу пихать их..
На досуге нарисую в SolidWorks эскиз комплексной головы..

ГОГа · 09-09-2018, 07:11:05

Интуитивно - 3 вариант, а что касательно таблицы, то 5G:чем меньше кротонового альдегида - тем лучше

Игорь · 09-09-2018, 08:13:05

Оказывается я не все понял, читая монографию Никитиной.
Вот, к примеру, кусочек графика, который ранее выкладывал Power ON.
На этом графике показаны кривые крепости на разных тарелках эпюрационной колонны в зависимости от количества гидроселекционной воды (Lg).
Причем это количество выражено через значение G. Я полагал, что G - это количество сырца или спирта, подаваемого на эпюрацию-гидроселекцию. Решил уточнить для себя этот вопрос, так как есть желание выполнить некоторые расчеты для проектирования колонны.
И тут во-первых оказалось, что G и Lg - это не вес и не объем. А во-вторых оказалось, что G - это не количество молей спирта, а количество молей подаваемого в колонну греющего пара. Надо переварить эту информацию.
Попытаюсь.
1 киловатт нагрева дает кипятильнику за час 3600 000 джоулей тепла, которое испаряет 3600000/2260 = 1593 грамм воды в час. Через моли можно и не считать...
Если мы хотим запустить глубокую гидроселекцию, то поток гидроселекционной воды (Lg) должен быть в 5 раз больше этого потока пара (G), то есть должен быть порядка 8 литров в час на киловатт нагрева.
Если мы будем давать на очистку сырец, укрепленный, скажем, до 90 градусов, то чтобы получить в отборе 18%об, скорость подачи сырца должна быть (контракцию не считаю) 2 литра в час, или 1,8 лАС в час, удельный расход тепла - 0,55 кВт на литрАС.
Если же подавать 50%-ный сырец,чтобы получить разбавление до 18%, сырца нужно дать 4,5 л/час на киловатт (или 2,25 лАС на киловатт), и удельный расход тепла будет равен 0,44 кВт на литр АС.
Что-то мне не нравится, но что - спросонок понять не могу.

Power ON · 09-09-2018, 09:12:05

Как по мне 0,4кВт/лАС маловато...
Для качества надо Хотяб 0,625кВт/лАС.
И 80%об сырец круто, но де его взять?
Даже 60+% без автоматики - мечта..
Поэтому беру типовые 50%об.

А при СС~50%об и нагреве в 0,625кВт/лАС вычисления немного упрощаются, с приемлемой погрешностью..