Колонны "большого" диаметра

[Диоген]

                                               КОЛОННЫ "БОЛЬШОГО" ДИАМЕТРА
На вопрос; – зачем тебе такая колонна? – ответы простые;
- сэкономить время, (?)
-есть только такая труба, (...)
-пропадает урожай. А это уже аргумент.
Тогда погнали. ))
( Всё сказанное далее – теория, основанная на изученном материале)
Ссылки на книги с указанием страниц [1/1] ([номер книги по списку / страница]) Перечень книг под номерами - в конце темы.

Кто- то спрашивал фото насадочных колонн в промышленности :
[attachimg=1]
[attachimg=2]

А эта D = 150 мм. :

[attachimg=3]
В литературе обозначена главная проблема всех насадочных колонн большого диаметра, это неравномерное распределение флегмы по насадке [1/498] , но о каких диаметрах говорят?:
[1/498]

[attachimg=4]

При этом, когда речь идет о каналообразовании, имеют ввиду флегму, а не пар [3/126] [2/163], почему так, рассмотрим позже:

[3/126]
[attachimg=5]

[2/163]
[attachimg=6]

Насадочными колоннами большого диаметра называют колонны диаметром от 400 мм. и больше, а какие колонны у нас? Вспомним классификацию колонн по Крелю [4/345] :

[attachimg=7]

Как видим, у нас, преимущественно, полупромышленные колонны, только маленькие (маломасштабные), зато есть куда расти. ))
Начнем с конструкции конденсатора-холодильника, в нашем лексиконе "дефлегматор":
Трубка связи с атмосферой ( ТСА ). Казалось бы - мелочь, жаль, что на практике не все учитывают её значение. Главная её роль определена в названии. Назначение – беспрепятственный вывод газов из системы. Рекомендации в сторону увеличения диаметра ТСА для свободного прохода газов основаны не на пустом месте. После удаления воздуха, вонючих ( и кстати горючих ) инертных газов остается не много, их можно собрать в полиэтиленовый пакет, он же станет индикатором их объема. И закрывайте ТСА, когда оборудования в простое, не залезут "насекомусы".
В процессе вывода инертных газов есть проблема:  Отделить газ от тумана [1/481]:
[1/481]
[attachimg=8]

Для справки:   Сероводород, плохо растворяется в воде [6/87], зато очень любит спирт:
[6/87]
[attachimg=9]

*101 325 Па =760 мм.рт.ст.
(Не зря рекомендуют температуру СС на выходе дистиллятора не ниже 50-60 С*.)
Продолжим:
Туман не должен прорваться через ТСА. Для этого, в верхней части холодильника, предусмотрен каплеотбойник (наполнитель пУтанка) :

[attachimg=10]

Логично допустить; - чем короче конденсатор, тем больше объем каплеотбойника. Это связано с "дыханием" колонны, об этом у Игоря:
http://labspirt.com/forum/index.php/topic,8889.msg343800.html#msg343800
Еще больше проблем с ухудшением теплоотдачи, в присутствии газов, из-за чего приходится увеличивать поверхность теплообмена[1/481], [7/113], [5/144]:
[1/481]
[attachimg=11]

[7/113]
[attachimg=12]

[5/144]
[attachimg=13]

Так сказать; - нагадили, дальше некуда.))
Как с этим бороться? Один из способов - завихрение (турбулизация) парового потока.
Но сейчас про холодильник (трубчатый теплообменник).
Какие бывают по схемам движения? [15/66]:
[15/66]
[attachimg=14]

На пике популярности холодильник Димрота, с перекрестным током охладителя, как наиболее дешевый в изготовлении, но у него и ему подобным  проблема в следующем [7/112], [5/143]:
[7/112]
[attachimg=15]

[5/143]
[attachimg=16]

Мало нам газов, еще и пленка жидкости!  А тут интересное говорят [8/336], [5/143]:
[8/336]
[attachimg=17]

[5/143]
[attachimg=18]

Для получения капельной конденсации, в жидкость добавляют гидрофобизаторы (масло, жир, керосин и т.д.) и какой самый лучший? [9/210] .
[9/210]
[attachimg=19]

Помните "слезы" в бокале (эффект Марангони) ? Здесь принцип тот же. Вот только все должно быть гладко, как в бокале [1/316]:
[1/316]
[attachimg=20]

(Напомню про не травленную насадку - гладенькую такую... ))
А еще надо как можно быстрее сбросить конденсат с теплообменника [19/57]:
[19/57]
[attachimg=21]

В этом поможет многоходовой холодильник  со смешанным током жидкости [1/330]:
[1/330]
[attachimg=22]
[attachimg=23]
В этом холодильнике, с учетом полированной поверхности, благодаря капельно-ручьевому потоку, конденсат долго не задержится.
Основание для крепления холодильника – трубка из фторопласта или полипропилена марки РР-С. Почему именно трубка? Потому что внутри будет еще одна, с секретом )) Если кого то смущает оставшееся пустое пространство и мысли, что пар будет пролетать, предлагаю посмотреть это ("Паровой удар"):

Spoiler

   

[close]

Скорость конденсации мгновенная. (Как теперь на счет значимости ТСА и дыхания колонны?)
Для увеличения скорости теплообмена, рекомендуют использовать турбулизаторы (завихрители) [10/433]:
[10/433]
[attachimg=24]

Все зависит от выбора холодильника и диаметра трубки. Многоходовому  турбулизатор не нужен [11/311]:
[11/311]
[attachimg=25]

Форум у нас большой, многое остается "в тени". В 2015 году 07. 12  в 02'23'43'  Игорь сделал нечто необычное:
http://labspirt.com/forum/index.php/topic,3804.msg116654.html#msg116654
Верхний захлеб (то есть затор флегмы над верхней путанкой) устранил использованием верхней путанки бОльшей плотности и высоты. При нагреве 3 кВт давление поднялось до 450 и стабилизировалось. Но все-же это захлеб. Определил его по звуку в ТСА. Мне надоело пихать трубку в ухо, слушая ТСA. Одел на трубку воронку, стало гораздо удобней.
Вот так звучит ТСА при захлебе в насадке. У колонны Двн порядка 60 необычный захлеб. Давление при нем поднимается за 400, но дальше не растет, а стабилизируется на каком-то уровне, но все-же захлеб имеет место, и звук это показывает. Периодические хлопки - это прорывы пара сквозь слой висящей флегмы. Не уверен, что на записи что-то удастся услышать, но может получится.
[attach=26]

Возможно, этот звук издаёт узел отбора. Перегородочный УО перекрывает 50% диаметра колонны, увеличивая  скорость пара (закон Бернулли) и создает обратные потоку завихрения, захватывая флегму с полки, что приводит к броскам давления. Дело в том, что его конструкция похожа на специальный отражатель пара для перемешивания жидкости на колпачковой тарелке [4/347]:
[4/347]
[attachimg=27]

Неравномерное движение потока пара не в пользу КПД  всего оборудования.
Предлагаю схему конденсатора с узлом отбора на базе импеллера :
[attachimg=28]

Схема условная. Нижние и боковые края лопастей импеллера загнуть в желоба, для удержания и направления флегмы в отбор. Витки сделать с наклоном, что бы флегма текла к нагревателю. Профиль импеллера конусный, для обеспечения безударного входа пара.

Требование не ограничивать свободное движение пара и жидкости относится не только к ТСА, узлу отбора, но и к узлу орошения, и  опорным устройствам  [13/306]
[13/306]
[attachimg=29]

На счёт узла орошения  [10/266] :
[10/266]
[attachimg=30]

Коротко и ясно. Не обесценивайте работу пара, он распределит флегму сам, делайте как Игорь:
"Верхний захлеб (то есть затор флегмы над верхней путанкой) устранил использованием верхней путанки бОльшей плотности и высоты."
Более эффективным вариантом будет горка насадки зафиксированная "бубликом" из пУтанки. |#/\#|  (см. схему конденсатора).
Влияние размера насадки на орошение [4/45]:
[4/45]   
[attachimg=31]

Перевожу: Чем меньше размер насадки в колонне (понятно, что в разумных пределах), тем лучше распределение [14/110]:
[14/110]
[attachimg=32]

Многоточечный узел орошения, в маломасштабных колоннах, мешает проходу пара и флегмы.
Из рекомендаций по орошению можно добавить [11/219]:
[11/219]
[attachimg=33]

Диаметр колонны. (поле не паханое))
Долгое время считалось, что оптимально, диаметр колонны должен быть больше размера насадки в 10 раз (Dк/Dн=10) или наоборот, насадка должна быть меньше диаметра колонны в 10 раз . Потом оказалось, что насадка может быть гораздо меньше и тогда... [12/151]:
[12/151]
[attachimg=34]

Если диаметр колонны (Dк) больше размеров насадки  (max(l, d)) в 11, 12, 15,..., раз (в общем больше чем в 10) – пофиг диаметр.
Был эксперимент и есть объяснение  [4/411],  [2/155]:
[4/411]
[attachimg=35]

[2/155]
[attachimg=36]

Т. е. в колонне диаметром 50 мм.  насадку больше 5,0 х 5,0 мм. использовать нельзя, меньше - можно и нужно.
Он тоже знает:

Spoiler

[close]

Круто, в колонну D 300 мм. загрузить насадку 3,0 мм.
К условию (диаметр колонны в 10 раз больше размера насадки ) есть дополнение [12/151]:
[12/151]
[attachimg=37]

Отсчет начинают с 10 см., это минимальная высота насадочного слоя.
В итоге имеем: Если диаметр колонны больше чем в 10 раз превышает размер насадки, при высоте насадочного слоя больше 10 см.,  диаметр колонны роли не играет.
ОК.
На счет высоты слоя насадки: Нет ограничений по диаметру колонны, зато есть ограничения для высоты слоя насадки. Даже в прошлом рекомендовали [2/204] [12/152]:
[2/204]
[attachimg=38]

[12/152]
[attachimg=39]

Не всё, что пишут про малоэффективные насадки, можно отнести к работе современных, высокоэффективных [10/273]:
[10/273]
[attachimg=40]

Такие ограничения стоили Игорю времени.
http://labspirt.com/forum/index.php/topic,7601.msg295392.html#msg295392
Есть и неожиданный факт. В букварях обычно иначе.
СПН в затопленном режиме работает хуже, чем в пленочном.

Большинство букварей - про кольца Рашига в эмульгационных колоннах. Про СПН мало. Из того, что есть [14/106], [14/71]:
[14/106]
[attachimg=41]

[14/71]
[attachimg=42]
[attachimg=43]

И "на посошок" [1/446]:
[1/446]
[attachimg=44]

Пристеночный эффект – движение жидкости в слое насадки к стенке колонны.
[14/88]
[attachimg=45]

Если насадка крупная, например в колонне 50мм. насадка 10мм. , то в центре она укладывается плотнее, а возле стенки объем свободного пространства (порозность) больше и пар идет по пути наименьшего сопротивления. Если насадка мелкая, она прилегает плотнее, сопротивление потоку пара у стенки возрастает на столько, что пар уже идет по центру, расталкивая флегму к стенке.
Физика образования пристеночного эффекта понятна, а дальше в литературе очень осторожно говорят об ухудшении эффективности аппаратов при увеличении диаметра колонны. [14/107]
[14/107]
[attachimg=46]

Всё крутится вокруг потоков пара и флегмы. Если не смогли разобраться на кольцах Рашига, что говорить о современных насадках? [14/89]
[14/89]
[attachimg=47]

Попробуем разобраться? А вдруг получится )). Для понимания процессов рекомендуют  [13/7]:
[13/7]
[attachimg=48]

Воспользуемся советом и обратимся к первоисточникам [8/333]:
[8/333]
[attachimg=49]

Теперь посмотрим на колонны с псевдоожиженным зернистым слоем (типа песок) – абсорберы, аналогичные по признакам массообмена с РК (с теми же проблемами) [1/105]:
[1/105]
[attachimg=50]

То, что скрыто от взгляда в РК, видно в абсорберах [10/466]:
[10/466]
[attachimg=51]

Комментарии к рисунку "д" [1/109]:
[1/109]
[attachimg=52]

[10/466]
[attachimg=53]

Один из бесценных экспериментов от Игоря (точка захлеба, с 12-й минуты):

Spoiler

[close]

Как объяснить появление точки захлеба в середине насадочного слоя? Причем стабильно, ни вверх, ни вниз.
Фонтанирующий слой, ещё называют паровым факелом. И указал на него – захлёб:
[attachimg=54]

Как это произошло? С ростом мощности,  внизу колонны накапливается флегма (увеличивается влияние пристеночного эффекта), и появляется зона факела, в струе растет скорость пара, в точке инверсии (равенства давления пара и веса флегмы) начинается захлеб.  При захлебе скорость пара снижается, и в жидкости появляются пузыри (картинки рис.IV-30 в обратном порядке). Еще две составляющие  образования точки захлеба (инверсии) [1/446]:
[1/446]
[attachimg=55]

Так мы с ним и познакомились. Высота зоны факела и диаметр, напрямую зависит от диаметра колонны и высоты насадочного слоя [2/160]:
[2/160]
[attachimg=56]

(0,5 это уже много)))
В пользу образования парового факела и то, что внизу колонны флегмы всегда больше чем вверху [4/149]:
[4/149]
[attachimg=57]

[14/83]
[attachimg=58]

В колоннах увеличенного диаметра таких факелов может быть несколько по диаметру (конвекция Релея – Бенара), как в [10/466] рис "г"  ( кто варил гречневую кашу не перемешивая – поймет.))
Кстати, тот случай, когда  колонну "колбасит" и шатает, это поршневой захлёб, ссылка [10/466] рисунок "в". Когда насадка затоплена, пар её не видит и не рассекается. Мелкие пузыри пара, сливаясь в крупные, поднимаются в слое жидкости [8/333] (пятый рисунок).
Продолжим.
В борьбе с пристеночным эффектом, экспериментальным путем, умные люди пришли к секционированию.
Многие делают секционирование, взяв за основу собирающие перегородки  [5/326]:
[5/326] 1
[attachimg=59]

Плановский объясняет: [5/326] 2

[attachimg=60]

Эффективными для чего? [5/327]
[5/327]
[attachimg=61]

И "контрольный" [10/266]:
[10/266]
[attachimg=62]

Надеюсь, больше не будет недоверия тем, кто устал убеждать не верующих, что с разными сеточками их нае....
Все схемы секционирования, где применяются подобные перегородки, предназначены для барботажного режима . Это же касается и продольного секционирования [16/275], [2/203]:

[16/275]
[attachimg=63]

[2/203]
[attachimg=64]

В одном эксперименте, который описывает Зельвенский  [14/84]  ,есть интересный момент и его объяснение:
[14/84] 
[attachimg=65]

Капиллярные силы. В этом вопросе травленая СПН лидер среди доступных насадок. Благодаря этим способностям насадка выдерживает огромные нагрузки. В эксперименте Игоря видно, как жадно она держит флегму. У стенки колонны, в точке прилегания элементов, нет даже намёка на мениск. Флегма не течёт по стенкам в зоне насадочного слоя. При этом, передача флегмы между элементами насадки идёт легко (кормят друг друга)). Какой из этого вывод?
Главное условие свободного стока флегмы – не разрывать насадочный слой!!!
Секционировать не разрывая, это как? И тут нам намекают [14/113]:
[14/113]
[attachimg=66]

Изменить структуру насадочного слоя. На этом принципе построен интересный способ укладки [10/264], [10/263]:
[10/264]
[attachimg=67]

[10/263]
[attachimg=68]

В чём "прикол"? 1. Увеличивается плотность прилегания элементов на границе слоёв. 2. Получается плёнка флегмы, армированная витками насадки, скреплённая капиллярными силами [14/84]. Пар  распределяется  по сечению колонны Похоже вариант Б – наша тема.
Есть ещё вариант – коллекторы:
[attachimg=69]

В колонне пар давит во все стороны. Вертикальный коллектор создает тонкий разлом в слое насадки, не препятствуя стоку флегмы. Из-за поверхностного натяжения, не имея контакта между элементами насадки, флегма не сможет заполнить разлом, и поток пара разрушит не только пристеночный эффект, но и объединит возможные локальные зоны массообмена [14/115], особенно в колоннах увеличенного диаметра. Размеры коллектора, количество и высота установки по насадочному слою, количество лучей коллектора, это поле эксперимента. По гидродинамике, вместо шайбы правильнее ставить шар. Что касается пристеночного эффекта в целом, то "легче предупредить, чем лечить".
[14/115]
[attachimg=70]

Что касается колонн диаметром до 60 мм.,  с условием; не прерывать насадочный слой, их проще секционировать теми же "бубликами", что и в орошении |#/\#|
Ещё момент. У Креля есть одна "непонятка" [4/416] :
[4/416]
[attachimg=71]

О чём это...???
-----------------------
На сегодня, лучшим вариантом крепления насадки внизу колонны и элементом сброса флегмы в куб, признана "пУтанка" (заглушка, пыж). Зная жадность, с которой насадка держит флегму, уговорить отдать, не так просто (захлебнётся не отдаст))). Точек контакта между насадкой и пУтанкой не достаточно для свободного стока флегмы. С первыми каплями конденсата нижние элементы насадки будут перегружены флегмой и станут преградой на пути пара. Обратите внимание на второе фото колонны вначале статьи. Даже в таких колоннах видно как организованы переходные слои между царгами. Они не просто упорядочены, они еще сложены на конус. По конструкции, каждая царга, это отдельная колонна. Т.е основной поток флегмы стекает по конусу в центр следующей колонны. Рабочий слой начинается с хаотично загруженной насадки. Вывод следующий; - именно слой насадки должен выходить за пределы колонны. В нашем случае "лепить мозаику" не вариант, а пУтанки, даже с "бородой", недостаточно. Как сбросить флегму в куб? Корзина из путанки с насадкой? Узел сброса должен отводить флегму глубоко в паровое пространство куба, подальше от входа пара в колонну. Предлагайте варианты, заодно и с брызгоуносом разберёмся.

Переходим к насадке.

Основные вопросы;  какая лучше и чем отличается? Главное условие – травленая и пассивированая. На этом условии рассмотрим всё остальное. Гидравлическое сопротивление  и способность удерживать на себе флегму, когда дует пар - два параметра, из прочих определяющих качество насадки, которые мы можем измерить. С этого момента подробнее:
Часто встречается термин "плёночный режим",  что это значит? [1/444], [14/97]:
[1/444]
[attachimg=72]

[14/97]
[attachimg=73]

В идеальных математических моделях массообмена, толщина ламинарной пленки жидкости равна одной молекуле. Пленочный режим, на практике, выглядит совсем по другому. Пленка на поверхности элементов, по сравнению с идеальной моделью, имеет "глубину океана". Процесс массообмена идет на поверхности этого "океана".
Есть два режима удержания флегмы - статический и динамический [4/149], [17/390], [14/73] :
[4/149]
[attachimg=74]

[17/390]
[attachimg=75]

[14/73]
[attachimg=76]

Измеряя вес мокрой насадки, находят объем жидкости в застое. Вес флегмы, в динамическом режиме,  определяют взвешиванием самой колонны, отсекая питание. Весь потенциал насадки раскрывается в динамическом режиме, т.е. в работе. Благодаря капиллярным силам, флегма растекается по поверхности витков проволоки (ламинарная плёнка). Но есть проблема. Даже при самых благоприятных условиях застойная флегма удерживается в перекрёстках витков проволоки и в точках контакта элементов насадки.

[attachimg=77]

Чем ниже по колонне, тем больше застой флегмы из-за изменения вязкости. Как с этим борется насадка?
Десятигранка :
(фото Игоря)

[attachimg=78]

[18/36]
[attachimg=79]

Капилляры десятигранки имеют переменное сечение и, за счет капиллярного (гидростатического) давления, они стремятся сбросить поступающую флегму в зону застоя, как в дренаж, а оттуда, через точки контакта элементов, на нижний слой. На освободившейся поверхности остается ламинарная плёнка.
Семигранка:
(фото Игоря)

[attachimg=80]

[18/35]
[attachimg=81]

Предназначена для больших нагрузок по флегме. В отличие от десятигранки, семигранка, с помощью капиллярных сил, снижет  концентрацию флегмы в зоне застоя (перекрёстки витков), растягивая её тонкой пленкой между параллельными витками элементов, которые становятся капиллярами. Это многократно увеличивает площадь контакта с паром. Если количество флегмы в норме, насадка работает с ламинарной плёнкой.  Благодаря линейному расположению перекрёстков витков, облегчен сток флегмы, уменьшен объем застоя.
Гидростатическое давление в капиллярах низкое, скорость реакции на перегрузку высокая.
Капилляр семигранки:
[attachimg=82]

Большую роль играет выбор металла для насадки [4/415], [14/70] :
[4/415]
[attachimg=83]

[14/70]
[attachimg=84]

В результате экспериментов в переменном магнитном поле, выбрана откорректированная марка стали из серии AISI 321. Кроме устойчивости к деполяризации при повышении температуры, она наиболее отвечает условиям травления и пассивации. Высокое содержание хрома позволяет получить максимально плотную и устойчивую оксидную пленку, которая и делает нержавейку – нержавейкой.

Почему в одинаковых колоннах одна и та же насадка работает по разному? [14/82]
[14/82]
[attachimg=85]

Здесь преимущество колонн увеличенного диаметра. Благодаря более равномерной укладке мелкой насадки, снижается погрешность в 30% , по этому, их работу легче стандартизировать. Один сделал – все повторили. "Левые косяки", самих колонн не касаются.
В тонких колоннах, по причине погрешности 30%, согласно [14/89], подбирать гидравлическое сопротивление (добавить или убрать насадку), надо при каждой загрузке СПН. А "позволить себе" очень мелкую насадку для равномерной укладки, тонкие колонны не могут,  производительности не будет.
Сколько насадки должно быть в колонне?
Возьмем 3 л. насадки 3,5мм. Будет ли разница в результате работы колонн D=50 мм./Н=1,5 м. и D=100 мм./Н=70 см? Объем пара, который пройдет по колоннам за единицу времени будет одинаковым. Скорость пара будет разной, но конденсата будет поровну и качество продукта не пострадает. По графику [12/151] ВЭТТ колонны D50 мм./H 1,5 м. в два раза (!)  больше, чем у колонны D 100 мм./H 70 см.
 
"Всё новое – хорошо забытое старое"
Низкая скорость пара, ещё одно преимущество, колонн увеличенного диаметра. Пар меньше вредит равномерности распределения флегмы в слое насадки, уменьшается влияние пристеночного эффекта.  Раньше стремились повысить скорость пара для создания турбулентности потока, так добивались эффективного разделения [4/128]
[4/128]
[attachimg=86]

Существует две точки максимального разделения; при очень низкой  и очень высокой скорости пара (рис 83). Относительная скорость отбора и ВЭТТ остается одинаковой в обоих режимах. Турбулентность потоков пара повышает разделение, именно этот факт заставил, в прошлом,  перейти на повышенные нагрузки [4/130]:
[4/130]
[attachimg=87]

При прочих равных, для увеличения скорости пара, уменьшают диаметр колонн. (и получают новые грабли)))
У нас в арсенале травленая СПН - смачивание и распределение максимальные. Турбулентность потока, в современной насадке, обеспечивается при минимальной скорости пара [14/81],  работать на "определённом пределе" (предзахлёбе) нет необходимости.
[14/81]
[attachimg=88]

При соблюдении условия; не прерывать слой насадки, обеспечивается свободное перемещение флегмы вниз , насадка лишнего не задержит. О работе капилляров мы уже знаем. С увеличением диаметра снижается нагрузка колонны, течение флегмы меньше зависит от скорости пара в насадке (меньше подвисание) К тому же, увеличение диаметра колонны дает больше возможности подобрать размер насадки, для оптимальной работы, оставляя далеко допустимую границу Dк/(max(l, d)) > 10 .
----------------
На очереди куб, он же испаритель - фундамент системы периодической ректификации .
При любых размерах куба, чтобы получить необходимый объем пара, нужна большая площадь зеркала испарения, и паровое пространство. Для этого соблюдаются условия [1/496], [1/567], [4/387]:
[1/496]
[attachimg=89]

[1/567]
[attachimg=90]

[4/387]
[attachimg=91]

Куб отвечает не только за правильную подачу пара в колонну, но и за его качество. Чтобы понять, от чего зависит состав спиртового пара, надо вспомнить, как получается пар:
Без перегрева жидкости пар не образуется [5/145], [8/328]:
[5/145]
[attachimg=92]

[8/328]
[attachimg=93]

Поверхность нагревателя должна быть шероховатой [8/330], [8/329]:
[8/330]
[attachimg=94]

[8/329]
[attachimg=95]

Без центров парообразования вода не кипит :

Spoiler

[close]

Чтобы получить необходимый объём пара, увеличивают не только мощность нагрева, но и площадь, и количество центров парообразования. Многие решают проблему площади монтажом  последовательно соединённых ТЭНов большей мощности. Получить ровное кипение можно травлением поверхности нагревателя, тогда пузыри будут мелкими и легко отрываются.
Поверхность должна быть без каверн и царапин, иначе  появятся большие пузыри и основанием закроют соседние центры зарождения мелких.
Если каверн будет много – пузыри сомкнутся в паровую рубашку (пленочное кипение) и при отрыве станут огромными, появятся броски давления и начнется неравномерная подача пара в колонну.
ТЭНы должны быть круглыми по сечению и расположены горизонтально. Резкие изгибы в вертикальной плоскости вредят формированию равномерного потока пузырей пара.

[8/332]
[attachimg=96]

Кипение должно быть ровным, без пульсаций, тогда не будет брызгоуноса (тумана).

Проблема перегрева жидкости [1/475]:
[1/475]
[attachimg=97]

Хвосты нам не нужны, нам нужен спиртовой пар и стабильное давление.

Конвекция в кубе играет двоякую роль. С одной стороны без неё не будет нагрева, с другой она тормозит насыщение пара спиртом. Что происходит? До начала парообразования СС нагревается и в верхнем слое повышается концентрация спирта. С началом кипения конвективный поток усиливается, перемешивает и уносит насыщенный спиртом слой и мелкие пузыри пара вниз по объёму.
Сохранить и удержать на поверхности спиртосодержащий слой и паровые пузыри поможет демпферный экран:

[attachimg=98]

Благодаря современным технологиям, удалось исследовать конвективные потоки. На поверхности нагреваемой жидкости образуются круговые завихрения - ячейки. Это называется  конвекция Релея – Бенара.
Термограммы слоя [20/65], [20/83]:

[20/65]
[attachimg=99]

[20/83]
[attachimg=100]

Проходя через этот слой, пар будет насыщаться спиртом. Между экраном и конвективным потоком куба образуется пограничный слой за счёт разницы в упругости жидкости


Литература:
1. А.Г. Касаткин   Основные процессы и аппараты химической технологии 1973 г.
2. И.А. Александров  Ректификационные и абсорбционные аппараты  1971 г.
3. С.А. Багатуров  Основы теории и расчета перегонки и ректификации  1974 г.
4. Э. Крель  Руководство по лабораторной перегонке 1980 г.
5. А.Н. Плановский  Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии 1972 г.
6. Л.А. Кульский  Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды 1980 г.
7. П.Г. Романков  Примеры и задачи по курсу Процессы и аппараты химической промышленности 1984
8. Я. Циборовский  Основы процессов химической технологии 1967 г.
9. В. П. Исаченко  Теплообмен при конденсации 1977 г.
10. А.И. Скобло  Процессы и аппараты нефте-газо-переработки и нефтехимии 2000 г.
11. А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии 1961 г.
12. Ректификация и экстракция продуктов органического синтеза (труды сборник) 1960 г.
13. В.В. Кафаров  Основы массопередачи 1979 г.
14. Я. Д. Зельвенский  Ректификация разбавленных растворов 1974 г.
15. И.Л. Иоффе Проектирование процессов и аппаратов химической технологии 1991
16. С.В. Адельсон Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии 1963 г.
17. В.В. Кафаров  Основы массопередачи 1972 г.
18. А.А. Андрижиевский  Механика жидкости и газа 2014 г.
19. И.В. Анисимов Автоматическое регулирование процесса ректификации 1961
20. А.В. Гетлинг  Конвекция Релея – Бенара 1994 г.

[ГОГа]

Благодарю за информацию.
Первое впечатоение: у колонн большого диаметра (по нашим меркам более 60мм) вроде как есть будущее...

[BazilVV]

А я в куб 50л, заливав 45л СС  ???, дякую за інформацію!

[Диоген]

Благодарю за информацию.
Первое впечатоение: у колонн большого диаметра (по нашим меркам более 60мм) вроде как есть будущее...

Сам офигел  :) Но пора двигаться дальше. Можно начать с малого - секционирования ("бублики")
[attachimg=1]
И. Л. Иоффе

[ДимаС]

Може кому, як мені, треба для роздрукування - у вкладенні зробив ПДФ файлик.

[ГонщикФормулы]

Благодарю за информацию.
Первое впечатоение: у колонн большого диаметра (по нашим меркам более 60мм) вроде как есть будущее...

Поддерживаю, может правильно подобрать параметры колоны и самой работы

[ZSerje]

Сам офигел   Но пора двигаться дальше.

Дякую за інфу.

[Дмитрик]

Погрешность в 30 % из за неравномерности насадки(многовато),экран в куб,замена нижней путанки.....еще много интересного впереди))))

[александр1]

Когда-то делал бру 63 мм.на меня говорили гигантоман в итоге это самый оптимальный диам.Бру для Эл.сети в 220в. Сейчас лежит у меня не доделаный проект бру 89 мм. Но он уже требует 380в. Но 3 фазы (380в )я понимаю шо 380 не
каждый может подключить но кто может им будет интересно увеличить д.колоны.

[ГОГа]

Когда-то делал бру 63 мм.на меня говорили гигантоман в итоге это самый оптимальный диам

А какие резоны/доказательства/факты имеются у тебя относительно такого заключения?
В студию, пожалуйста.

[schr1]

Диоген, спасибо! Я, как будто, вернулся на 40 с лишним лет назад. На лекцию незабвенного М.И.Павлищева по процессам и аппаратам хим.производств.

[александр1]

ГОГа какие доказательства мне надо предоставить: клоны 63 или 89 , нет вопросов. Или что я гигантоман :D

[ГОГа]

ГОГа какие доказательства мне надо предоставить: клоны 63 или 89 , нет вопросов. Или что я гигантоман :D

Предоставь свои факты и доказательства, что колонны 63мм внутр.диаметр и(или) 89мм внутр.диаметр оптимальны (по-крайней мере 63мм).

[Бандерівець]

В мене колона 54 см., виходить середня. Працювала супер

[Сергій Леонідович]

что колонны 63мм

В мене 63, працювала нормально