Управление флегмовым числом по двум кубовым температурам

[Magister]

Встречный вопрос. Когда колонну легче "захлебнуть" - при 40 или при 5 процентах спиртуозности? Именно при фиксированной мощности, не важно какой.

[Borbos]

Это как-раз спорный вопрос. Каков критерий оптимальности?
Если по минимальному времени ректификации - тогда да.
Если по наилучшему качеству спирта - вот тут есть небольшие проблемы.

С чего упадёт качество если количество ТТ не меняется? :D ;)

А по поводу количества тарелок я проводил опыты - так вот высота "тарелки" даже при максимально возможном отборе не превышает 1,5 см - значит их в колонне не менее 100!

[Игорь]

Не может жидкость, возвращаемая из колонны, иметь большую спиртуозность, чем поднимающиеся пары

Это не красивый прием - приписывать оппоненту или собеседнику утверждения, которых он не делал, а потом пафосно их опровергать.
Дай ссылку на мое сообшение о том, что на каком-то этапе флегма может содержать спирта больше, чем его содержится в парах. И я тогда торжественно пообещаю никогда не писать сообщений после дегустаций. А если не найдешь таковых, придется тебе пообещать, что будешь читать внимательней.

Я все время говорю о том, что возвращающаяся флегма никогда не содержит спирта меньше, чем кубовая жидкость, и поэтому имеет температуру кипения ниже, чем кипящая жидкость в кубе. Именно поэтому возврат любого количества флегмы всегда приводит к мгновенному выкипанию избытка спирта, снижению температуры кубового пара и повышению его спиртуозности.

[Игорь]

Что происходит на одной ступени разделения и чем эта ступень отличается от термина "тарелка"?

Тарелка - это то, из чего едят суп. Или такая металлическая фигня в тарельчатой колонне. Давай лучше говорить о ступенях разделения и высоте насадки, такую ступень обеспечивающей.
ВЭТС - это такой слой насадки, из которой поднимается такой пар, который по составу эквивалетен пару, находящемуся в фазовом равновесии с флегмой, вытекающей из этого слоя насадки. Понял, или перевести на русский?
Если в куб стекает флегма с содержанием спирта 30%, то первая ступень разделения заканчивается там, где крепость пара составляет 75.5%. Неужели такое укрепление у тебя происходит на 1.5 сантиметрах насадки, всегда одинаково и не зависит от флегмового числа? Не верю.

Выделенное жирным - это определение. У Стабникова, Яровенко и Креля оно одинаковое, разница в построении фраз. Ты видел другое определение? Дай подсмотреть. Определение Руди не в счет.

Если тебе больше по душе тарелки, то в приложении в тарельчатой колонне, теоретическая тарелка - это такой участок колонны, с которого поднимается пар, равновесный по составу с флегмой, вытекающей из этого участка. Когда такое однократное укрепоение происходит на одной физической тарелке, говорят, что у нее КПД 100%, если на трех - то 33%.

Если говорить о теоретической тарелке в приложении к насадочной колонне, то это такая высота слоя насадки, и далее по тексту. Важно понимать, что она измеряется при работе на себя, а при наличии отбора всегда выше.

ВЭТС насадки зависит от ФЧ, при ФЧ=5 она в 3-10 раз больше, чем при работе на себя. В три или в десять - зависит от выбора нагрузки по пару, то есть от полезной мощности, от правильности ее выбора..

Закон P*V/T=Constant пока не отменили.

Этот закон не работает при наличии конденсации.

мы отбираем ровно столько спирта, сколько его подается в колонну.

Твое утверждение имеет смысл только в том случае, когда из насадки в куб вытекает столько-же спирта, сколько вытекает из дефлегматора, но бывает ли так?

Не упрощай.
Из колонны спирт уходит в двух направлениях - в отбор и в куб.
В колонну спирт приходит тоже из  двух направлений - из дефлегматора и из куба.
Так что мы имеем не простое равенство, а систему из четырех неизвестных.

А как тогда быть с таким отбором при котором в куб спирт практически не сливается?

Такого не бывает. Флегма всегда содержит спирта больше, чем кубовая жидкость.

грубо, но это можно представить так.

Сергей, это работа не теоретической тарелки, а физической. Теоретическая тарелка тем и отличаетсяч от физической, что всегда по определению дает 100%-ное укрепление.
Да и что значит 100%-ная производительность тарелки? И что за талерка, если у нее нулевое укрепление? 

[Vova1964]

Игорь,

Я все время говорю о том, что возвращающаяся флегма никогда не содержит спирта меньше, чем кубовая жидкость, и поэтому имеет температуру кипения ниже, чем кипящая жидкость в кубе. Именно поэтому возврат любого количества флегмы всегда приводит к мгновенному выкипанию избытка спирта, снижению температуры кубового пара и повышению его спиртуозности.

Похоже на правду. Более детально подумал, сделал небольшие прикидки и получается что действительно температура пара будет зависеть от количества спирта во флегме. Надо чтобы это немного еще "продумалось".
Вот только делать по этому параметру регулировку отбора - на мой взгляд снова возвращаться к "тонким" измерениям и т.д.

Встречный вопрос. Когда колонну легче "захлебнуть" - при 40 или при 5 процентах спиртуозности? Именно при фиксированной мощности, не важно какой.

Вот как-раз и важно "КАКОЙ"!!!
Если мощность ФИКСИРОВАНА и установлена на 10-15% ниже предзахлебной - вообще не сможешь колонну захлебнуть.
Ну так что с расчетом?

[Vova1964]

Неужели такое укрепление у тебя происходит на 1.5 сантиметрах насадки, всегда одинаково и не зависит от флегмового числа? Не верю.

Именно, и ты можешь это посмотреть по графикам.
НО!!! Я писал уже об этом, что сама труба является проводником температуры и не дает получить градиент на определенной длине выше чем теплопроводность металла.
Следовательно РЕАЛЬНАЯ "тарелка" даже меньше 1,5 см (1,5 - это то что было посчитано по графику перехода температур). И она меняется, но не выше чем 1,5 см, а только в меньшую сторону.

[Сергей]

]

Сергей, это работа не теоретической тарелки, а физической. Теоретическая тарелка тем и отличаетсяч от физической, что всегда по определению дает 100%-ное укрепление.

укрепление?  или


Да стекать с верх флегма может с разной спиртуозностью и по этому прореагирует на 100% но только стем с чем сможет ни больше ни меньше, а значит её реагирование будет зависить от состава и массы флегмы.

[Vova1964]

Теоретическая тарелка тем и отличаетсяч от физической, что всегда по определению дает 100%-ное укрепление.Да и что значит 100%-ная производительность тарелки?

Ну если ты посмотришь что было написано про ТТ - а это и есть именно ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ТАРЕЛКА. Мы говорим об одном и том-же только называем по разному. Это ты себе сам сделал постулат что у нас "тарелка" - это СТРОГО фиксированная величина.
И я нигде не писал в своих постах про 100 или меньшую производительность. Для меня "тарелка" - это то расстояние или та часть насадки на которой происходит единичное укрепление жидкости.

[Игорь]

Спирт в колонне является единственным теплоносителем. Только он конденсируется на дефлегматоре и передает поступающее в колонну тепло охлаждающей воде.

А вода? Разве из куба в колонну водяной пар не поступает?

Ответь на вопрос: Когда будет больше стекать флегмы в колонну из дефлегматора при "работе на себя" при спиртуозности в кубе 40 и 5 % при стабилизации мощности в кубе?

Одинаково

А как тогда быть с таким отбором при котором в куб спирт практически не сливается?

Кажется я это уже комментировал, но просто бесит меня эта фраза.Если в кубе ПРАКТИЧЕСКИ нет спирта, то при ректификации во флегме ПРАКТИЧЕСКИ нет спирта, но его во флегме в несколько раз больше, чем в кубовой жидкости.

Максимально возможный отбор - это такой отбор при котором температура снизу колонны не ползет вверх. А это значит что мы отбираем ровно столько спирта, сколько его подается в колонну.

Тоже комментировал
Но хочу еще раз. А если мы будем отбирать спирта в 100 раз ьменьше, чем поступает в колонну из куба, поползут ли куда-то температура?
И куда в таком случае девается недоотобранный спирт?

Ясно, возвращается в куб.

Если отбирать спирта ровно столько, сколько приходит в колонну с паром, то на возврат в куб ничего не остается. Но невозможно в колонне, нагреваемой самогонными парами, извлечь из флегмы весь спирт. Для этого нужно нагреть флегму до 100 градусов, а в колонне такой температуры нет.
Невозможно слить в колонну флегму,которая гоорячее кубового пара. А значит концентрация спирта в флегме, стекающей в куб, не может быть гиже концентрации спирта в кубовой жидкости...
Блин, эти фразы я уже писал много раз, но всякий раз приходится повторять... Это пагубное влияние секты тарелочников :)

[Игорь]

а значит её реагирование будет зависить от состава и массы флегмы

Разумеется. Реагирование заключается в том, что для достижения равновесия при разном ФЧ нужна разная высота насадки. При работе на себя - 15 мм, при ФЧ=5 - 60 мм

Это ты себе сам сделал постулат что у нас "тарелка" - это СТРОГО фиксированная величина.

Меня в эту секту Сергей почти год сманивает.Говорит, если в колонне 100 ТТ, то это при любом отборе. Кроме полного :)

Именно, и ты можешь это посмотреть по графикам.

И что по ним можно увидеть? Посмотрю и выложу комментарии.

[Сергей]

Невозможно слить в колонну флегму,которая гоорячее кубового пара. А значит концентрация спирта в флегме, стекающей в куб, не может быть гиже концентрации спирта в кубовой жидкости...Блин, эти фразы я уже писал много раз, но всякий раз приходится повторять... Это пагубное влияние секты тарелочников

Где написано обратное у клана Маклаудов?

[Сергей]

Разумеется. Реагирование заключается в том, что для достижения равновесия при разном ФЧ нужна разная высота насадки. При работе на себя - 15 мм, при ФЧ=5 - 60 мм

Практически нет, в гораздо большей степени это зависит от скорости пара, то есть время реагирования, чем выше скорость , тем время контакта, жидкости и пара, на одном и том же участке сокращается . Толщина жидкостного слоя влияет на высоту тарелок, но при рабочих режимах колонны с СПН в плёночном режиме работы,  на высоту ТТ сказывается не так сильно, как ты привёл, и в другую сторону. Чем больше толщина жидкости, тем менее эффективно теплообмениваются пар и жидкость, а значит ВЭТС выростет.

если в колонне 100 ТТ, то это при любом отборе. Кроме полного

да, так оно и есть, просто сколько из них работает на укрепление?
Повторю ещё раз, на вуысоту тарелок в насадочной колонне влияет скорость пара, а для работы ТТ нужно....
1. Пар
2.Флегма
                ( с спиртуозностью выше чем в паре поступающим с нижней тарелки.)
Чем разница спиртуозности флегмы и пара выше тем эффективнее укреплепление на одной ТТ.

[Игорь]

Vova1964, посмотрел. Что показывает датчик температуры, приклеенный к поверхности трубы? Как по показаниям датчиков температуры можно судить об укреплении?
Если осмыслить определение, ступень разделения (или теоретическая тарелка) - это расстояние между точками колонны, в которых пар и флегма имеют одинаковую температуру. Вот куб, например, при перегонке работает как одна ступень разделения. В нем температура жидкости и уходящего пара равны.
Датчик на теле трубы не показывает ни температуру пара, ни температуру флегмы, а показывает какую-то средневзвешеную температуру, да еще и уменьшенную влиянием дикой флегмы и окружающего воздуха.
С помощью внешних (да и внутренних) датчиков очень грубо можно оценить высоту тарелки по изменениям температуры флегмы от ступени к ступени.
Например, такой ряд снизу вверх температур и спиртуозностей флегмы.
90.4^оС - 15.0%
81.3^оС - 63.8%
79.6^оС - 84.2%
78.9^оС - 89.6%
78.6^оС - 92.1%
78.5^оС - 93.5%
78.4^оС - 94.4%

На твоем графике при работе на себя температура на 10 сантиметрах (от 1 до 7 датчика)  изменилась с 84 до 79 градусов. Это 2.5 ступени укрепления, ВЭТС 4 сантиметра.
При работе с не знаю каким ФЧ (отбор 300 мл/час) температура на том-же участке изменилась с 89 до 80 градусов, это меньше одной ступени, ВЭТС больше 10 сантиметров.
Как ты насчитал 1.5 сантиметра во всех режимах - мне не понятно.

Нельзя забывать, что передача тепла вдоль трубы притягивает показания датчиков друг к другу, что дает заниженные перепады между датчиками, что умньшает фактическую ВЭТС.

Вообще-то такой метод никуда не годится. даже если извратиться и раздельно измерить фактические значения температур флегмы и пара, ничего бы толком не вышло. После пятой-шестой ступени перепады температур на ступени становятся слишком малыми чтобы их можно было измерить нашими датчиками.
Когда я сравнивал работу насадки разных типов и размеров, для вычисления фактического разделения, фактического количества ступеней разделения в насадке, я делал царги с насадкой высотой от 8 до 30 сантиметров и сравнивал спиртуозность возвратной флегмы и продукта, определяя сколько нужно ступеней разделения (или теоретических тарелок) для укрепления возвращаемой флегмы до крепости продукта. Повторял это на разных длинах и на разных отборах. Потом сопоставлял результаты и делал выводы. Самую малую ВЭТС (12 мм) я получил на насадке "двойке" размером 2.5 мм в сороковой трубе с высотой насадки 8.5 см при полезной мощности нагрева 1100 ватт. Малейшее увеличение мощности вызывало захлеб.
При работе на той-же мощности (1100 ватт) с той-же насадкой при ФЧ=4 и высоте насадки 30 см ВЭТС увеличивалась до 4 см. При мошности 800 ватт ВЭТС была уже больше 6 см.

[Сергей]

  Вот для пимера- крепость в баке 10% объёмных (0,08масс.доля), ФЧ=5 только количество ТТ разное 10 и 30.
Посмотри ...

[Игорь]

просто сколько из них работает на укрепление?

Я уже устал приводить аналогию с автомобилем.
Если автомобиль имеет мощность 100 л.с. при полной подаче бензина, то ,дав его только пятую часть от максимума, ты не получишь 100 л.с., В этом случае мотор на 100 теоретических лошадок тянет только на 20... или на 10. А если бензина не дать совсем, мотор заглохнет. Мощность равна нулю.
Так же и колонна. Если при максимальном возврате флегмы она имеет "мощность" 100 ТТ, то при малом возврате она не тянет на все 100 лошадок тарелок, а в лучшем случае потянет 10... или 5. А если прекратить подачу бензина флегмы, она заглохнет и разделение будет нулевым.

В колонне не может быть неработающих теоретических тарелок. Точно так-же, как не может быть неработающих лошадиных сил в двигателе.

Пойми, для ТТ не существует понятия "работает" - не работает. Тарелка в насадочной колонне - это такая высота насадки, которая работает на укрепление ровно на 100%. Не больше и не меньше.

Если участок колонны высотой 5 метров не работает на укрепление, значит ВЭТС больше пяти метров. Физическая тарелка может не работать на укрепление, теоретическая тарелка - идеальная тарелка, она не может не укреплять. Если нет укрепления - нет и тарелки. Поэтому если режим работы колонны горбатый, в ней не появляются неработающие тарелки, а колонна оказывает укрепление на меньшее число теоретических тарелок. Если речь идет о тарельчатой колонне, говорят, что падает их КПД.
Если речь идет о насадочной колонне, то говорят, что вырастает ВЭТС.

И тут, кстати, возникает интересный момент. При увеличении отбора выше нормы, рост ВЭТС происходит снизу вверх - сначала нижняя часть насадки требует все большей высоты для укрепления на одну ступень, а потом и последующие.