Попытка ректификации в режиме принудительной эмульгации

[david]

Ссылка устарела. Вернитесь на предыдущую страницу. Обновите ее и попробуйте зайти сюда снова. Link is out of date. Go back. Refresh page and try to call this page again. ;)

[GrOV]

david :), коллега - написано же:

Ссылка устарела. Вернитесь на предыдущую страницу. Обновите ее и попробуйте зайти сюда снова

Ну так вернись, обнови и ткни ещё раз в ссылку...Делов-то...

[Бандерівець]

Вот еще нашел интересное http://alcodrink.ru/modules/Articles/article.php?storyid=180&storypage=0

В работе насадочных колонн различают два режима: пленочный и эмульгационный. При работе колонны в пленочном режиме орошающая жидкость стекает по поверхности насадки, а поток пара занимает свободный объем, не занятый насадкой и стекающей жидкостью. В этих условиях поверхность контакта фаз определяется в основном поверхностью насадки, а переход вещества из одной фазы в другую осуществляется преимущественно за счет молекулярной диффузии.

При определенных скоростях пара пленочный режим переходит в эмульгационный, при котором по сравнению с пленочным резко увеличивается накопление жидкости в слое насадки. За счет увеличения скорости парового потока происходит разрыв поверхности раздела фаз. Жидкость становится сплошной фазой, а пар дисперсной, т. е. происходит инверсия фаз. В этих условиях резко увеличивается поверхность фазового контакта и интенсивность процесса обмена резко возрастает.



А тут еще интересующей  http://alcodrink.ru/modules/Articles/article.php?storyid=168

Практика показала, что достигнутое вначале равномерное распределение флегмы в пленочном режиме нарушается по мере ее стекания, так как пар всегда стремится оттеснить жидкость к периферии и занять центральную зону насадки. Это приводит к неравномерной эффективности обмена по высоте насадки.

В режиме эмульгирования распределение жидкости по насадке, а, следовательно, и разделяющая способность насадки по всей высоте одинаковы [2]. В режиме эмульгирования, в отличие от пленочного, нет надобности в установке дополнительных устройств для равномерного распределения флегмы в верхней части колонны и приспособлений по высоте колонны для перераспределения парового и жидкостного потоков. Насадочные колонны в эмульгационном режиме работают на предельных скоростях, в то время как в пленочном режиме они эксплуатируются при скоростях на 35—40% нижепредельных [2, 7].

Можно сделать беглый вывод в пользу эмульгационого режима колоны, из плюсов
1) отсутствует раздувание флегмы паром
2) Во много раз увеличивается поверхность контакта флегма-пар
3) Повышается мощность колоны.

[Бандерівець]

Вот еще цитата из этой статти

Опорная решетка 3 расположена между, нижней царгой и насадочной частью колонны. В пленочном режиме работы колонны устанавливалась опорная решетка с живым сечением 75%, при работе в режиме принудительного эмульгирования живое сечение составляло 10%. В последнем случае штуцер гидравлического затвора врезался по центру опорной решетки.

Не помню где читал, кажись Крель, но точно помню что писалось что в режиме эмульгирования высокий КПД работы тарелок и при некоторых условиях может составлять больше 100%

Можно просто ставить опорную шайбу, от которой мы давно отказались, а над ней отвод флегмы в куб. Конструкция почти не усложняется, нужно только сделать шайбу и отвод флегмы. А при эксперименте(временно) использовать шланг.

[Бандерівець]

Игорь, на счет эмульгационного режима ты первый создал на ХД ветку, при чем давно. Почему оно так и оставалось не опробовано?

[Игорь]

Не дошли руки. Удалось получить нррмальный спирт в привычном режиме, а принудительной эмульгацией займусь вплотную, когда займусь брагоректификационной колонной непрерывного типа.

[Андрей К]

Эксперимент интересный, спасибо GrOV.
Жаль мощность не померил, не хватает для общей картины.

а принудительной эмульгацией займусь вплотную, когда займусь брагоректификационной колонной непрерывного типа.

Не поделишся мыслями, может мы то-же занялись бы на досуге. :D

[Игорь]

Да ничего революционного, стандартный режим принудительного эмульгирования. Мелко распыленный пар поднимается сквозь метровый столб медленно опускающейся браги.

[Бандерівець]

Вижу в принудительной эмульгировании перспективу и все.
Чем большая площадь контакта фаз веществ за единицу времени тем лучше, ламинарный режим этого не дает. В турбулентном режиме она достигается в полной мере, то есть с увеличением площади увеличивается ККД колонны.

Мне паровой в свое время очень понравился,  и на практике, когда я делал показал супер Теперь мне больше нравится режим принудительной эмульгировании чем паровой отбор. Как только смогу, сразу его опробую.

[Игорь]

[attach=1]

GROV, Ваван, хочу обратить ваше внимание на узел номер 7. на трубку, идущую от петли  в дефлегматор и на холодильник на ней. В далеком 2008 шоду я так и не понял азначения этой фигни, а сейчас допер :) GROV, у тебя есть такая трубка? Я по фото не все смог расмотреть...

[Бандерівець]

Игорь, Как раз из-за этой трубки паровой отбор в будет плох, чисто его реализовать будет проблематично. Ну может он и не понадобится.

[Игорь]

Эта трубка должна входить в дефлегматор только если в дефлегаторе есть избыточное давление. Если в дефлегматоре нет избыточного давления, тубка ад обратным холодильником может просто торчать в атмосферу.
Если при паровом отборе на охлаждении - прямоточник с Двн 12-15мм, избыточное давление в дефлегаторе всего несколько миллиметров им можно пренебречь.
Кроме того, эта трубка - нужна как разрыв струи устранения эффекта сифона. Если ее не будет, как только флегма поднимется до уровня перелива,сифон вытянет всю флегму из колонны в куб. А для разрыва струи не нужно большого сечения трубки хватит и нескольких миллиметров, скажем д.6х1. Много пара в такую трубу не пойдет и паровой отбор будет нормально работать.

[GrOV]

Игорь, Не,  обошёлся без него...У меня от тройника перелива просто был кусок силиконового шланга до уровня верха колонны - не заглушен и ни к чему не посоединён( на 8-й по счёту картинке видно). Он и был в роли холодильника. Правда, из него начинала течь флегма если давать сильный нагрев и повышать давление в кубе сверх нормы.

Трубка 6х1 будет тонковата, надо бы потолще...Иначе после тройника перелива на части , которая ведёт в куб, образуется воздушная пробка, а над тройником ( в районе узла 7 на картинке) столбик флегмы высотой несколько см...
Приходилось периодически эту воздушную пробку разгонять - стравливать вверх...

[Бандерівець]

Режим принудительной эмульгации требует повышенных давлений поэтому  в промышленности не получил широкого применения. Высота колон в промышленности может достигать и до 60-ти метров, при такой высоте получится огромное давление  которая создает флегма собственным весом. А представте в нефтяной промышленности такую колонну. Это получается что нужно огромное давления пара. В промышленности польза будет сомнителена. У нас иначе ситуация, давление 60-120 мм рт. ст., не такое большой давление.

Немного пофантазирую.
Захлеб колоны можно определить:
1) по изменению датчика проводимости установленного в колоне выше перегибы сифона. Пар и флегма будут иметь разную проводимость.
2) По давлению.
Лучше комбинированым способом

Насадка должна быть не травленная, чтоб насадка не удерживала флегму, тогда флегма будет себя вести более динамически, поверхность контакта фаз будет быстрее обновлятся.
  Важна не только площадь контакта фаз а и обновление этой площади, ОООО. Получается классическая наша ректификация имеет серозный изъян,
травленная СПН держит флегму, поверхность флегмы взаимодействует с паром, на внутринии слои, те что поближе к травленной проволоки не сильно быстро взаимодействуют с паром и им тяжело покинуть эту область из-за того что насадка удерживает, особенно между витками, что негативно влияет на массообмен.

Нарисовал схемку, ну с паровым отбором все усложняется, но до него пока далеко, мы еще толком не знаем что у нас получится с этим режимом.
[attach=1]

Вечером сделаю такой макет, на воде. Конечно это не то что будет в колоне, но хоть посмотрю как отдаленно будет воздух с водой двигаться, и как будет влиять насадка.
В бутылку от колы в низу поставлю слив и подачу воздуха от компрессора с регулятором подачи воздуха, бутылку заполню насадкой и сверху буду подавать воду. Посмотрю на движение и его характер, и как один вид движения перейдет в другой.

[attach=2]


Игорь, Не думаю что правильно чтоб был контакт между жидкою которая возвращается в кую и паром который будет идти на конденсацию в отбор.

[Игорь]

ощадь контакта фаз а и обновление этой площади, ОООО. Получается классическая наша ректификация имеет серозный изъян,

Вова, в этом режиме контакт происходит на поверхности поднимающихся пузырьков. На поверхности насадки контакт флегма - пар не происходит.
И еще одно. разве в режиме принудительного эмульгирования есть турбуленция? Ты не путаешь режим принудительноо эмульгирования в затопренной колонне с крайне неустойчивым режимом естественного эмульгирования , который предшествует захлебу - когда насадка заполняется пеной?

Не думаю что правильно чтоб был контакт между жидкою которая возвращается в кую и паром который будет идти на конденсацию в отбор.

Контакта не будет, через обратный холодильник не пройдет ничего летучего, что могло бы сконденсироваться потом в холодильнике отбора.
Но дело не в этом. Так, как ты нарисовал, делать нельзя.
Посмотри, у тебя получился  обычный U-образный манометр, который с одной стороны напрямуб соединен с атмосферой через обратгый холодильник, и так как в этой трубке практически не будет движения пара или флегмы, дад перегибом всегда будет атмосферное давление.
А со стороны колонны?
Между столбом жидкости и атмосферой там - участок незатополенной колонны, которая оказывает пару постоянное сопротивление, дефлегматор, который создает небольшие рывки давления, или значительные смещения в моменты изменения  потока воды, и холодильник, который создает то рост давления когда в него врывается пар, то разрежение когда флегма течет вниз.
В итоге с одной стороны - постоянное давление а с другой - переменное, с амплитудой качаний сантиметров пять в лучшем случае.
Можно подумать, что это мелочи, и это будет ошибкой.
Как только давление со стороны колонны снизится, уровень в сливной трубе опустится на эти сантиметры ниже уровня отбора. Движение флегмы в колонне остановится, и не возобновится, пока эта пара-тройка сантиметров не заполнится.
В колонне диаметром 50 мм при мощности 1.8 кВт 5 см будут заполняться 5 сенунд. эти 5 секунд пар будет подниматься без достаточной встречи с флегмой.
Но это половина. Изменения будут иметь качельный хзарактер, за вакуумом последует избыток давления, который потоком выдавит столб флегмы в куб.

Такая карусель ничего хорошего не даст.
Я уже писал, что трубка от перегиба соединяется с дефлегматором только для выравнивания давления, иначе при отборе пара, когда по трубке потечет конденсат, вверху колонны будет скакать давление, и сместе с ним будет скакать уровень в зоне перелива.  Это приведет к замираниям потока флегмы, а потом к резкому ее ускорению

Еще раз помтри на схему из букваря. и на свою цитату.

Не думаю что правильно чтоб был контакт между жидкою которая возвращается в кую и паром который будет идти на конденсацию в отбор.

На схеме этот контакт есть, вернее его нет ни там, ни тут - для предотвращения конаткта и стоим обратный холодильник, другого назначения у него нет.