Многоступенчатая дистилляция. Вопросы и ответы. Полемика.

андрей64 · 24-04-2012, 14:52:10

Цитата: oleg_n від 24-04-2012, 14:10:10
Объясните что такое термодиффузия в тонкой пленке - чтобы было понятно о чем идет речь и как это стыкуется с ТПИ?

Термодиффузия вот здесь: http://ligis.ru/effects/science/132/index.htm
в тонкой пленке - это значит, что тонкая пленка браги размазана на горячем рабочем элементе. молекулы воды под действием ТД устремляются к горячей стенке, а этанол диффундирует ввиде пара в отбор. Не сложно. Надо только по ссылке посмотреть анимашку.

oleg_n · 24-04-2012, 15:11:30

Цитата: андрей64 від 24-04-2012, 14:52:10
Цитата: oleg_n від 24-04-2012, 14:10:10
Объясните что такое термодиффузия в тонкой пленке - чтобы было понятно о чем идет речь и как это стыкуется с ТПИ?
Термодиффузия вот здесь: http://ligis.ru/effects/science/132/index.htm
в тонкой пленке - это значит, что тонкая пленка браги размазана на горячем рабочем элементе. молекулы воды под действием ТД устремляются к горячей стенке, а этанол диффундирует ввиде пара в отбор. Не сложно. Надо только по ссылке посмотреть анимашку.

Посмотрел ссылку - упрощенно как-то как для школьников.
тем более ссылка объясняет процессы для бинарной газовой смеси, брага - это не газ, не бинарная смесь и так как показано на картинке это работать не будет, не плетите вместе термодиффузию и тонкопленочное испарение, вообще забудьте про термодиффузию сама по себе она не работает с брагой.

ТПИ - испаритель - это фактически банальная НБК с вариациями.

ДЯДЬКА · 24-04-2012, 15:25:51

андрей64,
На куб один умник поставил трубку высотой 1.5 м Вверху прилепил охладитель для конденсации пара.Пленка конденсата стекала по стенке ,встречалась с паром нагревалась,отдавала,охлаждалась,текла дальше вниз и т д.Самая простая конструкция бражной колонны с пленочным флегмообменом.В результате этот НЕКТО получил нормальный дистиллят.Пришел другой НЕКТО и положил эту трубу раком.После этого он что то получил и радостно стал доказывать что правой рукой удобнее чесать левое ухо.Ему бы возразить,но он облек свою теорию в такой высоконаучный сленг ,что для того что бы возразить нужно пол года изучать слова из термодинамики.

андрей64 · 24-04-2012, 15:49:32

ДЯДЬКА, чуть подробнее можно про трубу и теорию?? чтобы было узнаваемо.

oleg_n · 24-04-2012, 15:54:56

Цитата: ДЯДЬКА від 24-04-2012, 15:25:51
андрей64,
На куб один умник поставил трубку высотой 1.5 м Вверху прилепил охладитель для конденсации пара.Пленка конденсата стекала по стенке ,встречалась с паром нагревалась,отдавала,охлаждалась,текла дальше вниз и т д.Самая простая конструкция бражной колонны с пленочным флегмообменом.В результате этот НЕКТО получил нормальный дистиллят.Пришел другой НЕКТО и положил эту трубу раком.После этого он что то получил и радостно стал доказывать что правой рукой удобнее чесать левое ухо.Ему бы возразить,но он облек свою теорию в такой высоконаучный сленг ,что для того что бы возразить нужно пол года изучать слова из термодинамики.

Я тож такую фигню делал, из металлопластовой трубы двадцатки свернутой в спираль аж целых 5 метров :D (вычитал восхваление сего девайса одним "умником" и толпой его последователей на одном из форумов, думал ну вот он чудо аппарат в итоге три дня е...ли с эти чудо девайсом и вывод на всю жизнь - о том что вечных двигателей и тому подобных вещей не существует) до сих пор эта фигня в сарае валяется.

андрей64 · 24-04-2012, 17:10:47

ДЯДЬКА, oleg_n, господа, я так понимаю вы это так легко намекаете на мой пост про термодиффузию?? Про гофру здесь я писать не буду - днями придет результат хромотогрофа - выложу в соответствующей теме. Про ТД если кому интересно - отвечу. У автора в Торонто еще ночь - попробую я за него....

андрей64 · 24-04-2012, 18:37:01

Цитата: oleg_n від 24-04-2012, 15:11:30Посмотрел ссылку - упрощенно как-то как для школьников.
тем более ссылка объясняет процессы для бинарной газовой смеси, брага - это не газ, не бинарная смесь и так как показано на картинке это работать не будет, не плетите вместе термодиффузию и тонкопленочное испарение, вообще забудьте про термодиффузию сама по себе она не работает с брагой.

oleg_n, Гениальное все просто!!

в любой бинарной смеси независимо - жидкость, газ - то возможна диффузия. Если есть разница концентраций - концентрационная, если есть градиент температур - термодиффузия.

Почему брага не бинарная ~~система~~смесь? Почему нам нельзя интересоваться термодиффузией? И почему лично мне надо что-то забыть по чьей-то воле?? Жду объяснений.

oleg_n · 24-04-2012, 19:00:11

oleg_n,
Почему брага не бинарная система?

:o :P :-X :'(

андрей64 · 24-04-2012, 19:13:37

Цитата: oleg_n від 24-04-2012, 19:00:11

oleg_n,
Почему брага не бинарная система?

:o :P :-X :'(

конструктивное замечание..))) Особенно в свете поставленных вопросов...

Игорь · 24-04-2012, 20:09:30

Цитата: андрей64 від 24-04-2012, 18:37:01если есть градиент температур - термодиффузия.

Термодиффузия - способ разделения двухкомпонентных - либо жидкостей, либо газов - между двумя разнонагретыми поверхностями.

Смысл термина в том, что процесс представляет собой борьбу между термоэффектом, стремящимся разделить среды, и диффузией, стрмящейся их перемешать. Если одна из поверхностей будет нагрета выше темпратуры кипения одного из двух компонентов, к диффузии добавится физическое бурное перемешивание, которое в десятки раз сильнее переменивает смесь, чем диффузия, и сводит на нет весь эффект термического разделения. Поэтому при термодиффузии жидкостей не предусматривается вскипание.

В свете сказанного, если кто-то объяснит мне каким образом термодиффузия может пригодиться в нашем деле,я буду очень признателен.

oleg_n · 24-04-2012, 20:29:59

Цитата: андрей64 від 24-04-2012, 19:13:37
Цитата: oleg_n від 24-04-2012, 19:00:11

oleg_n,
Почему брага не бинарная система?

:o :P :-X :'(
конструктивное замечание..))) Особенно в свете поставленных вопросов...

Ох и тяжолый ты человек :D Бинарная система - это двойная система - состоящая из двух компонентов - брага же состоит из туевой кучи компонентов одних разновидностей спиртов там туева куча с разной температурой испарения и молекулярной массой, плюс альдегиды плюс кислоты остаточные сахара белковые соединения - не работает термодиффузия в таких средах. Если бы ты глубже копнул теорию термодиффузии (достаточно 2 -х часов времени и гугла) то нашел бы информацию о попытках использовать эффект термодиффузии в комплексе с ректификацией на последней стадии доочистки этилового спирта, да и то эффективность сего процесса сомнительна, ни одной промышленной установки нет, хотя эффект термодиффузии известен еще с начала прошлого века.
ПЫ.СЫ. Всё цензурные слова закончились пошел пить пиво. :)

андрей64 · 24-04-2012, 20:32:18

Игорь, ТД - эффект Соре состоит в том, что если раствор поместить между горячей и холодной стенками - то из раствора легкие молекулы устремятся к горячей стенке в нашем случае это молекулы воды, а тяжелые молекулы (этанола) будут вытеснятся к холодной стенке. В аппарате рабочий элемент подогревается паром - 100* брага подается подогретой - 90* почти до кипения. На поверхности РЭ произойдет разделение смеси - молекулы воды устремятся на горячий РЭ, а молекулы этанола будут вытеснятся в противоположную сторону. А так как у этанола уже тепловое движение молекул достигло максимума из-за выской температуры браги - то этанол вылетает из пленки как при кипении, а вода соответственно стекает в прием лютера не нагревшись до кипения. В таком аппарате не происходит кипения , значит экономия энергии, нет кипения - нет сопутствующих кипению каки. Немного пара нужно для поддержки РЭ в нужной температуре и для транспортировки этанола в отбор.

андрей64 · 24-04-2012, 20:45:56

oleg_n, Брага вполне бинарная "система", не помню точно, но в браге примерно 12% этанола и 1-2% примесей, и остальное вода, ко всему примеси со свойствами похожими на свойства этанола. Ректификация с помощью ТД не получилась, но как бражный аппарат ни кто и не пробовал делать, по крайней мере я не нашел...

Расщирь кругообзор зрения, на секунду включи воображение, может дойдет до мозга, до головы, ею еще думают, а не тока в нее пиво пьют...)))

Игорь · 24-04-2012, 23:35:09

НЕ ЗАКлнч

Цитата: андрей64 від 24-04-2012, 20:32:18Игорь, ТД - эффект Соре состоит в том, что если раствор поместить между горячей и холодной стенками - то из раствора легкие молекулы устремятся к горячей стенке в нашем случае это молекулы воды, а тяжелые молекулы (этанола) будут вытеснятся к холодной стенке.

Всё очень запушенно. Надо раскладывать по полочкам, а то "нанизм" начинает конкретно закакивать мозги.

Наглядная иллюстрация эффекта Сореля в нашем приложении.
Две стенки, расстояние между которыми сантиметров пять, а посредине - дырявая перегородка. Одна стенка имеет температуру 10 градусов, а другая - 50. Между стенками залит 50%-ный раствор спирта.
В слое раствора возникает горизонтальный градиент температур, который заставляет молекулы воды двигаться к 50-градусной стенке, а молекулы спирта - к холодной. В результате с холодной стороны перегородки будет больше спирта, а с горячей - больше воды. Учитывая разность плотностей, можно воспользоваться конвекцией, и сверху возле холодной перегородки отбирать 51%-ный спирт, а внизу возле горячей - 49%-ный.
Вроде неплохо.

Теперь случай с кубом.

Дно куба с брагой греется .на газовой плите, оно условно горячее. Крышка куба охлаждается воздухом и условно холодная. Эффект Сореля заставляет тяжелые молекулы этанола идти верх, к поверхности, к отбору, а легкие молекулы воды - вниз, к горячему дну. Жаль, что этот эффект не дает здесь никакой пользы, так как при кипении происходит непрерывное интенсивное перемешивание жидкости, сводящее на нет эффект термодиффузии.

Расстотрение "под микроскопом" термодиффузии в тонкой пленке показывает, что при нагреве паром она вредит, а не помогает.

Есть три объекта.
1. относительно холодная стенка
2. стекающая по ней пленка бинарной смеси вода - этанол
3 . горячий водяной пар, проходящий вдоль пленки.

Под действием термодиффузии молекулы этанола стремятся уйти в сторону холодной стенки, а молекулы воды - наоборот, идут в сторону горячего пара, к поверхности пленки, в зону, из которой мы ожидаем испарения.

В результате испарение происходит из жидкости, содержащей меньше спирта, чем раствор в среднем, а значит в этом случае явление термодиффузии снижает концентрацию спирта в парах и работает нам во вред.

Другими словами, эффективность разделения в пленочных системах происходит не благодаря, а вопреки эффекту термодиффузии. К счастью, этот эффект настолько слаб, что не в состоянии помешать нам, и пленочное испарение на поверхности насадки или на стенках безнасадочных колонн происходит без осложнений.

андрей64 · 25-04-2012, 00:14:32

Игорь, стенка у нанита изнутри греется паром, брага нагрета выше температуры кипения спирта, но еще не кипит - 90* также брага контактирует с паром, который конечно не острый, потому что пар уже отработал внутри нанита и отдал часть энергии на нагрев стенки, теплообмен между брагой и горячей стенкой выше чем у браги и пара. Часть пара конечно успеет конденсироваться на пленку браги и отдавать энергию браге, вернее молекула водяного пара отдаст энергию молекулам водяного пара, ведь брага у нас нагрета выше кипения этанола и следовательно этанол не может уже взять энергию от пара. Движение молекул воды при конденсации в сторону стенки нанита конечно мешает встречному движению молекул этанола, но не настолько, чтобы эфект термодиффузии нивелировался. На стенке контактирует жидкость с металлом-стеклом и теплообмен здесь гораздо выше, чем на поверхности пленки, где жидкость контактирует с паром. Тем более у жидкости наружний слой уже почти этаноловый пар. Ко всему водяной пар из-за концентрационной диффузии будет как пылесос всасывать в себя молекулы этанола с поверхности пленки, которые уже слабо связаны межмолекулярными силами, которые ослабевают, по мере снижения концентрации воды в наружном слое.

Я разговаривал с человеком, который повторил опыт Сержа - продукт он получил, сказал что отличается в лучшую сторону по сравнению с МСД.