Автоматический отбор голов возможен?

[SIARHEY]

Собственно решил предложить тему для обсуждения: каким образом можно технический реализовать автоматический отбор голов при кубовой ректификации, исходя из их фактического содержания в зоне отбора?
Насколько я понял: отбор голов по температуре в дефе оказался не надежным. Возможны ли какие-то другие решения?

[Батарейкин]

Собственно решил предложить

собственно говоря представься
кто ты
откуда
что умеешь
какое оборудование?????

и в соседней ветке ты поднял интересную тему. берешься???

ну а теперь расскажи

автоматический отбор голов при кубовой ректификации

ты умеешь уже по другому это делать?

Насколько я понял: отбор голов по температуре в дефе оказался не надежным.

какого года сообщения навели на эту тему?
за последние 4 года никто не мерит температуру в дефе

[Игорь]

Кому-то в личке недавно отвечал на подобный вопрос... надо бы сюда вынести. Только лень искать.
SIARHEY, Давай поставим задачу. Вернее я поставлю, а ты скажешь что я не так понял в твоем вопросе.

Колонна работает в режиме отбора голов, и в какой-то момент, когда концентрация какой-то примеси станет меньше какой-то величины, колонна должна перейти на отбор товарного спирта - увеличит отбор и направить его в другую посуду.
Твой вопрос нужно понимать примерно так.
Существуют ли методы определения концентрации примесей, какие-то датчики - сенсоры (мини-хроматограф?), которые определят, что концентрация примеси опустилась ниже уровня ГОСТа и головы можно больше не отбирать?

Если так, то я вынужден ответить всего одним словом. Нет. Ни температура, ни проводимость, ни диэлектрическая проницаемость не сможет дать такой сигнал.
Чувствую, что ты потребуешь пояснений, и они есть.
Что представляет из себя спирт на выходе из ректификационной колонны?
Это смесь ряда веществ, основными из которых является этиловый спирт и вода.
В азеотропе 97,17%об, крепче которого обычными методами ректификации получить невозможно, на миллион молекул отбора приходится 894 тысяч молекул спирта и 106 тысяч молекул воды.
Если в отборе концентрация спирта чуть меньше, соотношение иное. Если крепость отбора составляет, скажем, 96,8%, то в миллионе молекул отбора доля молекул этанола - 872 тыс.штук и воды - 128тыс.
Прошу отметить, это важно, позже может понадобиться. Молекул воды при таком изменении концентрации стало на 20% больше.
Спирт с молекулярной точки зрения - не смесь  не влияющих друг на друга гороха с фасолью, а смесь нестойких химических соединений спирта с водой, гидратов. Физико-химические свойства таких смесей зависят от состава этих гидратов, а по сути - от количества воды. Поэтому, используя разные измерительные методы, можно с большей или меньшей погрешностью определять концентрацию спирта, сравнивая, скажем, проводимость, преломление света, или температуру кипения исследуемого образца с соответствующей характеристикой эталонных растворов.

С этим вроде ясно. Перейдем к примесям, то есть к ответу на твой вопрос.

Разные стандарты допускают разную концентрацию разных примесей.  Если речь идет о типичном представителе головных примесей - ацетальдегиде - то его концентрация не должна превышать 2 миллиграмма на литр безводного спирта.

Давай уточним твою задачу.
Тебе бы хотелось, чтобы при концентрации ацетальдегида в 3 мг на литр автоматика продолжала бы отбор голов, а при концентрации в 2 мг/л "щелкала" бы и переключалась на отбор тела.

Давай пощупаем эти цифры, приведем их в более понимабельный вид.

Мы уже знаем, что на миллион молекул азеотропа приходится 894 тысячи молекул спирта и 106 тысяч молекул воды.
Если литр этого азеотропа  содержит 2 мг ацетальдегида, то на миллион молекул смеси приходится 2,4 молекулы ацетальдегида. А если 3 мг/литр, то 3,6. На миллион молекул воды и спирта. Посчитал, аж сам ОУЕл. Проверьте, кто может



Я из Одессы и для меня отвечать вопросом на вопрос - это нормально. Поэтому я задам тебе вопрос, полностью аналогичный твоему. Ответив на мой вопрос, ты тем самым ответишь на свой.

Есть город, в котором живет миллион человек, 894 тысячи белых и 106 тысяч негров.
В городе объявились нелегалы- китайцы, человек 100, и власти принимают меры по их депортации, а для контроля "концентрации китайцев" устанавливают камеры видеонаблюдения.
Возникает вопрос. Помогут ли самые крутые видеокамеры определить момент, когда в городе осталось не 30 китайцев, не 10 и не 3, а именно два китайца?

[SIARHEY]

кто ты
откуда
что умеешь
какое оборудование??

Сергей, из г. Белгород РФ, умею гнать самогон(сахарный, зерновой), зерновой гоню на газу прямым нагревом (ничего не пригорает ;)), рек.колонна маленькая смешная(д.внутр. 18 мм) под мои хотелки пока хватало, автоматика ардуина на 2 клапана(есть отбор по шпоре) .

ты умеешь уже по другому это делать?

Если бы умел, то не спрашивал бы. Есть мысли на эту тему.

В городе объявились нелегалы- китайцы, человек 100, и власти принимают меры по их депортации, а для контроля "концентрации китайцев" устанавливают камеры видеонаблюдения.
Возникает вопрос. Помогут ли самые крутые видеокамеры определить момент, когда в городе осталось не 30 китайцев, не 10 и не 3, а именно два китайца?

Если они все будут скапливаться в одном месте, пусть даже в любое время, то помогут. Но, можно обойтись без видеофиксации: если они будут скапливаться в одном месте, то можно их оттуда отлавливать и удалять, группами по мере накопления. Типа - у них есть час пик, в течение которого они все собираются в одном месте и выходят через один выход - там мы их отлавливаем, затем поток иссякает и они приходят по одному, в это время мы перекрываем выход и ждем пока скопится минимально-необходимое количество(например по 4). Как только они соберутся вчетвером у выхода,  под действием силы тяжести под ними открывается люк и они сваливаются к остальным отловленным. Таким образом мы отлавливаем их пока не останется менее 4-х.
Теперь как это мне видится при ректификации.
В вертикальном дефлегматоре делаем 2 узла отбора(конструкцию обсудим позже) верхний - для отбора голов, нижний для отбора тела.  Либо делаем следующую конструкцию: колонна, царга пастеризации с узлом отбора, дефлегматор трубчатый, дефлегматор перегородочный с узлом отбора.
После стабилизации отбираем головы по умному  (с выбранной нами скоростью, выбранного нами объема)  из верхнего дефлегматора, после отбора голов переходим к отбору подголовников, а затем и тела из нижнего дефа(или царги пастеризации), а головы продолжаем отбирать из верхнего дефа. На трубку отбора которого, устанавливаем простой механический клапан(конструкцию обсудим позже) который срабатывает по мере накопления минимально необходимого количества голов и открывается под их весом. Объем этой дозы подобран таким образом чтобы был меньше объема, при котором флегма переливается через перегородку в нижний деф или царгу пастеризации. Т.е. головы из верхнего дефа во время отбора тела автоматически отбираются отдельно.
Как то так. Покритикуйте.

[sergeybb]

SIARHEY, неплохо бы чертежик(рисунок) хоть от руки...

[Dimassik]

Олег, ты превращаешься в скорпия.  :(  Сравни твой ответ новичку, и Игоря, хотя он знает наизусть свои выкладки, но никогда не злоупотребляет своим авторитетом. 

[SIARHEY]

неплохо бы чертежик(рисунок) хоть от руки...

Чертежик чего, ЦП+трубчатый деф+деф димрота? Так вроде все понятно. А вот над самим клапаном размышляю. Но видится что то настолько простое!... Впрочем если идея стоящая, то над самим клапаном можно поразмыслить сообща, да и над алгоритмом отбора.

[Игорь]

Если они все будут скапливаться в одном месте, пусть даже в любое время, то помогут. Но, можно обойтись без видеофиксации: если они будут скапливаться в одном месте, то можно их оттуда отлавливать и удалять, группами по мере накопления

Ты слабовато представляешь процессы в колонне. Но это пройдет :)

Начнем с того, что в конце отбора голов примеси группами не собираются. Их настолько мало, что они вообще не подозревают о существовании сородичей. Примеси начинают "замечать" друг друга только когда их суммарная концентрация превышает 2%. Самый вонючий самогонище не содержит столько примесей.

Принцип разделения основан на том, что мы устраиваем "ворота", через которые китайцам (молекулам головных примесей) проходить легче, чем молекулам воды и спирта, поэтому чем дальше (выше), тем их концентрация больше.
Но опять-же, примеси просто так не скапливаются. Они четко слушаются коэффициента ректификации.
Чтобы "за воротами" оказалось 96 китайцев на миллион молекул спирта, перед воротами должно быть 48 на миллион, а на предыдущей тарелке (перед предыдущими воротами) -24, и еще ниже - 12, еще ниже - 6, а в кубе - 3.
И если в кубе не 3 китайца на миллион спирта, а один, то концентрация китайцев на каждой тарелке, и в отборе в том числе, будет втрое меньше. И есть только один способ увеличить их концентрацию - поставить еще одни или несколько ворот. Но и это не изменит ситуацию. Полностью, до последнего китайца, очистить спирт от примесей невозможно. Потому что, находясь перед воротами, китаец идет туда, где концентрация китайцев не соответствует коэффициенту ректификации. И если он последний, он пойдет за ворота только в том случае, если там китайцев нет.
Надеюсь, понятно, что я привел пример с коэффициентом ректификации китайцев, равным двойке.
И еще надеюсь, что если китайцы прочтут это сообщение, они не обидятся.


Но вопрос был не о том. Не о способе вытеснения или вывода примесей, а о способе определения их концентрации на лету.


Опасаюсь, что я своим многословием затоптал суть. Поэтому кратко и с нового абзаца.

Суть в том, что флуктуация, то есть спонтанное и не зависящее от нас изменение концентрации молекул воды в нормальном отборе составляет тысячи  и десятки тысяч молекул на миллион молекул отбора. Эта флуктуация изменяет все физические свойства отбираемого раствора (спирта), которые мы можем измерить - и температуру кипения, и плотность, и диэлектрическую проницаемость, и показатель преломления, и степень диссоциации молекул, и все, что я не перечислил.
На фоне шума, который создает изменяющееся количество молекул воды, невозможно услышать изменение каких-то показателей, связанных со снижением концентрации примесей с 3 на миллион до 2 на миллион. Потому что количество воды за время измерений несколько раз изменится со 180000 на 210000 на миллион, и обратно. И даже если сделать очень чувствительный прибор, стрелочка которого при трех молекулах примеси  отклонится на ниточку больше, чем при двух, то изменение количества воды сдвинет эту стрелочку на два оборота, и изменений, связанных с другой концентрацией спирта, мы так и не заметим.

[Батарейкин]

Олег, ты превращаешься в скорпия.  :( 

и это ужасно...
тоже за собой подмечаю

но никогда не злоупотребляет своим авторитетом. 

а кто злоупотребляет? я обычный читатель ...
просто задаю уточняющие вопросы
иногда на них получаю ответы.

Чертежик чего, ЦП+трубчатый деф+деф димрота?

ага

Так вроде все понятно.

та не совсем...

кстати

рек.колонна маленькая смешная(д.внутр. 18 мм) под мои хотелки пока хватало, автоматика ардуина на 2 клапана(есть отбор по шпоре) .

создай тему миниРК-18мм.
всем интересно будет что и как.
не в плане  повторения конструкции (хотя многие занимаются только дистилляцией(благородной) и им было бы интересено перерабатывать небольшие обьемы голов и хвостов)

просто поделись  опытом!

и Игоря, хотя он знает наизусть свои выкладки, но никогда не злоупотребляет своим авторитетом.

тратит он драгоценное время на очередного тролля!
SIARHEY, извини заранее если это не так. буду очень рад если я ошибусь



где там наш питерско-севастопольский друг делся? )))



)

и Игоря, хотя он знает наизусть свои выкладки,

и в очередной раз пишет все ручками! с новыми примерами.... откладывая все семейные и творческие дела...

[Dimassik]

Spoiler

и в очередной раз пишет все ручками! с новыми примерами.... откладывая все семейные и творческие дела...

Тем и ценен.  :) Семейные дела, это да, страдают. И творческие. (про НБК пока тишина).  :(
Может и тратит он время на тролля, но кроме него его читают еще 10 новичков и учатся. Так что тратит он его с пользой, только это не очевидно.  ;) Я вот и сам почитываю его посты когда он отвечает на вопросы, и хотя вроде не новичек, но знаю ой как мало.   :'(

[close]

[andy]

Сравни твой ответ

Олег напоминает "Маугли"

Игоря, хотя он знает наизусть свои выкладки, но никогда не злоупотребляет своим авторитетом.

Я с Игоря в неком шоке, в шоке от его сил и терпения писать такие вместительные сообщения, от трудов и прояснения процессов.

[Батарейкин]

Олег напоминает "Маугли"

добавлено: 13-04-2018, 20:44:25
вот один Бандерлог подтянулся!

Батарейкин, Бандерівець и 0 Гостей просматривают эту тему.

[Игорь]

каким образом можно технический реализовать автоматический отбор голов при кубовой ректификации, исходя из их фактического содержания в зоне отбора?

Есть новые соображения, сейчас буду проверять.

Насколько я понял: отбор голов по температуре в дефе оказался не надежным.

Совершенно верно.

Возможны ли какие-то другие решения?

Если отбирать головы, используя не температуру пара в дефлегматоре, а ее изменение, есть надежда, что решение найдется.

Такие мысли навеяли наблюдения за температурой пара в дефлегматоре при изменении  отбора при пропарке колонны после ректификации.
насадка после ректификации насышена всякими промежуточными примесями, которые при малой (и нулевой) концентрации спирта становятся головными и снижают температуру кипения воды.

Итак...
- после ректификации слил кубовый остаток и залил в куб 1,5 ведра воды, довел до кипения, дефлегматор работает почти на себя. Температура установилась на уровне (цифры не точные) 88 градусов;
-запустил отбор литр в час, температура быстро поползла вверх и зафиксировалась на отметке 98 градусов;
- остановил отбор, температура тут-же уползла вниз, но на этот раз опустилась всего на градус и застыла на этой отметке;
- снова запустил отбор, температура опять послушно поползла вверх, и так далее...

Каждый раз после начала достаточно быстрого отбора температура пара поднималась до одного и того-же значения, а после осьтановки отбора важдый раз олпускалась на все меньшую и меньшую величину.
Наступил момент, когда наличие или отсутствие отбора перестало влиять не температуру. Я сделал вывод, что вся сивуха из колонны выдавлена. Так и оказалось, в отборе - слегка пованивающая водичка.

Задаю себе вопрос - почему так? С чем связаны такие изменения температуры?
Ответ таков.
При начале достаточно быстрого отбора примеси не концентрируются в дефлегматоре, и температура пара там должна быть максимальной.
Когда я останавливаю отбор, примеси концентрируются, накапливаются  и снижают температуру кипения. Когда температура перестает падать, это говорит о том, что равновесие установилось и больше работать на себя нет смысла, пора включать отбор. При этом температура растет, а когда перестает расти, болше нет смысла отбирать примеси, так как их концентрация уже мала.
Снова останавливаем отбор и ждем накопления примесей. Их накопление покажет снизившаяся и стабилизировавшаяся температура. После этого снова нет смысла накапливать примеси - равновесие уже установилось и пора примеси выводить. Выводить до тех пор, пока температура не стабилизируется на новом,более высоком уровне.
Когда после остановки отбора температура перестанет падать, а после начала отбора перестанет расти, можно предполагать, что примеси выведены. После этого можно сделать "контрольный выстрел" - отобрать еще некоторое количество (подголовники?) и переходить к отбору товарного спирта.

Эйфории не испытываю, так как ...
1. Есть уверенность, что разрешающей способности наших датчиков (1/16 градуса) не хватит для такого управления.
2. Есть сомнение, что математическое увеличение разрешающей способности, которое использую я (до 1/80 градуса) будет достаточно.
Ведь те изменения температуры, которые я пока наблюдал и о которых рассказывал, были не на стандартных головах и спирте, а на воде и на сивухе (которая в данном случае является головами). А там достаточно большая разница температур.

Сейчас запущу ректификацию 45 литров 96%-ного спирта, который избавлен от сивухи, но содержит много голов, сохраню и выложу графики. работать будет устройство № 888. Плохо то, что датчик в дефлегматоре установлен не как в НБК (в сквозной гильзе), а лежит за пазухой теплоизоляции. Посмотрим, может что-то и получится.

[Игорь]

Пардон, склероз... Этот термометр не использует программное уменьшение дискретности измерений, так что даже если сейчас ничего увидеть не удастся, будет еще шанс перепрограммировать управлялку и снова попробовать получить результат.

[Игорь]

Переделал прошивку, теперь термометр 10 раз измеряет температуру и вічисляет среднее значение, то есть дискретность измерения условно равна 1/160 градуса.
Наблюдаем...