Первая ректификация

[Dimassik]

Возникли вопросы по флегмовым числам.

Если кратко, флегмовое число - это возврат делить на отбор.

http://files.homedistiller.ru/9167.rar
Если считать по этому калькулятору, то при одном киловатте нагрева 40%СС, конденсироваться будет около 2л/ч. Значить отбор при флегмовом числе 150 будет: 2000\151==13,мл/ч.

Флегмовое число при отборе голов должно где-то в окрестностях 150. Это порядка 30-35 мл/час на каждый киловатт кубовой мощности.

Не соображу как надо правильно считать. Подскажите пожалуйста.
И вот еще:

Считаю свой вариант. В кубе 40 литров 40%-ного самогона, полезный нагрев 1600 ватт.
Чтобы с таким нагревом один раз полностью выпарить и отдать колонне мой самогон, нужно потратить ровно 8 часов.Примерно столько я и трачу времени на отбор неисправимых голов.

Т.е. содержимое куба практически не меняется.
Опять же по вышестоящему калькулятору при полезном нагреве в 1600ватт 40%сс сконденсируется 3240мл/ч. 3240*8==26литров. Ну ни как не сорок. ???
Заранее благодарен за объяснения. :)

[Игорь]

Если считать по этому калькулятору, то при одном киловатте нагрева 40%СС, конденсироваться будет около 2л/ч.

Флегмовое число - это дележ не кубовой жидкости, а конденсата из дефлегматора. Поэтому в ячейку надо вводить не кубовую спиртуозность, а дефлегматорную.

Если вставишь 97%, получишь объем полный конденсата с 1-го киловатта полезной мощности - 4.9 литра в час. Если 32.45 мл отбирать, а остальные 4867.55 мл отправлять в насадку, флегмовое число будет равно 150. Я написал 30-35 мл отбора. Всё точно.

при полезном нагреве в 1600ватт 40%сс сконденсируется 3240мл/ч. 3240*8==26литров. Ну ни как не сорок.

Не с той стороны считаешь.
Если сделать перегонку (не ректификацию) 40 литров 40%-ного самогона, и гнать до тех пор, пока суммарная крепость отобранного дистиллята не дойдет до 50%.в кубе спирта практически не останется. Будет испарено 16 литров спирта и 16 литров воды.
Чтобы испарить спирт, нужно потратить 16 х 0,789 х 840 = 10584 килоджоулей тепла, чтобы испарить воду - 16 х 2256 =
36096 кДж, всего 46700 кДж.
При полезном нагреве 1600 ватт, кипящая жидкость ежесекундно получает 1,6 кДж тепла, значит, чтобы выпарить весь спирт и сопутствующую воду и примеси из куба, нужно греть 46700 : 1,6 = 29188 секунд, или 8,1 часа.  написал "ровно 8". Извини, ошибся на 1,25%.

[Dimassik]

Если вставишь 97%, получишь объем полный конденсата с 1-го киловатта полезной мощности - 4.9 литра в час.

Но это если мы будем испарять 97% спирт, но в кубе же при ректификации 40% СС? А это всего 2,12 литра в час 97% спирта, который приходит в дефлегматор, и с этой цифры уже нужно считать ФЧ.? ???
Просто я хочу подсчитать свою скорость отбора голов, по подводимой мощности, и крепости навалки, при ФЧ 150.
По второму вопросу все ясно - Спасибо за разъяснения! :) Калькулятор ввел в заблуждение.

[Игорь]

Но это если мы будем испарять 97% спирт, но в кубе же при ректификации 40% СС? А это всего 2,12 литра в час 97% спирта, который приходит в дефлегматор

Двойка тебе по пению. И по рисованию тоже.
Задаю наводящие вопросы и сразу пишу твои ответы.

Условие.
Ты подаешь в куб 1 кВт нагрева. 1000 джоулей в секунду.
Куб идеально утеплен, колонна тоже.
Единственный выход тепла из системы - нагрев воды охлаждения.
Колонна работает на себя, температура куба и колонны не меняются.

Вопрос № 1. Сколько джоуоей тепла уносит вода каждую секунду?
Ответ. Если потерь тепла нет, вода уносит из системы ровно столько тепла, сколько куб получает от ТЭНа - 1000 джоулей в секунду.

Вопрос № 2. Если вода уносит из дефлегматора 1000  джоулей тепла в секунду, сколько дефлегматор отбирает тепла от пара, конденсируя его?
Ответ. Так как потерь и дополнительных источников тепла нет, дефлегматор получает от конденсируемого пара каждую секунду ровно столько-же тепла - 1000 джоулей.

Вопрос № 3. Если в дефлегматор приходит спиртовой пар крепостью 97% и удельной теплотой парообразования 735 джоулей на миллилитр жидкого вещества, сколько его должно прийти в дефлегматор в секунду, чтобы отдать 1000 джоулей? А за час?
Ответ. Теперь чистая арифметика. За секунду - 1000 : 735 = 1.36 миллилитра. За чаз - в 3600 раз больше. 4,9 литра.

Наводящие вопросы и твои ответы кончились.

[Dimassik]

Наводящие вопросы и твои ответы кончились.

Спасибо. Особенно за "мои" ответы. :)
Зато начались другие.

Теперь чистая арифметика. 4,9 литра.

Арифметика, она и в Африке арифметика. Согласен, все сходиться.
При ФЧ - 2, та же ситуация, или где то невидимые мною грабли? :(

[Игорь]

Грабли в том, что ты видишь не весь процесс, а его часть. Количество молекул спирта, которое за секунду приходит в дефлегматор, не равно количеству спирта, которое выходит за это время из куба. Не забывай о возврате спирта из дефлегматора в колонну. Часть этого спирта додоходит до куба, часть испаряется и снова приходит в дефлегматор.
Вот тебе крайний вариант.
Когда в кубе совсем нет спирта, а в колонне его осталось грамм 200, в дефлегматор все равно приходит спирт, не правда ли?
Причем, если нагрев - 1 кВт, а крепость приходящего пара 97%, количество приходящего в дефлегматор спирта - все равно 4.9 литра в час.

При стабильном нагреве, если отбор таков, что колонна справляется с укреплением, количество конденсируемой в дефлегматоре жидкости не зависит от кубовой крепости. Это количество может измениться (уменьшится) только если отбор будет завышен и крепость приходящего пара снизится.

Отмечу особо, даже подчеркну. При этом объем пара, приходящего в дефлегматор, ни от отбора, ни от спиртуозности пара не зависит и приблизительно равен 750 мл пара в секунду на каждый киловатт нагрева.

[Dimassik]

Когда в кубе совсем нет спирта, а в колонне его осталось грамм 200, в дефлегматор все равно приходит спирт, не правда ли?
Причем, если нагрев - 1 кВт, а крепость приходящего пара 97%, количество приходящего в дефлегматор спирта - все равно 4.9 литра в час.

Игорь, спасибо за объяснения, буду переваривать - с наскоку не укладывается пока в голове. Извини. :(
Еще вопрос. Выставив предзахлебное напряжение при работе на себя, при номинальном отборе (при ФЧ - 4) я могу добавить 2-3 вольта на РМке, без образования захлеба, при закрытии отбора происходить захлеб. В чем причина - косяк конкретной колонны, или закономерность?
Спасибо. :)

[Vimax]

Dimassik, Можно я попробую предположить причину такого захлёба. Игорь всёравно если не правильно поправит. Осмелюсь предположить добавив 2-3 вольта на РМке и открыв отбор ты отбираешь то лишнее количество флегмы, которое приводит к захлёбу, благодаря избыточной мощности. Если ты закрываешь отбор, эта флегма конденсируется дэфом, но не может стечь вниз из-за излишнегоколичества пара.
Вроде немного сумбурно написал, но понять можно.
Вывод напрашивается один: не обедняй колонну таким режимом работы, это не так эффективно,  как при стабильном предзахлебе. Соответственно убирай эти лишние вольты.

[Игорь]

Выставив предзахлебное напряжение при работе на себя, при номинальном отборе (при ФЧ - 4) я могу добавить 2-3 вольта на РМке, без образования захлеба, при закрытии отбора происходить захлеб. В чем причина - косяк конкретной колонны, или закономерность?

Я писал на эту тему в этой ветке, но ответ перелетел в другую...
нужно ли увеличивать мощность после отбора голов?
То, что ты описываешь, у меня не наблюдается.  Скорее всего это различие - в особенности работы разных видов насадки.

[Sambedded]

Ты подаешь в куб 1 кВт нагрева. 1000 джоулей в секунду.
Куб идеально утеплен, колонна тоже.
....
Если в дефлегматор приходит спиртовой пар крепостью 97% и удельной теплотой парообразования 735 джоулей на миллилитр жидкого вещества, сколько его должно прийти в дефлегматор в секунду, чтобы отдать 1000 джоулей? А за час?
Теперь чистая арифметика. За секунду - 1000 : 735 = 1.36 миллилитра. За чаз - в 3600 раз больше. 4,9 литра.

Вроде все логично, но все равно непонятно. Вот возьмем очень большой (чтобы можно было пренебречь изменением спиртуозности за заметное время) куб с 40% раствором спирта. Греем его киловатом. Согласно твоим выкладкам в дефлегматоре конденсируется 4.9 литра спирта в час.
Но при этом из куба ипаряется 3.85 литра в час. Причем процесс не переходный а квазистационарный. Тогда вопрос - а откуда возникает лишний литр в час?
Когда отбора нет - понятно спирт просто больше по объему и за счет того, что в колонне происходит разделение и теплообмен мы получаем в дефлегматоре 4.9 литра. Но вся картина  рушится как только начинаем отбор. Мы начинаем отводить часть энергии вместе с уходящим горячим спиртом и дефлегматору теперь надо  сконденсировать меньше спирта, чтобы изъять энергию выделенную нагревателем. И чем больше мы отбираем спирта, тем меньше его конденсируется.

[Олежище]

И чем больше мы отбираем спирта, тем меньше его конденсируется.

Конденсируется столько же, ведь ты забираешь жидкий спирт. Если отбор по пару, то там ты меняешь подачу воды в дефлегматор, но при этом начинает течь горячая вода из прямоточника. Сколько тепла выделили ТЭНы, столько и отвести надо....

[Игорь]

Речь идет не о том, что дефлегматор сконденсировал или отдал в отбор без конденсации, а сколько тепла колонна получила и отдала, и сколько вешества получила и отдала. Так называемые балансы - тепловой и массовый.
Тепловой.
Если колонна за единицу времени получила ИКС единиц тепла, и ее температура не изменилась, значит она отдала ровно столько-же тепла, сколько и получила.
Массовый. Колонна получает вещество из куба и из дефлегматора и отдает в куб и дефлегматор.
Ты спрашиваешь откуда взялся спирт, составляющий разницу между полученным из куба и отданным в дефлегматор? Он взялся из дефлегматора в виде флегмового питания. Этого хватило еще и на то, чтобы вернуть часть спирта в куб,ведт возврат не может содержать спирта меньше, чем содержится в кубовой жидкости.

[Dimassik]

Возник вопрос по ходу Познавания Процесса Ректификации (ППР).
Как определить нижний захлеб? Т.е. какие косвенные или прямые признаки указывают, что в колонне образовался нижний захлеб?
Заранее Спасибо. :)

[Бандерівець]

Dimassik, При нижнем захлебе растет давление в кубе. Например если рабочее давление 300 мм.в. ст., то при нижнем захлебе давление может вырасти до 600-800 мм.рт.ст. По звуку из ТСА нижний захлеб не определяется.

[Dimassik]

В чем может быть проблема если "плавает" давление от 22 до 28мм.рт.(300 до 380мм.в.) В течение от 1 до 5 минут.
Вот объяснения Игоря:

Это связано с проблемами где-то выше куба. накопление столбиков флегмы и стекание из струйками вниз. Это плохо.

Лечение - уменьшение мощности? Или в  укладке насадки? Почитал про укладку насадки у Ворона, разноречивые рекомендации. ???