Опять про головы.

[Игорь]

Время от времени я начинаю сомневаться в собственных сценариях, и это приводит к появлению новых.
Разумеется, после тщательного осмысления и проверки.
Сейчас я усомнился а адекватности своего подхода к определению режимов отбора голов.
Напомню.

Подбор режима отбора голов сводится к определению времени и скорости их отбора. И то, и другое я пытаюсь определять не с потолка, а основываясь хоть каких-то соображениях. 
А они таковы. 
За отбор голов в брагоректификационной системе занимается эпюрационная колонна. Расход тепла в такой колонне на очистку от голов каждого литра спирта составляет от 0.5 до 1 киловатт-часа. 
Исходя из того, что эпюрационная колонна  выводит головы как минимум не хуже, чем колонна периодического действия, а вопросы качества у нас а приоритете, я говорю о том, что время отбора голов в нашей ректификационной колонне должно быть таким, чтобы каждый литр спирта получил 1 или больше киловатт-час нагрева. 
Исходя из этих соображений...
Если нагрев колонны составляет 2 киловатта, а в навалке 20 литров спирта, то время отбора голов должно быть не меньше 10 часов.
Со временем разобрались.
Теперь скорость отбора.
Снова подсматриваю в буквари и узнаю, что объем колонной фракции в промышленных системах доходит до пяти процентов от объема перерабатываемого спирта.
Возвращаюсь к собственному примеру.
Если в навалке 20 литров спирта, то в качестве голов нужно вывести 1 литр.
За 10 часов.
Средняя скорость отбора 100 мл в час.
В принципе, это всё, далее детали - распределение отбора по времени. 
Исхожу из того, что за время отбора голов, их концентрация во входящих в колонну парах уменьшается в тысячу... Нет ... В ТЫСЯЧИ раз, и поэтому есть смысл снижать скорость их отбора.
Чисто опытным путем пришел к тому, что оканчивать отбор голов нужно со скоростью, которая в два раза меньше средней, а начинать со скоростью, которая в три раза больше скорости при окончании. 
В моем примере со средней скоростью 100 мл в час, скорость окончания будет 100:2=50 мл в час, а скорость начала - 50х3=150 мл в час.
При таком способе расчета для разных объемах навалки, меняется только время отбора голов, а скорости начала и окончания их отбора оказываются неизменными.

[Игорь]

Вважаю необхідним зазначити. Підручники - не єдине джерело, з якого народився такий алгоритм.
Якщо мова йде про 5 відсотків відбору, то ця цифра має ще одну основу.
Вміст всіх домішок у самогоні складає близько 0,5% в перерахунку на спирт. Серед них домішок головного характеру - менше половини. Але для нас пріоритет - якість, тому для розрахунку буду вважати, що головних домішок в сирці 0.3% від кількості спирту.
Якщо подивитись в стандарт на головну фракцію, можна побачити, що вміст домішок в цій фракції 6%.
Отже, ректифікація концентрує головні домішка в 20 раз, тому для якісного іх відбору, в якості голов треба ввести 1/20 від об'єму спирту, а це ті самі 5 відсотків.
Співпадає.

[Игорь]

Може хтось пам'ятає (Гога точно), кіловат-годину на літр спирту теж має додаткове підгрунтя, пов'язане з випаровуванням всього об'єму навалки.
Не буду на цьому зупинятись, без вже й без того затягнув преамбулу :)
Додам одне. Основним критерієм для вибору такого алгоритму стала практика. Саме такі, або трохи змінені параметри відбору голов, дали можливість отримати нормальний спирт. 
Але...

[Игорь]

Як не крути, але такий підхід - це емпіріка, а будь-яка емпірична формула діє в обмежених діапазонах.
Наприклад, коли спирту в навалці від 15 до 30 літрів.
А що за межами діапазону?


Я нарешті дійшов до розповіді про "смутньіє сомнєния".
Окремо підкреслю. Якщо в навалці від 15 до 30 літрів спирту, метод "1 кіловат на літр та 5%" працює бездоганно, може з корекцією коефіцієнтів 1 та 5. 

Отже, я ректифікував на 50-тій двокіловатній колоні 10 літрів 50%-ноно сирцю.
Чесно порахував 2.5 години та 250 мл голів.
Відібрав голови, підголовники, а коли пішов вже спирт, зрозумів, що голов в ньому ще багато. 
Для чистоти експерименту я повернув в куб голови та підголовники, та відібрав ті самі 250 мл, але вже не за 2.5 години, а за 7.
Після цього спирт пішов вже нормальний, як зазвичай. 
Це дало підстави вважати, що не тільки енерговкладення має значення, а ще й час кип'ятіння, випарювання домішок.
В найближчий час я буду копати в цьому напрямку, подискутуємо :)

[ДимаС]

я маю куб для РК 32л, зазвичай у ньому 20л 50% сирцю.
Голови відбираю 10 годин при 1650 кВт. Алгоритм відбору стандартний з заводських налаштувань Роси. Нарікань немає. Тобто можливо є час менше якого таки має бути хімреакція "виварювання" голів.

[Игорь]

Уявний експеримент.
Два куба з однаковими нагрівом. Однаковий самогон.  Однакова форма каструлі.  Різниця тільки в рівні навалки.
В першому кубі - 10 см над рівнем тену, в другому - 40 см.
Закипіло.
Бульбашка пари народжується на тені та росте. Коли її об'єм сягає певного рівня, вона відривається від тену та спливає на поверхню.  В першому кубі сплиття триває 1 секунду, в другому - 4.
Припустимо, ми вхопили дві такі бульбашки перед самим виходом назовні та проаналізували склад.
Питання. Чи буде відрізнятись в двох бульбашках концентрація  головних домішок?

добавлено: 26-07-2023, 11:53:08

Чи буде відрізнятись склад парів якщо бульбашка спливає не в спокійній рідині, а в умовах бурхливого кипіння?

Чи бурхливе кипіння в наших кубах и що краще - бурхливе, чи спокійне? Це вже на потім :)

[ГОГа]

Парціальний тиск пари в бульбашці дорвнює тиску насичених парів при температурі кипіння. Загалом, тиск в бульбашках дорівнює атмосферному + тиск гідростатичний, тобто тиск в бульбашках внизу буде більшим при навалці над ТЕНом 40см. На поверхні - тиск в бульбашках однаковий і, ІМХО, склад пари - також. І це має бути завжди. Хіба що буде ну дуже штучне агресивне перемішування.
добавлено: 26-07-2023, 12:44:59

Чи бурхливе кипіння в наших кубах и що краще - бурхливе, чи спокійне?

Спокійне, напевно, краще. Тому, що по колоні не проходять хвилі змін різких тиску, менше бризкоульот.

[Пол-кило]

Будет. Проходя 40 см пузырёк будет остывать и менять состав. При бурном кипении увеличивается время пробега, но температура менее изменяется.

[ДимаС]

Тоді ще одне питання: чи змінюється склад бульбашок після проходження тарілки, на якій шар рідини?
Не втримаюсь та відповім, бо це вочевидь всі знають що так.
Чому?
Бо тепломасообмін йде на кожній тарілці.
Яким чином? Пара у вигляді бульбашок проходить крізь шар рідини.

Чи буде у кубі тепломасообмін? Так, звісно, бо бульбашка так само проходить крізь шар рідини...


Я бачу що зараз прийдемо до того, що треба робити високі куби ;)

[ГонщикФормулы]

Я конечно поменьше вас разбираюсь в этих вопросах, но должен же быть какой-то баланс размера поверхности испарения, как я понимаю (могу и ошибаться), узкий но высокий куб будет давать меньше пара чем широкий и низкий за единицу времени?

[ДимаС]

це зараз ні до чого питання. Ми про інше.

Spoiler

Відповідь від ChatGPT на твоє питання:
В предположении, что вы говорите о парообразовании воды (или другой жидкости) и описываете кубы с одинаковым объемом, но различной формы, можно сделать следующие утверждения:

Для того чтобы ответить на ваш вопрос, нужно уточнить условия парообразования. Если оба куба находятся при одинаковых температуре и давлении, то они будут давать одинаковое количество пара за единицу времени.

При этом, если форма кубов имеет влияние на их поверхность, то разница может быть. Когда вода или другая жидкость испаряется, это происходит с поверхности жидкости. Поэтому если у куба больше поверхности (например, низкий, но широкий куб), то он может в некоторых условиях выделять немного больше пара за единицу времени, чем узкий и высокий куб с меньшей поверхностью.

Однако, эффект этой разницы будет весьма незначителен и зависеть от множества других факторов, таких как температура, давление, влажность окружающей среды, и т.д. В обычных условиях разница в количестве пара между двумя кубами с одинаковым объемом, но разной формой, будет пренебрежимо мала.

[close]

[ГОГа]

Будет. Проходя 40 см пузырёк будет остывать и менять состав. При бурном кипении увеличивается время пробега, но температура менее изменяется.

Ой, ой...
Господа, не будем путать а) испарение и кипение и б) (ДимаС) в кубе масса навалки разогрета до Ткипения, а в колонне встречаются пар с температурой т1 и флегмой с температурой т2, мало того, в кубе мы имеем дело с насыщенными парами при температуре кипения, а в колонне с разными параметрами насыщенности, ибо флегма имеет свою спиртуозность пара (если б мы заставили ее, флегму кипеть) и спиртуозность паров (если б мы заставили их сконденсироваться)). В колонне происходит массо-теплообмен, а в кубе, увы, его нет, ибо давно бы уже пришли к конструктиву куба: выше чем шире... 

[Пол-кило]

Но вопрос был -    Будет ли отличаться в двух пузырьках концентрация главных примесей? 

[ГОГа]

И ответ был: не будет
добавлено: 26-07-2023, 18:17:03

Отже, я ректифікував на 50-тій двокіловатній колоні 10 літрів 50%-ноно сирцю.
Чесно порахував 2.5 години та 250 мл голів.
Відібрав голови, підголовники, а коли пішов вже спирт, зрозумів, що голов в ньому ще багато. 
Для чистоти експерименту я повернув в куб голови та підголовники, та відібрав ті самі 250 мл, але вже не за 2.5 години, а за 7.
Після цього спирт пішов вже нормальний, як зазвичай. 

Це означає, що на 1л спірту прийшлося вже більше енергії..(потужність нагріву ж не змінювалася?).
Трохи інформації: в мене навалка вміщує біля 30 літрів АС. Колона працює на 2-х кіловатах (навіть трохи більше). Тобто, я повинен відбирати голови принаймі 15 годин. Що я і робив раніше, а  відбір був 60 мл/год. Тобто, я відбирав всього 900мл голів, що складає 3% від навалки АС. І що? Спирт був пристойним (вода з дефлегматора-конденсатора була з сталою температурою 59+-0,3 градуси).
Потім я перейшов на ОГИ (Отбор Голов по Игорю). Час відбору був набагато менший: біля 7 годин, потім довів до 8 годин (додав ще один крок). І що? А то що СР такий самий, як і при  15 - годинному відборі 60 мл/год.
Олег (Батарейкін) відбирає намного довше, раза в два як мінімум. Каже, що спирт так виходить краще. Але в мене є сумніви: а не "наварюються" при такій методиці голови в дефлегматорі-конденсаторі (тобто, дихання є, нехай слабке, але є і голови хоч трохи, але наварюються і через певний час система приходить в рівновагу: скільки головняків вивелося, стільки і "наварилося").
Постає питання: чому спирт краще при довгому відбору голів? (в цьому я Олегу вірю).
На мій погляд, вся справа у відборі проміжних (верхніх), які відбираються тим більше, чим довше іде відбір голів. Я справляюся з ними аккордним підвищеним відбором, хоча це чревато підвищеними концентраціями етерів і естерів у СР.
Все це - ІМХО.
Дозволю собі аналогію: на кухні ніж, що ріже на льоту паперову серветку, не потрібен. І не тому, що господиня може порізати пальці, а тому, що з нашими сталюками (і не тільки з нашими)  дуже скоро лезо притупиться до величини , при  якій ніж далі буде тримати "йїдь", яка буде достатньої для кухні. Так і з спіртом: є спортивний інтерес, а є і просто дійсність, при якій пересічний споживач фіг помітить різницю і який діє на наші органи так само, як і "спортивний". (мало того, досвід показує, що спирт супер-пупер чистий має жорсткий смак)   

[Батарейкин]

Голови відбираю 10 годин при 1650 кВт. Алгоритм відбору стандартний з заводських налаштувань Роси. Нарікань немає.

100мл пришли)))
покритикуем!

куда то вас не туда всех заносит...

Если в навалке 20 литров спирта, то в качестве голов нужно вывести 1 литр.
За 10 часов.

за литр согласен...
хотя и 0,5л хватит

за время нет (((

от скорости отбора зависит разделительная способность колоны...

но головы всегда отбирал по жирному ))) так как умею их перерабатывать без жжения (как было отмеченно в другой ветке)