381

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

Так вот отрезок царги, за который они делают такой обмен и есть ЕП, она же ТТ

Критерий выделения именно такого отрезка из текста неясен. Какой именно обмен, сколько?

Alex.bcn ©:

Кратность циклов обмена это ФЧ.

Тоже неочевидное предложение (по крайней мере, для меня)

382

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Piper ©:

Критерий выделения именно такого отрезка из текста неясен. Какой именно обмен, сколько?

©:

Рассмотрим более внимательно кривую равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси, .... , можно из 10%-го спиртового раствора с помощью простой перегонки получить 40%-ый раствор. Затем из 40%-го раствора тем же способом можно получить 60%-ый раствор.
Легко построить на кривой равновесия фаз ряд последовательных ступенек 10-40; 40-60; 60-70; 70-75; и т.д. и убедиться в том, что для достижения в конечном дистилляте концентрации спирта, равной 96%, теоретически потребуется не менее 9…10 таких последовательных перегонок.
Каждая такая перегонка-ступенька условно называется теоретической тарелкой (ТТ). Количество ТТ физически означает количество перегонок, необходимых для получения 96%-го спирта из его 10%-го раствора чистого спирта в чистой воде.
Теоретическую тарелку иногда (а в настоящее время все чаще) называют единицей массопереноса или единицей переноса (ЕП).

Piper ©:

Тоже неочевидное предложение

Согласен

cern ©:

В пленочном режиме ВЕП меньше, соответственно ТТ больше.

Пока толщина пленки небольшая. С увеличением толщины (мощности нагрева) разделительная способность падает до определенного предела (соотношение площади поверхности к объему жидкости), пока не начнутся "турбулентные" явления из-за увеличивающейся скорости пара, и площадь поверхности массообмена не начнет увеличиваться.

Musha ring dum a doo dum a da
There's whiskey in the jar

383

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Artem.SHitov, я знаю, как определяется ТТ, но формулировка Alex.bcn, по-моему, о чем-то другом.

И, кстати, ТТ определяется для бинарной смеси. Это именно ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ характеристика оборудования и идеальной модели процесса, а "в действительности все не так, как на самом деле".

384

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Piper ©:

Это именно ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ характеристика оборудования и идеальной модели процесса,

Поэтому в современной химической физике используют единицу переноса, а единица переноса может измеряться (в упрощенном виде) как одной тысячной градуса, так и одной десятой, как и высотой, которой достаточно для прохождения т.н. "ступени" разделения.  В нашем случае достаточно измерять одну десятую градуса, но по отношению к реальному положению дел, надо измерять хотя бы одной сотой :)
И вообще, все это только кусочки одного контекста..
На самом деле, учитываются многие параметры влияющие на единицы переноса...

Только часть из справочника...
Аддитивность фазовых сопротивлений :
R = 1/К у = (1/bу ) + (m /bх ), где К у – коэффициент массопередачи по газовой фазе; bу , bх – коэффициенты массоотдачи; m – константа фазового равновесия.

Высота единицы переноса (ВЕП) – величина, которая по смыслу выражает высоту массообменного аппарата, эквивалентную одной единице переноса.

Движущая сила процессов массопереноса – в обшем случае разность химических потенциалов распределяемого компонента в фазах. В частных случаях – разность между рабочими и равновесными концентрациями: Dу = у – у* или Dх = х* – х .

Диффузионное сопротивление – величина, обратная коэффициенту массопередачи: R = 1/ К х,у .

Диффузионный пограничный слой – область потока у границы раздела фаз, где молекулярный перенос вещества становится преобладающим; толщина dд меньше толщины вязкого пограничного слоя dг , причем
dд = dг ( D /n) 1/ m , где m – показатель степени, отражающий закон затухания турбулен-тного переноса вблизи границы раздела фаз (m = 3: жидкость–твердое тело; m = 2: газ–жидкость, жидкость–жидкость);
D – коэффициент молекулярной диффузии.
Для газов: dГ ≈dT ≈ dD ; для жидкостей dD << dT <<dГ .

Диффузия – движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или установлению их равновесного распределения.

Концентрация вещества
– отношение количества какого-либо компонента смеси (молярная концентрация, моль/м3 ) или его массы (массовая концентрация, кг/м3 ) к объему смеси. На практике часто используют безразмерную величину – массовую, молярную или объемную долю, равную отношению массы, количества или объема какого-либо компонента смеси соответственно к массе, количеству или объему смеси.

Коэффициент массоотдачи показывает, какое количество вещества переходит от единицы поверхности раздела фаз в ядро потока или наоборот, в единицу времени при движущей силе, равной единице.

Коэффициент массопередачи показывает, какое количество распределяемого вещества переходит из фазы в фазу в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при движущей силе, равной единице; характеризует скорость процесса переноса вещества из одной фазы в другую.

Коэффициент молекулярной диффузии показывает, какое количество вещества диффундирует в единицу времени через единицу поверхности при градиенте концентрации, равном единице.

Коэффициент полезного действия колонны h равен отношению числа теоретических ступеней к числу необходимых рабочих (действительных) ступеней n д (h зависит от скоростей фаз, физических свойств, структуры потоков и других факторов): h = n т / n д .

Коэффициент распределения (константа фазового равновесия) – отношение концентраций распределяемого компонента в фазах при равновесии: m = y */ x . Для идеальных и разбавленных растворов линия равновесия близка к прямой, и m является практически величиной постоянной, равной тангенсу угла наклона линии равновесия.

КПД Мерфри (эффективность ступени или тарелки) – отношение изменения концентрации данной фазы на ступени к движущей силе на входе той же фазы в ступень и обозначают Е у и Е х . Для n -й ступени для фазы Ф у для случая перехода вещества из Ф х в Ф у : для фазы Ф у : Е у = (у n – у n -1 )/(y * (x n ) – у n -1 ),
для фазы Ф х : Е х = (х n +1 – х n )/( х n +1 – х* (у n ).

Критерий Шервуда (диффузионный критерий Нуссельта) – безразмерный комплекс, который характеризует отношение скорости переноса вещества (конвективного и молекулярного – b) к молекулярному переносу (D ). (Sh является аналогом теплового критерия  Нуссельта, а также является определяемым критерием, поскольку в него входит величина b): Sh = bl /D , где l – определяющий геометрический размер.


И так далее :)    Все ведь есть в справочниках, но все расчеты останутся на бумаге, так как все это исключительно математические модели, на основе которых имеют относительно вменяемую теорию и неплохо работающие реальные модели оборудования.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

385 (2017-03-23 12:58:30 отредактировано Alex bcn)

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

cern ©:

В пленочном режиме ВЕП меньше, соответственно ТТ больше. Именно об этом свидетельствует меньшая разница температур.

Давайте возьмем пример: что температура каждой, выше лежащей, ТТ меньше на 0,1* С. Так же на пример в предзахлебе, в насадочные части царги есть 30 ТТ, а в пленочном режиме будет 10 ТТ. Согласно, снизу вверх, насадочные части царги, при пленочном режиме, будет разница температур 1,0* С, а при предзахлебе будет 3,0* С. От 2/3 высоты до вверха разница температур будет 0,33 С - в пленочном режиме ; 1,0* С в предзахлебе (конечно на пример).
Поэтому в пленочном режиме, на практике, ВЕП длиннее и количество ТТ меньше.

Artem.SHitov ©:

Piper пишет:
Тоже неочевидное предложение
Согласен

Имею в виду то, что к примеру, прошла молекула снизу вверх 30 ТТ (30 циклов ЕП), и стала уже достаточно "чистая", но не пошла в отбор, а обратно в царгу на повторный  комплекс 30 циклов ЕП - ФЧ на один больше. И так далее. Ясно, что чем больше ФЧ, тем молекула чище.

Piper ©:

но формулировка Alex.bcn, по-моему, о чем-то другом.

не, я об єтом

Artem.SHitov ©:

ступенек 10-40; 40-60; 60-70; 70-75; и т.д. и

выразился, возможно, криво

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

386

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

Поэтому в пленочном режиме, на практике, ВЕП длиннее и количество ТТ меньше.

Не согласен.
Мы в плёночном режиме отбираем головы при большом ФЧ и имеем возможность выделять головные фракции  благодаря максимальному разделению, которое возможно только при максимальном количестве ТТ.
Если бы ВЕП была длиннее, а ТТ меньше - мы бы просто не смогли отбирать головную фракцию. Поэтому

cern ©:

В пленочном режиме ВЕП меньше, соответственно ТТ больше. Именно об этом свидетельствует меньшая разница температур.

РК из фитингов 1.1\4" в теме Бражная колонна без сварки

387

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

при пленочном режиме, будет разница температур 1,0* С, а при предзахлебе будет 3,0* С

Не будет.
Внизу царги температура будет близка к кубовой, т.е. почти одинаковой, а вверху- близка к температуре кипения этанола, т.е. тоже почти одинаковой. А вот градиент может быть разным.

Musha ring dum a doo dum a da
There's whiskey in the jar

388

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

рошла молекула снизу вверх 30 ТТ (30 циклов ЕП), и стала уже достаточно "чистая", но не пошла в отбор, а обратно в царгу на повторный  комплекс 30 циклов ЕП - ФЧ на один больше.

Чистая молекула - она всегда чистая :)
После того, как она уйдет обратно в царгу - она не пойдет через 30 тарелок, а так и будет крутиться на 1-2 верхних. Пока не попадет в отбор.

389

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Piper ©:

После того, как она уйдет обратно в царгу - она не пойдет через 30 тарелок, а так и будет крутиться на 1-2 верхних

Это глядя какая молекула, бывают жирные как те поварихи со школьной столовой, они до дна падают  :)

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

390

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

Имею в виду то, что к примеру, прошла молекула снизу вверх

При таком рассмотрении получается почти что задача про Ахиллеса и черепаху.
Правильнее будет рассматривать не некую эфемерную "молекулу" (дискретный способ анализа), а потоки пара и флегмы и анализировать эти потоки на разной высоте колонны.

Удиви печень - выпей воды!  ;)

391

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Снимаю шляпу, господа!   *ROSE*
Я не прав в том, что с самого начала почему-то убил в голову, что разница t* С между датчиками будет больше в предзахлебе. РАЗНИЦА БОЛЬШЕ В ПЛЕНОЧНОМ РЕЖИМЕ. И перед тем, как что-то говорить, я посмотрел свои записи ... видимо не туда смотрел! Только что пересмотрел и действительно - разница t* С больше в пленочном режиме, чем в предзахлебе.
Хочу подытожить для себя:
1. однозначно, чем больше количество ТТ, тем больше разница в температуре между датчиками.
2. в пленочном режиме ВЕП короче и, соответственно, количество ТТ больше.
Поправьте, пожалуйста, если опять не туда повернул.

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

392

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

Только что пересмотрел и действительно - разница t* С больше в пленочном режиме, чем в предзахлебе.

Странно. Посмотрел скрины с кипера. У меня а пленочном разница 0,9 а в эмульгационном 1,0 т.е. наоборот.

393 (2017-03-23 17:03:11 отредактировано Alex bcn)

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Gerundey, речь идет о почти идеальных условиях. Нужно учитывать еще много нюансов, таких как: теплопотери, равномерность насадки и др.
я о теории ... :)

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.

394

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Alex.bcn ©:

однозначно, чем больше количество ТТ, тем больше разница в температуре между датчиками.

Alex.bcn, если о теории, то в случае с офигенно высокой колонной разницы между термометрами не будет .

Alex.bcn ©:

в пленочном режиме ВЕП короче и, соответственно, количество ТТ больше.

Пленочный режим тем эффективнее, чем меньше толщина пленки. Если не берем в расчет ФЧ, то можем говорить только о работе на себя.
В очередной раз положу сюда картинку из устаревшего Креля.

Musha ring dum a doo dum a da
There's whiskey in the jar

395

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Чисто теоретически. Если количество возвращаемой флегмы мало, то реализуется пленочный режим(?). При этом флегма стекает медленно поскольку толщина ее на поверхности мала и ее удерживает вязкость и поверхностное натяжение. Увеличиваем количество флегмы, ее слой становится толще и гравитация начинает побеждать вязкость, скорость стекания увеличивается, одновременно с этим уменьшается свободное сечение царги и пар начинает влиять на течение флегмы - ветер раздувает волны. Еще больше флегмы и скорость стекания начнет уменьшаться за счет подымающегося пара - режим предзахлеба, хотя возможно и начнет отрываться от поверхности и стекать струями, если плотность насадки не достаточна.

Скорость испарения жидкости пропорциональна поверхности, температуре, скорости ветра, и обратно пропорциональна содержанию испаряемой жидкости в паре.Чем больше флегмы стекает, тем больше флегмы будет испаряться, то есть интенсивность ТМО будет монотонно расти по мере приближения к захлебу - ТТ будут становится мельче, разве нет?

Пусть в самом начале в кубе есть 1% ацетона,  пусть при этом в пару его будет 5%, и пусть испаряется 1 грамм в секунду (примерно 2 кВт обогрева), тогда в царгу будет поступать по 0,05 г/с ацетона и отбирать его быстрей чем он поступает нельзя, если его вообще удастся ректифицировать. Это 3 грамма в минуту - поэтому капельный отбор. Но, почему режим нужно оставлять далеким от захлебного, для меня по прежнему загадка. Ну, буду читать и думать дальше. Медь купил, жду клампы.

396 (2017-03-23 22:39:59 отредактировано Фортуна)

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

depanin ©:

Но, почему режим нужно оставлять далеким от захлебного, для меня по прежнему загадка

потому что ацетона очень мало по отношению к спирту.  В разумных пределах - тоньше плёнка флегмы на насадке - легче оторвать ацетон от спирта, собрать в стакане и отобрать. Если добавить мощность, ввести в предзахлёб, то  большой поток флегмы перемешает спирт с ацетоном и вся эта смесь будет булькать в трубе не разделённая. Ну это так, грубо...  Где-то есть на просторах форума байка Ивана про бабку в трамвае....

РК из фитингов 1.1\4" в теме Бражная колонна без сварки

397

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Да все гораздо проще - отбор на головах мизерный, особой разницы в разделении между эмульгационным и пленочным режимом нет, а разница в скорости вращения электросчетчика есть. Зачем подавать в 2-2,5 раза бОльшую мощность, если это не даст дополнительно ни качества ни скорости?

К тому же (это уже я теоретизирую) - если отбирать головы в эмульгационном режиме, то через час-полтора колонну придется перенастраивать, а в пленочном выставил отбор голов и можно не париться. Неее... ну я понимаю - в пленочном тоже там через час-полтора можно будет отбор подкрутить, он почему то уменьшается сам по себе, но это необязательно - можно спокойно спать.

Удиви печень - выпей воды!  ;)

398

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

_Михалыч ©:

особой разницы в разделении между эмульгационным и пленочным режимом нет

Нифигасе o_O
А как же ФЧ, ТТ? Или херня всё это? Какая к черту разница, самогон он и есть самогон?  *CRAZY*

РК из фитингов 1.1\4" в теме Бражная колонна без сварки

399

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Фортуна ©:
_Михалыч ©:

особой разницы в разделении между эмульгационным и пленочным режимом нет

Нифигасе o_O
А как же ФЧ, ТТ? Или херня всё это?

Так нет - не херня.
Если мы сравним разделение на 30 ТТ и на 40 - будет для нас РЕАЛЬНАЯ разница? При том, что если мы попробуем перейти к дискретной (заведомо порочной, но очень простой и понятной модели) и введем предел погрешности, ниже которого мы не будем различать степень разделения - то у нас получится (цифры приведены условно, но по сути мы недалеко ушли от истины), что между 29-й и 30-й ТТ уже нет разницы, а тем более между 30-й и 40-й.

Удиви печень - выпей воды!  ;)

400

Re: Некоторые моменты ректификации на стабильной колонне

Господа, спасибо за то, что направили на "путь истинный". На данном уровне самообучения я разобрался с теорией. Хотя я и раньше так думал, перед тем, как приступить к практике, и видите как разобрался.  *CRAZY*
Теория + практика + успех + неудачи (куда же без них) и по-немного вперед!  *DRINK*

Пиво — интеллектуальный напиток. Какая досада, что его пьет так много идиотов.