Про объем узла отбора ректификационной колонны (Страница 12 из 18)

верно.
но если стакана вообще не будет? Всё равно будет точно такое же одностороннее поступление. там будет спирт_ эфир1
А если стакан будет большим, то из примера выше, в нём будет спирт_ эфир1 и добавится спирт_ эфир2. Это в том случае, если эфира1 мало.
А если (условно) стакан 1000 мл, то в нём будут спирт+ эфир1+эфир2+эфир3...

Это я к тому, что меньший объём позволяет сконцентрировать сильнее вещество с малым содержанием его.
И потому мы наваливаем мощи (можно), когда отбираем спирт, потому как его много.

ОК, я задам вопрос по иному.
У нас есть спирт как носитель и эфир1, 2, 3 и т.д.
Какие эфиры (по номерам) будет в стакане с объёмом 1 мл и в стакане с объёмом 1000 мл.
Условно какие?

верно, согласен.
Но если мы не будем давать избыток тепла, то долетевшего до самой верхней мочалки тепла (энергии) хватит для испарения только самых летучих. (при избытке тепла, прорывающийся пар.. прорвётся).
Ладно, перемешалось и снова самое летучее полетело вверх.
PS. я знаю, что такое азеотропы, но мы ща не об этом. можно для примера думать, как будто азеотропов не существует, так легче понять. Ясно дело, что в реале картинка будет много хуже.

Верно. И чтоб удалить из этого, скажем эфир1, нам придётся выкинуть и эфир2,3 и ещё кучу спирта.
При этом в 1мл стакане всё же будет  только спирт+ эфир1.
Потому в 1мл стакане будет всё, но по мере отбора, последовательно, а не разом в куче.

Да стакан нужен, ессно дело, вопрос в его объёме.
Конечно меняется. Здесь всё влияет, не только стакан. Но с бОльшим стаканом это будет всё более инерционно.
Вот только не понятно, о каком моменте стабилизации колонны, в начале, или после сработки клапана?

Яссно, дело, что не будет там чистых веществ. Вопрос в концентрации. Потому эфир1 условно как будто только он там.

Да, именно. Я же не говорю, что стакан не нужен.
Вопрос в том, что когда его объём меньше, то там меньше концентрация э2, а преимущественно э1.
Это справедливо только для малых концентраций веществ.

от блин, мозговой штурм)) Давай потом продолжим, на работу надо бежать, а я сег 4 часа поспал, подорвали))
Как раз в мозгу уляжется.

Перемещается, да. Но почему же размазывается? Она, занимая место, сдвигает границу разделения между фракциями ниже по царге. Сама граница размазана, это да.

Не перемешиваясь, а тепломассообмениваясь же. Что со стаканом, что без - в царге то происходит одно и тоже.
Ну вот смотри: ушла в возврат часть флегмы, ну пусть концентрация самой л/к фракции 90%, Все эти 90%, на первой-второй "тарелке" в царге тепломассообменяются и воспарят обратно в дефлегматор. Оставшиеся 10%, которые НЕ л/к, полетят дальше вниз на свои "тарелки". А место этих 10% займет пар, пришедший снизу, прошедший нижние тарелки. Концентрация повысилась пусть стало 92% против 90% начальных.
Так вот без стакана флегма 92% пойдёт в отбор и в возврат. А со стаканом, 92% флегма перемешается с 90%, получится ну пусть 91% - и вот эта концентрация пойдёт в отбор и в возврат. Поправь, если я ошибся.
Стакан размазывает границу фракций, за счет этого сглаживает пилу температур на границе фракций, это понятно. Сверху объем стакана ограничен степенью размазывания, а снизу? Почему 4мл мало, а 30 мл - нормально?

Налей в куб воды.
Сделай в колонне два сепаратора.
В первый сепаратор подавай чистый спирт.
Со второго сепаратора что собирать будешь?

это вечный вопрос.
Если не будет азеотропов, то это идеальная жидкость и разделить на составляющие можно при помощи температуры кипения. Грубо говоря поддерживаешь одну температуру , изменяя подводимую мощность , и в смеси выкипают жидкости с температурой кипения одной составляющей.
У нас все намного сложнее и смесь содержит кучу азеотропов. Сотни двухкомпонентных и десятки трехкомпонентных. И соответственно пока их не разделить не получится ни э1, ни э2 ни так далее. Для разделения потребуется  ректификация и на кухне она очень далека от идеальной и разделение не полное.

Нам не нужно давать избыток тепла, чтобы хватало энергии для испарения самых летучих. Нам нужно создать условия для разделения. А дальше все опять сложно. Для максимального разделения нужен режим предзахлеба. Но в головах самый коварный компонент это метиловый спирт. А чтобы его было проще разделить нужно его обезводить, поэтому режим отбора голов пленочный. Боремся с метанолом. Но процесс получается долгий и нудный. Потому как нужно чтобы все головы прошли в колонну и начали разделяться. А головы в спирте сырце это именно азеотропные смеси. И нужно чтобы они все потихоньку разделились.
В результате получаем выстраивание фракций по высоте колонны, именно для этого нужен плавный градиент температуры по высоте царги, без скачков и провалов. А сверху колонны наши фракции поджидает стакан отбора.
Грубо говоря в этом стакане выделяется содержимое последней или нескольких последних "тарелок" колонны.
В идеале чем выше будет колонна, при всех остальных равных условиях, тем чище фракция будет в стакане. Но все равно это будет не чистое вещество, а спирт с высокой концентрацией вещества.
Кстати мне думается, что если есть необходимость в более точном выделении определенных головных фракций, то делать это лучше периодическим отбором, а не капельным. Грубо говоря полчаса гоняем колонну на себя, затем открываем клапан и максимально быстро сливаем несколько мл фракции и клапан закрываем. Затем все повторяем.

ЭХ.. Ёшки-матрешки.
Короче, вот у нас кипит вверху некий азеотроп, имеющий некие пределы своей "азеотропности"...  Если сейчас там допустим три компонента, грубо  в соотношении 33.3/33.3/33.3  То когда мы начинаем выбирать часть этого азеотропа наружу, его концентрация изменяется и к нему может примешаться другой компонент, а мы так же выбираем, а там пятый подтягивается.  И в целом, если ты себе визуально представишь градиент от холодного к горячему как это рисуют на картинках, ты уловишь, что он будет полностью коррелировать с химическим составом в конкретном временном интервале и соответствовать какой-то определенной температуре. Но в связи с тем, что этанол очень сильно взаимодействует с ними на молекулярном уровне и его в массовом количество больше всего, то и основной, за которую они цепляются выступает этанол.  Таким образом, мы можем потерять достаточно много этанола пока не выберем все примеси (если разговор о чистом спирте) И никогда не выберем на колоннах которые используют почти все.

Если мы добавляем сепаратор, который постоянно возвращает и обогащает азеотроп компонентами, эти компоненты в процессе своего молекулярного массового состава начнут отрываться друг от друга и концентрироваться в верхней части.. Если мы впрыснем какой-то там ацетон, закроем отбор колонны и покрутим ее "на себя" , то через энное количество времени весь ацетон окажется в сепараторе и будет крутиться в самом верху колонны.  Попутно захватив с собой часть спирта и других примесей.   

Если сепаратора нет, то он буде болтаться просто в трубе и занимать намного больше места в виде кипящей флегмы и захватывая с собой намного больше спирта при отборе, так как ему физически негде "полежать в сторонке", он весь в процессе. А по мере отбора из такой трубы, будет резкое изменение химического состава азеотропа и скачки процесса со всеми вытекающими.... то есть, сам стабильный процесс постоянно срывается, так как отбор идет с верхней теоретической точки разделения и отбор сильно влияет на стабильность процесса, примерно так же как резкое изменение охлаждения в БК... чуть прижал побольше, сразу хвосты пролетели.  С сепаратором такое не случится, так как азеотроп постоянно обогащается самой легкокипящей фракцией в конкретную единицу времени.