Бодега Александра (Страница 10 из 13)

-0 и +0 это не величины. Это описание, греем мы лед, или охлаждаем воду. Математический предел тут ни при чем

Промышленная РК- это тарелочная колонна. Две тарелки физических равны или почти равны одной тарелке теоретической. С каких тарелок снимается нужная фракция делается на основании теоретического расчета колонны. Краник нужно открывать ровно настолько , чтобы можно было отбирать нужную фракцию, которая уже приняла равновесное состояние. Если отбирать меньше, то падает производительность. Если отбирать больше, то нет чистоты фракции, примесей больше.
Но если взять для наглядности и представить себе колонну насадочную, то в ней процессы разделения происходят плавно, кроме того высота ТТ может меняться в процессе работы. Т.е. получаем как бы "непрерывный плавный график".
В тарельчатой колонне физически жесткая привязка к размерам и наш плавный график как бы представлен в виде коротеньких отрезков, т.е. своеобразная аппроксимация плавной кривой.

Я извиняюсь, что так надолго оставил вопросы без ответов. Перечитал ещё разок, многое хочется процитировать, но остановлюсь на нескольких моментах.

В таком случае у нас с тобой разное понимание о ТТ.

Ты опять путаешь причину и следствие. Возьми любое вещество, нагрей его посредством передачи энергии и только после этого расстояние между молекулами изменится.

В данном конкретно случае нужно. Только я не буду писать почему, я хочу услышать это от тебя. Что является причиной?

Крымчак, всё это конечно хорошо, только не очень понятно, причём тут физика за пятый класс и пределы.

Нет там ни каких +0.0001 и -0.0001. Вы ни как не поймёте, что кипение и конденсация происходят при одной температуре.

Предлагаю посмотреть график. Он справедлив для жидкости с постоянным составом. С сырцом будет немного по другому.

Сергей, если разное понимания ТТ, можно прочитать твоё понимание ТТ.
Зачем мы привязываем динамическую модель ТМО к  фактически статическому процессу ( из-за его простоты при постоянном давлении) кипения и конденсации воды?

Учебник школьный по физике давно открывал, современный учебник? К сожалению, ученикам объясняют процессы с использованием производной и интеграла задолго до 10 или 11 класса, когда ученики начинают изучать эти понятия.
Интеграл и производная позволяют понять процесс при малых дельтах.

А никто это и не оспаривает. Но Александр предлагает посмотреть динамику процесса.
Пусть температура t4 =99,999 градусов. Тогда дельта t = 0,001 градуса. На графике появилось две точки R и K
R - ещё не кипит, будет +0,001, закипит, а будет -0,001 уже будет точка К- будет продолжать охлаждаться сконденсированный пар.Но самое интересное вода при температуре 99,999 градусов будет и в парообразном и с жидком состоянии, потому как процесс конденсации инерционный... А если закрыт крышкой,давление изменилось... плакал этот график...
График теоретический, для объяснения ученику, но не для обоснования  сложного процесса ТМО

В одной точке произошёл разрыв молекулярный связей, должна измениться дельта температуры, но рядом творится такое бурление, такая хаотичность, температура выровнялась, но процесс прошёл, образовалось в-во, с другой точкой кипения и оно пошло вверх или вниз... ИМХО интуитивное...

Теоретически да. А вот практически...
Благодаря увлечению винокуреньем  я многие процедуры, делавшиеся ранее ежегодно смог изменить.
Например, раньше стерилизовали компоты на зиму или мариновал помидоры на костре. В советскую общепитовскую 40 литровую кастрюли из алюминия ставились 4 трехлитровки компота с фруктами, залитыми сиропом. Кастрюля заполнялась водой не выше 5
см горлышка банки. Кастрюля стояла на печке, сделанной из тракторного ( с навозоразбрасывателя) диска. Я разводил костёр дровами, сумасшедшая энергия, вода закипала, банки нагревались, 15 минут в кипящей воде, банка вытаскивалась, закручивалась крышкой, укутывалась в одеяло. через 10 часов банка вытаскивалась, охлаждалась и на хранение в подвал.
В прошлом году этот процес ускорил. 18 литровая кастрюля, две трёхлитровки, индукционка 3,5 Квт. Закладывались помидоры, заливался рассол, ставились в кастрюлю, заливалась вода, на индукционку, сбоку, снаружи прикручивался датчик терморегулятора W1209. И вся конструкция укутывалась сверху старой шубой ( так я воск этой же кастрюле плавлю и отстаиваю). Через 30-40 минут закипало( терморегулятор подсказывал, бульбочки пара поднимались) убавлял мощность до медленного кипения, таймер на 15 минут и с айфоном с руках, шарясь на просторах Инета делаю заготовки консервации на зиму. Лафа - без дров и копоти.

Сергей, а вот интересная задача из журнала Квант, которую я изучал лет 50 назад. 10 литровое железное цилиндрическое ведро и деревянная дубовая лоханка имеют одинаковый диаметр сечения. Заливают одновременно крутой кипяток по 10 литров и выставили на мороз. Вопрос, где быстрее остынет вода до 90 градусов? Ответ сразу практический дают- ведро железное охлаждает воду и на поверхности и через стенки. В журнале доказывали обратное. Вначале температура в железном ведре стала ниже и испарение прекратилось, в деревянном ведре  шли совсем другие процессы- с поверхности вода испарялась, охлаждалась и опускалась на дно, горячая вода поднималась вверх, испарялась... Итог, в деревянном ведре масса воды уменьшилась, испарение отнимает у массы больше энергии и вода остыла 90 градусов быстрее.
Вот в последним примером я столкнулся в этом году. КУпил куб 50 литровый, становится 4 банки трёхлитровки. Крышка с клампом. Думаю процесс ускорится. Поставил стерилизовать 4 банки. 3,5 КВТ два час стоит и не закипает, терморегулятор показывает 94 градуса. Надоело, снял войлок 15 мм с парогенератора, укутал куб с боков, через 20 минут появились бульбушки кипения, но медленное кипение- 99,4 градуса. Закрыл крышкой, кламп закрыл фарфоровой чашкой и накрыл шубой, через 5 минут бурное кипение, слышен шум в баке и банки "пляшут", снизил мощность до 1 КВТ установил таймер 15 минут. 100 градусов держалось стабильно. Вторая партия банок по укутанной схеме прошла чётко. Большая открытая поверхность испаряла воду и не давала возможность мне стерилизовать банки в первой партии.
В РК ТМО проходит именно при испарении ( ИМХО), пар подогревает флегму ( температуры их близки, но именно на дельту) и происходит разрыв молекулярных связей, работает именно + 0,0001 и минус - 0,0001. И лёгкую фракцию пар уносит во флегму, для того чтобы она скопилась в стакане отбора и обогатила флегму новой фракцией.

Запоминай, абсолютных условий для исполнения законов физики не бывает, очень дорогое это удовольствие, создание АУ
99,4 - это корпус куба со посредственным утепление. Середина куба пузырки пускает. Это как в РК, пристеночное пространство, хоть и утеплённое, хуже участвует в ТМО, чем сердцевина сечения РК.

Саш, видео я уже давно вынес за скобки. Это твоё мнение и я его уважаю, даже если с чем-то не согласен. Вся дискуссия началась с простого вопроса и в ответах я увидел ошибки, но об этом позже.

Конечно можно, чуть дальше всё распишу.

Сконденсированный пар – это жидкость. Пар вообще нельзя охладить ниже температуры конденсации, собственно так же, как нельзя нагреть жидкость выше её температуры кипения.

Я согласен, что процесс инерционный, но… Если мы подводим энергию, то жидкость при такой температуре будет испарятся, но не кипеть. Если отводим, то это уже будет только жидкость. Достаточно выключить нагрев колонны при работающем димроте и слить стакан отбора. Через короткий промежуток времени там ни чего капать уже не будет, хотя куб ещё достаточно горячий.

Так, ладно, нам в любом случае надо будет подвести некий итог, поэтому я предлагаю сделать следующее. Саш, я сейчас напишу, то как ты, по моему мнению, представляешь процесс, а точнее его формирование. Ты проверь и покритикуй. Вполне возможно, что я ошибаюсь и не правильно тебя понимаю. А следом напишу, как вижу этот процесс я и мы сравним.

Весь наш разговор начался с вопроса, почему пар горячий, а флегма холодная. В ответ я получил следующее…

То есть разность температур обусловлена разным агрегатным состоянием.
Сюда же…

Дальше. Я спросил…

В ответ получил следующее…

Дальше там, в обсуждении были похожие вопросы про состав, но чёткого ответа я так и не услышал. Из этого я сделал вывод, что пар по составу такой же, что и сырец. В конце концов, сырец это азеотроп и дистиллятором не делится.

Так, теперь собираем в кучу.

Сырец закипел, получили пар такого же состава. Он дошёл до димрота и сконденсировался. Пар горячий, флегма холодная причины выше. Флегма опускаясь вниз по насадке контактирует с горячим паромом вследствие чего возникает ТМО. И вот теперь, в результате такого взаимодействия, пар обогащается ЛЛК (легколетучий), а флегма ТЛК (труднолетучий). Дальше разделение на фракции, температурный градиент и т.д.
Похоже на правду?

Теперь моя модель. Она будет теоретической, но как мне кажется наглядно показывающая причины возникновения ТМО, используя принцип разделения подобных смесей.
Нам нужны следующие условия. Т кипения = Т конденсации. Т пара равна температуре кипения жидкости, из которой он образовался. Пар, получаемый из сырца/флегмы, имеет другой состав из за разной летучести компонентов. Ну и возьмём колонну 1.5 метра. Это для ТТ.

Теперь так же собираем всё в кучу.

Сырец закипел, получили пар другого состава, но той же температуры, что и сырец. Поскольку состав изменился, изменилась и температура конденсации. Пар долетел до димрота, охладился до этой температуры и превратился в флегму с меньшей температурой кипения по отношению к сырцу. Крымчак, это кстати и будет одна ТТ или одна ступень разделения высотою аж в полтора метра. Если мы будем выводить эту флегму из колонны, то получим дистиллятор, если будем возвращать, то получим следующее. Флегма будет опускаться вниз по насадке подогреваясь восходящим паром до точки кипения, а пар будет охлаждаться до температуры конденсации. Состав у этой флегмы и пара одинаков, Ткип = Ткон. В результате получим точку где пар сконденсируется, а флегма переиспарится образовав новый пар другого состава с ещё меньшей температурой конденсации, который поднимется до дефа, сконденсируется и даст новую более "чистую" флегму с ещё меньшей температурой кипения. И это уже будет две ТТ, одна из которых может быть метр двадцать, а вторая всего 30 см это будет зависеть от того где сформируется эта точка, ну а сама точка будет границей двух ТТ. Дальше процесс будет повторяться формируя всё новые и новые ТТ.

Я повторюсь, модель теоретическая, в реальности не будет таких чётких границ, а будет плавный градиент. Более чистый пар получившийся из переиспарённой флегмы неизбежно смешается с восходящим паром. Собственно Иван как раз об этом и говорил…

Ну и небольшой итог. Само понимание ТМО у нас схоже, а вот причины его возникновения разные. Тебе достаточно небольшой разницы в температуре изначально достигаемой разными агрегатными состояниями, а уже потом, после взаимодействия, изменением состава, а мне нужен изменившийся состав и изменившиеся температуры кипения/конденсации, которые могут отличаться на десятки градусов и не потом, а здесь и сейчас. Ну как-то так, надеюсь на обратную связь.

Какие, например?

Там чуть ниже написано.

Я не знаю кто это придуммал, но у нас нет ни каких по очереди.

Я пишу про изменение состава, а не про то что сначала летит одно, а потом другое.

Да я не против, лишь бы польза была.

Чуток ошибаешся. Ещё та юриспруденция... В каждой школьной задаче на нагрев приписка- тепловыми потерями при расчётах пренебречь. Цифры в школьных и студенческих задачах подбираются так, чтобы ответ был обязательно целым числом.
В любой модели делают теоретические расчёты, а потом проверяют на практике, чтобы ... подкорректировать расчёты.
Про  Т кипения  воды.
https://o-vode.net/kakaya-byvaet/kipyac … kipeniya-v
"Заключение
Теперь можно утверждать, что температура кипения воды не является незыблемой константой. Поэтому неудивительно, что на Эвересте она составляет порядка 69 градусов. Напротив, океаническая вода закипает только при 101С по причине своей солености.
Каноническое же значение, равное 100С, подразумевает проведение измерения с кристально чистой H2O и нормальным давлением. Разумеется, соблюсти оба требования на практике принципиально невозможно"
49 лет назад поступил на физмат. На третьем курсе изучаем теорию вероятностей и физику. Очень интересные преподаватель по физике, сам постоянно подчёркивал условности законов физики. На четвёртом курсе тот же препод нам читает Термодинамику, а другой преподаватель- Методику преподавания физики в школе... Догматик ещё тот, да ещё и нервный. Любой вопрос по физике, с учётом новых знаний по термодинамике считает подковыркой студентов, грозился "рассчитаться" на экзамене. Термодинамик блестяще на эти вопросы нам отвечал, так как мы математики, понимали его с учётом не дискретности физических процессов. ( Итог экзамен по методике физики сдавали с приглашением декана факультета, сдали очень хорошо)
У меня в вёдрах 30 литров рапы с озера Джалыгач из Межводного ( привёз уничтожать клён на меже) Сосед 50 лет назад заканчивал школу с Межводном. Там соль добывали сельско-промышленным способом. Ученики знали вода с этого озера закипает при 105 градусах и выше.
Закон 1881 года Коновалова о равенстве температур кипения и конденсации жидкости никто не оспаривает. Но посмотрим график

Непрерывная функция, к которой применим закон левого и правого пределов, работа с бесконечно малыми величинами, касательной и производной ( значить и пределом...) Термодинамик нам и объяснял многие процессы... +- 0,00001 градуса, инерционность физических процессов...
Стаж работы математиком- более 40 лет. Физику за эти 40 лет не приходилось вести и слава богу, математика интересней, без догм. Кстати в программе математики не зря ввели уже в 9 классе на ОГЭ понятие непрерывности функции, а в 10-11 классе производную, исследование функции, пределы, интеграл.

И зачем было морочить голову температурой кипения воды? самый худший пример...
Движущая сила ректификации — отличие фактической  концентраций компонентов в паровой фазе от равновесной для данного состава жидкой фазы. Парожидкостная система стремится к достижению равновесного состояния.
Фракций много, поэтому ТТ условная граница нахождения данной фракции в колонне, каждой фракции своя температура кипения, своё место в данный момент отбора. Выбрали полностью данную легкокипящую фракцию, ТТ данной фракции пропала, следующая фракция поднимается вверх. Лёгкие фракции - "узкие " ТТ.  Почему то думаю что ТТ тяжёлой фракции появляется в колонне в наших РК только после того, как отобрали лёгкие фракции.