Расчёт и эксплуатация насадочной ректификационной колонны

Ответить
Аватара пользователя
Алкобрат
Администратор
Сообщения: 5493
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 09:05
Репутация: 1083
Имя: Сергей
Откуда: *******

Расчёт и эксплуатация насадочной ректификационной колонны

Сообщение Алкобрат »

Хотите получить чистый спирт без запахов и посторонних вкусов- вам сюда.
в теме просто болтовня собутыльников (единомышленников), технологию давно отработали и тут не чего обсуждать. если не нашли ответов на вопросы в первом сообщении, то смело спрашивайте в теме. народ тут нормальный, все когда то начинали с глупых вопросов , так что с пониманием относятся к вновь прибывшим.
Но сразу предупреждаю, чтобы не ждали сиюминутного результата, но с каждой ректификацией спирт будет всё лучше и чище, может быть в течение года научитесь делать настоящую водку, без сахара, глюкозы, кислот и прочей дряни, которая хоть и делает водку мягкой и питкой, но утро делает дрянным.
Вся нижеследующая информация будет без лишних формул и прочего занудства. внизу сообщения прикреплён калькулятор для расчёта насадочной колонны, с его помощью можно посчитать не вдаваясь в подробности. калькулятор работает корректно на компе, при использовании программы на телефоне она может врать.

Итак: речь идёт о классической кубовой ректификационной установке, без царги пастеризации, нижнего отбора, ПБ или ШБ.

Расчёт домашней ректификационной колонны начинают с определения максимально возможной высоты колонны.
к примеру: имеем помещение с высотой потолков 2400 мм. отнимаем 300 мм на высоту дефлегматора , 400 мм - на высоту куба и 50 мм - на всякий случай. итого получается 2400-300-400-50=1650 - это и будет высота колонны.
Следующий шаг будет выбор насадки
Изображение

К примеру: выбрали насадку СПН 3*3 которая имеет наилучшие характеристики при скорости пара в свободном сечении 0.18 м/сек.
На графике находим что колонна при этой скорости пара должна иметь соотношение высота/диаметр 47.

Т.е. высоту колонны 1650 делим на 47 и получаем диаметр равный 35 мм.
По второму графику находим скорость отбора для колонны имеющей высоту 1650 мм.
Получаем производительность по телу 325 мл/ч.
Это означает что нагрев должен быть равен 325 вт+ тепло потери куба.
1000-2300.jpg
2400-3700.jpg
Расчёт тепло потерь
Вариант 1: наливаем в куб воду, ставим на куб обычный прямоточный холодильник, доводим куб до кипения и выставляем напряжение на тэне таким, при котором капельки конденсата очень редки но не пропадают совсем, т.е. на границе истечения. Высчитываем мощность на тэне это и будет мощность тепло потерь.
Мощность на тэне рассчитывается так. Имеем тэн на котором написано 2500 ватт, при напряжении 220вольт. 220*220/2500=19.3 ома- сопротивление тэна. Например напряжение на регуляторе показывает 100 вольт. 100*100/19.3=518 ватт –мощность выделяемая тэном.
om.gif
Расчёт тепло-потерь вариант 2:
В кубе вода , на кубе прямоточный холодильник. Мы уже высчитали что мощность без тепло потерь должна быть 325 ватт.
Нагрев куба выставляем таким, что бы скорость истечения конденсата составляла:
325 ватт*3600 (перевод в джоули) =1170000
1170000/2260 (теплота парообразования воды)=517 мл/ч –скорость истечения. Т.е. за 15 минут 517/4=129 мл этот метод позволяет избавиться от погрешностей измерения или расчёта мощности и прочего.
Записываем показания напряжения на РМ-ке или РМВ-К и это у нас будет рабочее напряжение. Мощность при этом предварительная и при пуско наладке установки её придётся корректировать в очень не больших пределах примерно в пределах 10%.

Практика показала, что 50-ти литровый хорошо утеплённый куб при комнатной температуре имеет тепло-потери равные примерно 200 ваттам.
30 литровый куб при тех же условиях 120 ватт
20 литровый-75 ватт
Скороварка ватт 50 .
в 90% случаях эти данные совпадают.




Если колонна уже куплена и вам нужно для неё найти режимы работы.
Выше была описана метода расчета для почти идеальной колонны. В реалиях же, зачастую, приходится работать с тем материалом который есть. Т.е. как правило ни насадка, ни высота колонны, ни соотношение высота диаметр при конструировании не учитывалась и как колонна проектировалась неизвестно .
Итак: имеем мы колонну 1700*51. По графику находим её производительность и она будет составлять 330 мл/ч. Вне зависимости от того какая насадка там применяется. И скорее всего там засыпана крупная насадка, которая будет плохо работать. 330+тепло-потери и получаем рабочую мощность.
Если мы захотим оптимизировать работу этой колонны, то для неё придётся подобрать соответствующую насадку.
Высоту насадочной части 1700 мм делим на 51 и получаем величину соотношения 33. Смотрим в первый график и видим, что скорость пара в свободном сечении колонны будет 0.1 м/сек(примерно) и насадка там нужна спн2*2. Производительность колонны останется прежней 330 мл/ч, но качество спирта значительно улучшится. колонна будет работать значительно устойчивее , т.е. при значительных перепадах мощности нагрева качество спирта будет оставаться без изменения.


технология ректификации.
полученный после перегонки браги сырец заливаем в куб ректификационной колонны (РК).
если сырца много, и объёма куба не хватит, то удобнее делать суточные навалки. утром залили, следующим утром слили лютер (лютерная вода -остаток в кубе после ректификации) и залили свежий сырец.
а так то не имеет значение объём навалки, кому как удобней.
в куб, в месте с сырцом нужно добавлять щёлочь. в сырце много кислот, эфиров и щёлочь помогает избавиться от них и уменьшить кол-во примесей в спирту.
количество щёлочи примерно 1 чайная ложка пищевой соды на 10 литров сырца. лично я ложу примерно 1/2 чайные ложки едкого натра ( а он куда сильнее пищевой соды ) на 60 литров сырца. и лютер при сливе даёт явную щелочную реакцию на лакмусе, т.е. передоз по щёлочи сильный, но на качество спирта не влияет.
щёлочь или соду нужно растворить в не большом (100 мл) количестве воды , в стеклянной или полиэтиленовой баночке и залить этот раствор в куб. ПЭТ тару щёлочь убивает.
окислять альдегиды в спирту марганцовкой можно, но имхо- лишняя возня.
берём дитилированную воду 1 литр , добавляем в неё марганцовки 1-2 гр, размешиваем до полного растворения и подливаем в исправляемый сырец. емкость с сырцом нужна прозрачная или какая-то светлая, что бы была возможность следить за окраской. подлили немного раствора , размешали и смотрим. если раствор сырца пожелтел, то добавляем ещё раствора марганцовки и т.д. до тех пор пока сырец будет оставаться розоватым в течении 5-7 минут(а потом желтеть). как только добились этого условия- считай готово. данная технология описана у Цыганкова кажись. ну это для информации.

итак залили сырец, залили раствор щёлочи , включили нагрев и доводим до кипения.
после переходим на рабочую мощность , которую посчитали выше. даём поработать колонне "на себя" (без отбора) в течении 30-40 минут. затем включаем отбор голов.

скорость отбора голов (эфиро альдегидная фракция ЭАФ) должна составлять 1/10 от скорости отбора тела. скорость отбора тела так же посчитали или нашли на графике выше. например посчитали что отбор тела 500 мл/ч- значит отбор голов 50мл/ч.
количество голов составляют 1-2% от залитого в куб на АС (абсолютный спирт).
кстати: по концентрации голов можно судить о правильно выбранном режиме нагрева- т.е. о разделяющей способности колонны.
дело в том что эфиро альдегидная фракция имеет плотность (не крепость) выше , чем у спирта и чем больше их концентрация в спирту- тем меньше крепость у этого спирта.
хороший результат- когда головы имеют крепость хотя бы 95% это для коротких колонн , а для колонн у которых соотношение высота диаметр 50-55 крепость голов должна быть в районе 94%, а головы от зернового сырья ещё должны иметь и желтовато- зеленоватую окраску.

отобрали головы и далее переходим к отбору подголовников или как их называют по науке- оборотный сорт спирта. оборотный- это потому что этот спирт пойдёт на ректификацию со следующей партией сырца или будет переработан отдельно, как сырец. или ...есть там ещё варианты....
короче, оборотный сорт содержит ещё очень много голов и для того что бы остатки голов не попали в тело их и отбираем в количестве 25-30 % на АС от залитого в куб, скорость отбора такая же как и у скорости отбора тела.
уж не знаю как у кого, но я отбираю оборотный сорт в кол-ве 30 %. при меньшем отобранном кол-ве в теле отмечаются ещё следы ЭАФ.
для оперативного контроля качества получаемого спирта удобно пользоваться "рюмочной пробой". накапали из отбора 10 мл спирта в рюмку, добавили 10-15 мл воды, накрыли ладонью, встряхнули , нюхнули. содержимое рюмку нужно что бы было не холодным, тогда все тонкие ароматы улавливаются. конечно можно пользоваться и пробой Ланга, но об этом позже.
переходим к отбору тела при той же скорости, только сменим тару.
тело отбираем до тех пор пока температура в кубе не повысится до 93 градусов. после под отбор подставляется тара для сбора концевого оборотного сорта, его отбираем до появления в струе явно выраженной сивухи.
если после переработки сырца планируется переработка первого сорта на вышку, то куб и колонну нужно пропарить- выгнать всю сивуху до воды. пропаривать колонну следует на расчётной, рабочей мощности, главное- не заиграться и не оголить тэны. обычно операция с пропаркой занимает минут 30.
если же следующая после переработки сырца планируется так же перегонка сырца, то пропарка куба и колонны - бессмысленна.
вторая ректификация делается по той же схеме те же 1-2 % голов, 30% подголовников, только сивухи будет ... да почти не будет и головы не такие ядрёные. если головы с сырца смело на тех нужды, то после второй ректификации головы смело слить в сырец можно.
при второй ректификации щёлочь , она же сода , так же желательно положить.

оставлю здесь чтобы не искать при необходимости:
Алкобрат писал(а):
18 апр 2021, 08:28
я давно собираюсь написать подробно о том как рассчитывал высоту колонны под ту или иную скорость пара , говоря иначе- откуда взял зависимость отношения высота/диаметр к скорости пара....но время нужно, а главное -желание.
не может насадочная колонна с СПН3*3 иметь высоту тарелки 3 мм ! и тем более термин "физическая тарелка" для насадочной колонны как то не подходит.
для начала нужно рассмотреть тарельчатую колонну.
вопрос: что ограничивает скорость пара в тарельчатой колонне? ответ: межтарелочное расстояние.
вопрос: каким образом расстояние между тарелками влияет на ск. пара? ответ: чем больше капелек жидкости долетит с нижней тарелки на верхнюю, тем ниже будет кпд тарелки.
из вышесказанного: нужно выбрать такой режим работы колонны что бы и кпд тарелки оставалось высоким и что бы эффективность колонны не была низкой. эффективность колонны -это величина указывающая на на то сколько спирта снимается с кубометра колонны в час или сутки. есть нормативы как для бражных колонн, так и для ректификационных.
теперь к насадочным колоннам вернёмся. ввиду отсутствия межтарелочного расстояния и наличия капиллярного эффекта в насадочном слое, скорости пара в колоннах этого вида, а те более заполненных мелкой насадкой, будут значительно ниже и высота теоретической тарелки никак не может быть ниже чем у тарельчатой колонны работающей при той же скорости пара.
отсюда: если мы по известной формуле находим межтарелочное расстояние для какой то скорости пара, то при наличии в колонне 50-ти тарелок (с кпд тарелки 50%) легко находим высоту колонны и уже отсюда выводим зависимость рабочей скорости пара в свободном сечении колонны от соотношения высота/диаметр колонны.

короче пример: речь о кубовой рк. возьмём колонну диам 50 мм, в колонне будет располагаться 50 провальных тарелок с кпд 50%, флегмовое число 3.
межтарелочное расстояние 50 мм. высота колонны будет равна 2550 мм.
скорость пара в свободном сечении колонны будет равна ... считаем по формуле с глубиной барботажа 3 мм (потом объясню почему) ...0.21м/сек.
т.е. при соотношении высота /диаметр колонны 2550/50=51 , скорость пара в свободном сечении должна быть никак не выше 0.21 м/сек и это для тарельчатой колонны, для насадочной итого ниже.
при этих вводных (50 тарелок с 50% кпд) получается , что для одной тарелки со 100% кпд задействована высота колонны равная 100 мм.
отсюда: в насадочной колонне диам 50 мм и высотой 2550 мм, работающей при фч=4 ВЭТТ будет аж 100 мм.
остаётся выбрать для этой колонны насадку, которая имеет рабочую скорость пара 0.21 м/сек. кто следил за нашей темой, тот знает как мы с коллегами вычисляли рабочую скорость пара для той или иной насадки. короче сюда нужна спн3.5*3.5.
зная сечение колонны и скорость пара в свободном сечении колонны находим объём паров, вычисляем массу конденсата в дефлегматоре, находим скорость отбора при фч3-4 и мощность нагрева. сам процесс расчёта опустим и готовая цифра ....0.74л/ч -отбор, нагрев 740 ватт+тп куба.
Изображение

п.с. прекрасно знаю что ВЭТТ измеряется при работе колонны на себя. конечно при более высоком флегмовом числе в колонне будет больше ТТ, а при работе на себя количество ТТ будет максимальным...может штук 50 даже будет...а это ВЭТТ равная 50 мм... но не 3мм
Расчет_РК_140917 (1).xlsx
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Musha ring dum a doo dum a da

Аватара пользователя
wolfserg
Сообщения: 49
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 10:26
Репутация: 12
Имя: Сергей
Откуда: Saint-Petersburg

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение wolfserg »

Сережа, сюда тоже можно добавить наверное...
Нашел файлик у себя, делал давно со скана. Эксель. На сканах читалось плохо.
Содедержание спирта в парах и в отборе в зависимости от температуры в кубе. Проценты объемные.
содержание спирта.xlsx

Пароль на лист 123456
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Алкобрат
Администратор
Сообщения: 5493
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 09:05
Репутация: 1083
Имя: Сергей
Откуда: *******

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Алкобрат »

wolfserg, да, ценная информация, я тоже из книг выдёргивал такую таблицу и распечатывал
температура кипения от крепости.jpg
Изображение
CalcSam.rar
ИзображениеИзображениеИзображение ИзображениеИзображение
ИзображениеИзображение
Изображение
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Musha ring dum a doo dum a da

Аватара пользователя
wolfserg
Сообщения: 49
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 10:26
Репутация: 12
Имя: Сергей
Откуда: Saint-Petersburg

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение wolfserg »

Да, я с такого же скана и брал. Просто видно там херово. Ну а эксель увеличил как надо, ну а распечатал на каком надо формате.


проба Ланга:
берём литр дистиллированной воды. вода из автомагазинов скорее всего осмотическая и нам не подойдёт. воду лучше из аптеки или выгнать самостоятельно , но предварительно тщательно отмыть аппаратуру с содой. в том числе тщательно отмыть и холодильник, точнее ту часть которая контактирует с паром и дистиллятом.))
засыпаем в воду 2 гр марганцовки. перемешиваем и оставляем на пару дней.
это будет "маточный раствор", который хранится очень долго - теоретически конечно, тут всё зависит от качества воды.
затем берём 900 мл дистиллированной воды и вливаем в него 100 мл маточного раствора.
выходит, что в получившемся литре растворено 200 мг марганцовки- это и будет наш раствор- индикатор.
затем берём испытуемый образец спирта в кол-ве 50 мл и температурой 20 градусов, вливаем туда инсулиновым шприцем 1мл раствора индикатора, перемешиваем тем же шприцем и включаем секундомер.
на столе , рядом с испытуемым образцом желательно поставить такую же рюмочку но с 50 мл дистиллированной воды и туда тоже добавить раствора- индикатора. это нужно для сравнения окраски.
секундомер останавливаем тогда, когда окраска у испытуемого образца станет уже не фиолетовой, но ещё и не жёлтой.
для спирта первой ректификации считается нормальным время окисления 20 минут, для спирта двойной ректификации 30 минут и более, обычно минут 40 получается.
ИзображениеИзображениеИзображениеИзображение

Novic
Сообщения: 6
Зарегистрирован: 04 июл 2017, 16:55
Репутация: 0
Имя: Андрей
Откуда: Москва

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Novic »

Здравствуйте коллеги! Объясните мне тупому правильно ли я поступаю: имею оборудование утеплённый куб 20 л, РК хд-4 1200, дэф хд-4 1750, грею (или тэнами если крепость низкая или плиткой если крепость высокая), подаю 350 вт, отбор 280 мл/час, (так я понял из Ваших объяснений), правильно ли я понял? ТП 70 вт, не расчётное, а взято по рекомендации для 20 л куба.

тут буду потихоньку собирать материал для теоретической части
если колонна работает на себя то ФЧ равно бесконечности.
если включен отбор , то величина флегмового числа уменьшается с увеличением отбора.
т.е. при любой мощности нагрева ФЧ может быть бесконечным , так и совсем малым, всё зависит от скорости отбора.
если нагрев 300 ватт +теплопотери, то за час в дефе конденсируется 300*3600(перевод в джоули)=1080000дж
1080000/856(теплота испарения спирта)=1.261 кг/ч
1.261/0.8(плотность спирта грубо)=1.577 литра в час (спирта конденсируется в дефе).
флегмовое число -это отношение отбираемого спирта к возвращаемому в колонну.
если отбор установим 300 мл/ч, то в колонну возвращается 1577-300=1277
1277/300=4.2 -это и есть флегмовое число.
для удобства рассчёта, что бы не париться с цифрами удобно считать так : если нагрев 180 ватт +тепло потери , то при отборе 180 мл/ч флегмовое число будет равно 4.
если нагрев 900 ватт/ч +ТП , отбор 900 мл/ч и в этом случае ФЧ=4.
принцип понятен?
тепло потери колонны учитывать не нужно, считать надо только тепло потери куба.



идеального флегмового числа нет, есть минимальное для экономии энергии, считается что хватит 2.2. чем больше ФЧ -тем лучше , но тогда растёт себестоимость спирта.
в быту, для себя, мы как то привыкли работать с фч =4. при этой величине флегмового числа отпадает необходимость уменьшения скорости отбора с обеднением кубового содержимого вплоть до 91.5 градуса кубовой температуры. а после мы всё равно отбираем концевой оборотный сорт.
у Стабникова (и не только) целый параграф посвящён этому вопросу. там ещё от кол-ва тарелок в колонне зависит...



Изображение
крепость спирта зависит от величины флегмового числа (ФЧ). напомню: ФЧ это отношение отбираемого спирта к возвращаемому в насадку. чем выше фч- тем выше крепость, но не выше 97.2% .
Изображение
для того что бы укрепить спирт до 97% нужно всего 8 тарелок, а для отделения спирта от примесей нужно 35 тарелок.
в зависимости от режима работы высота тарелки в насадочной колонне меняется. при желании можно на колонне высотой 50 см получать спирт с крепостью 97%. так что не в высоте, а в умении дело.

Моржов писал(а):
28 янв 2019, 11:49
Меня почти убедили в необходимости ЦП .не отрицаю нужности,но стоит ли резать колонну? ( Колонна в потолок,только укорачивать насадочную часть)
Моржов писал(а):
28 янв 2019, 17:48
37вн,2000h спн3/3/0.2 "
для твоей колонны нужен нагрев 350 вт+тп и отбор тела 350 мл/ч.
если ты в свою колонну засыпешь спн3.5*3.5 , то нагрев нужен 410 вт+тп куба и отбор 410 мл/ч.
при этих условиях ты будешь получать идеальный спирт.
к чему я это написал?
дело в том, что для применяемой тобой насадки высота колонны избыточна, насадка ограничивает рабочую скорость пара и если ты дашь лишнюю мощность, то колонна просто выйдет из режима и хорошего разделения не добиться.
в данном случае можно от 2000 мм отрезать 230 мм на царгу пастеризации и качество получаемого спирта на колонне 1770+220мм (цп) только возрастёт, но незначительно. к примеру, получал ты спирт на скорости 350 мл/ч со второй ректификации с временем окисления 40 минут, а с царгой пастеризации будешь получать 42-43 минуты. при чём скорость отбора тела не возрастёт. разница во времени окисления в 2-3 минуты на столько мала, что по запаху и вкусу наверное никто её не сможет заметить.
во время отбора тела. в царге пастеризации концентрируются головные примеси, постоянно держать отбор из под дефа не нужно, т.е. работать отбор должен со значительными задержками и примерно только раз в два три часа включать отбор для вывода (более-менее) концентрированой головной фракции.
это я тебе описал идеальные условия.
Моржов писал(а):
28 янв 2019, 17:48
Задавал вопрос на другом форуме, собираю мнения прежде чем резать.
ну вот теперь с небес на землю.
если ты будешь эксплуатировать колонну с отличными (в большую сторону) режимами , от тех что я тебе написал выше, то колонна будет работать в плохом режиме и качественного спирта ты с неё не добьёшься никогда. дело в том, что при превышении рабочей скорости пара головная фракция не будет сконцентрирована в малом объёме голов , в тех 2-3% от залитого в куб , а будут головы размазаны по всему дальнейшему погону, как по подголовникам, так и по телу. вот в этих обстоятельствах царга пастеризации даёт офигенный эффект.
со второй ректификации ты будешь получать из под цп спирт с окислением 25 минут, а из под дефа спирт будет 33 минуты. и вот в этих обстоятельствах разница по вкусу будет значительна. вот по этой причине на многих форумах люди и пишут хвалебные оды царге пастеризации. но снижение времени окисления тела не одна беда. при повышенной скорости пара сивухи в теле тоже будет выше нормы. народ начинает искать выход и из этой ситуации, делают нижние узлы отбора , какие то буфера (не те что нужно) нахваливают.
короче, есть одна мудрость-"умный человек не тот кто запросто справляется с неприятностями, а тот кто их избегает".
достаточно эксплуатировать колонну в её рабочем режиме и не придётся покупать и "лепить" лишние приблуды, которые так и не решат проблему.

serafh писал(а):
12 фев 2019, 12:56
Попробуй второй датчик установить на расстоянии 20-25см от низа насадки (у меня установлен так) и сравни динамику с датчиком 10см.
Сергей, чем выше будет установлен датчик, тем дольше показания температуры будут стабильными. но это относительно показаний нижерасположенного термометра.
принимая во внимание то, что дело имеем с периодической ректификацией несложно понять, что по мере истощения кубового содержимого температура даже в дефлегматоре будет постоянно расти. рост температуры будет происходить от того что в первую очередь отбираем самые легкокипящие примеси, которые и концентрируются под дефлегматором. просто за неимением термометров способных регистрировать изменение температуры на одну тысячную или одну десятитысячную градуса мы и не видим этих изменений, но они есть, как с тем сусликом... :D
повторюсь: чем ниже расположен термометр- тем менее точным он должен быть.
serafh, сейчас в моей колонне датчик температуры установлен в 0.7Д. датчик в медной гильзе, в насадке.
при отборе голов температура на датчике устаканивается в районе 79.3 градуса. при переходе к отбору подголовников поднимается до 79.6- 79.8 и далее в процессе всей ректификации растёт.
при переработке сырца , когда температура в кубе повышается до 93 градуса , в это время температура в 0.7Д уже 85 градусов, и тут я останавливаю отбор тела.
когда в кубе 1-ый сорт, т.е. вторая ректификация, то при кубовой температуре в 91 градус температура в 0.7 Д уже 82 градуса и тут я тоже останавливаю отбор тела.
ранее датчик ставил выше и приходилось "отлавливать десятки", что при перепадах атмосферного давления очень не удобно.

Nikki писал(а):
27 мар 2019, 19:32
А если взять и сразу слить дерьмо , а потом опять накопить и слить , так и быстрее и чище колонна будет ?
вот не зря ведь придумали отбирать головы со скоростью 1/10 от скорости отбора тела. почему именно так? потому что количество тарелок в колонне при большом флегмовом числе становится большим , что позволяет отобрать примеси имеющие температуру кипения близкую к температуре кипения спирта. если стоит задача укрепить спирт до 96%, то есть отделить спирт от воды, то понадобится всего 4 теоретические тарелки, а что бы отделить примесь отличающуюся температурой кипения на 1 градус, от т. кипения спирта, то понадобится 100 теоретических тарелок.
и оно бы получилось бы залпом сбросить все примеси за раз , но только вот они не спешат покидать куб, на это нужно время.
вот для того что бы это время сократить, для того что бы головные примеси быстро отделить, и придумали предварительную эпюрацию-это когда подогретый сырец (к примеру) подаётся в колонну и по мере переиспарения в ней, пока сырец опускается вниз по колонне он отдаёт большую часть головных примесей, которые концентрируются под дефлегматором и вот тут можно производить залповые сбросы после продолжительных задержек отбора.
ещё было предложение: увеличивать объём узла отбора. т.е. к примеру под дэфом будет некая ёмкость через которую будет циркулировать вся флегма, обогащаясь по мере работы, головной фракцией. в таком варианте наверное тоже можно залпово сбрасывать головную фракцию и работа колонны не нарушится.
alexsavel1975 писал(а):
11 фев 2020, 21:49
Напомните, почему мы берём 96.6, а не 97.2?
процентное содержание спирта (крепость) нужно знать для точной установки мощности нагрева, и чем менее производительное оборудование, тем точнее нужно устанавливать мощность нагрева. по этой причине при совсем малой производительности куб нужно сильнее утеплять (отступление от темы, но важное).
к примеру: если мы выставили нагрев 500 ватт (тп куба не учитываем), то при отборе в 500 мл/ч крепость спирта в струе будет 96.6%, если же отбор при том же нагреве мы сделаем 400 мл /ч, то крепость в струе вырастет до 97-97.2% и качество спирта при этом только возрастёт, но падает скорость отбора.)

Аватара пользователя
wolfserg
Сообщения: 49
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 10:26
Репутация: 12
Имя: Сергей
Откуда: Saint-Petersburg

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение wolfserg »

Novic, Ответил тебе на grainwine. Попробуй с этим режимом, потом уже подгоняй органолептически.

Aleksander.nov
Сообщения: 893
Зарегистрирован: 02 июл 2017, 08:58
Репутация: 51
Имя: Александр
Откуда: Нижний Новгород

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Aleksander.nov »

Василич,хорошая табличка,желательно по больше таких и в одном месте,пропорции разведения, пересчёт темп при измерениях и тд. И главное в развернутом виде,!!!!!!(пожалуйста)мобильные люди не могут открыть ваши файлы,я из них.
Последний раз редактировалось Aleksander.nov 04 июл 2017, 19:07, всего редактировалось 1 раз.

z200
Сообщения: 81
Зарегистрирован: 04 июл 2017, 18:56
Репутация: 24
Имя: нет
Откуда: нет

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение z200 »

или Алкобрата сюда, или тогда зачем?.....

Aleksander.nov
Сообщения: 893
Зарегистрирован: 02 июл 2017, 08:58
Репутация: 51
Имя: Александр
Откуда: Нижний Новгород

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Aleksander.nov »

Алкобрата?слышал где-то,вроде противников его технологии много было,хотя могу и ошибаться.

Aleksander.nov
Сообщения: 893
Зарегистрирован: 02 июл 2017, 08:58
Репутация: 51
Имя: Александр
Откуда: Нижний Новгород

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Aleksander.nov »

Ладно я выпил своей не вкусной,а вы чего темы путаете?здесь про расчёт!

Аватара пользователя
Алкобрат
Администратор
Сообщения: 5493
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 09:05
Репутация: 1083
Имя: Сергей
Откуда: *******

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Алкобрат »

z200 писал(а):
04 июл 2017, 18:58
или Алкобрата сюда, или тогда зачем?.....
Эдуард , ну ёлки палки ! это я и есть (Алкобрат), только опять ник сменил. что Алкобратом лучше ? могу поменять...

18.11.2022г.
попробую описать теорию в "картинках".)
для того что бы понять как работает насадочная колонна, нужно постараться понять как работает тарельчатая колонна.
Изображение
на решётке находится барботажный слой, над ним слой пены , а над слоем пены зона брызг. при чём КПД тарелки тем выше, чем выше слой пены и чем меньше брызг долетит до тарелки расположенной выше.
итак: например имеем кубовую установку и колонну диаметром 50 мм имеющую 50 провальных тарелок
Изображение
Изображение
и расстояние между тарелками пусть будет равно 400мм.
по формуле из Стабникова
Изображение
глубина барботажа как правило равняется 1/12 от межтарельчатого расстояния и в нашем случае будет равна 400/12=33 мм.
т.е. скорость пара в колонне будет равна (0.305 *400)/(60+0.05*400)-(0.012*33)=122/80-0.396=1.12 м/сек.
для чего нам нужна эта скорость пара? с помощью этой величины мы рассчитываем производительность колонны.
по формуле
Изображение
мы считаем объём пара, который проходит по колонне к дефлегматору за час.
(3.14*0.05*0.05(диам кол))/4*1.12(ск пара)*3600=0.0019625*1.12*3600=7.9 м куб спиртового пара за час дойдёт до дефлегматроа и сконденсируется в нём.
плотность спиртового пара равна 1.6 кг/м куб.
т.е. вес пара будет равен 7.9*1.6=12.6 кг
при плотности примерно 0.8 кг/л объём спирта будет равен примерно 12.6/0.8= 15.75л/ч
если отбор спирта будем производить из расчёта что флегмовое число (отношение отобранного спирта к возвращённому в колонну) будет равно 4, то скорость отбора будет равна 15.75/5=3.15 л/ч.
для того что бы испарить 12.6 кг спирта нам понадобится: 12.6*900 кдж(данные разные, для разных условий, но возьмём эту цифру)=11340кжд. переведём в ватты 11340/3600=3.15 кВт/ч- такой нагрев должен быть у куба. если куб 50 литровый и он утеплён, то прибавим 200 ватт на теплопотери, если куб 30-ти литровый, то 120 ватт, у 20-ти литрового 75 ватт-это усреднённые данные.
т.е. к мощности нагрева 3.15 квт нужно добавить 200 ватт и получим мощность нагрева нашей установки. теплопотери колонны учитывать не нужно, но её таки нужно утеплять.
вообще при наличии в кубовой установке 50 тарелок
Изображение
флегмовое число можно снизить до 2.5 тем самым повысить производительность до 4.5 л/ч при той же мощности нагрева, но мы это делать не будем ибо это просто пример и ниже будет ясно почему так.
и высота колонны при этом будет 51*400=20400мм (20.4 метра)
при наличии в колонне 50 тарелок и слоем спирта на каждой из тарелок равном в 33 мм, давление создаваемое в кубе будет равно:
33 мм спиртового столба *50=1650 мм спиртового столба. переведём в столб ртутный.
(807(плотность спирта)*1650)/13540(плотность ртути)=98 мм рт.ст.
слой пены, находящийся над барботажным слоем тоже создаёт давление, если память мне не изменяет, то давление создаваемое слоем пены равно 30-50% (нужно уточнить в книгах) от давления создаваемого таким же слоем жидкости. но пену учитывать не будем.


далее: представим себе, что в межтарелочное расстояние мы вводим ещё одну тарелку, т.е. снижаем межтарелочное расстояние до 200 мм.
скорость пара в свободном сечении колонны в этом случае снизится , глубина барботажа тоже снизится ибо нам придётся снижать и высоту слоя брызг... итого высота барботажа снизится до 200/12=16 мм, скорость пара в св. сеч. колонны будет равна (0.305*200)/60+0.05*200)-(0.012*16)=0.87-0.19=0.67м/сек. производительность при ФЧ=4 снизится до 1.89 л/ч при нагреве 1.89 квт/ч + тп куба.
да! высота колонны при этом будет 200*51=10200 мм (10 метров!) ... и это при скорости пара в свободном сечении колонны равной 0.67 м/сек.
при высоте колонны 10 метров, при её диаметре 50 мм, при нагреве 1.89 квт/ч производительность будет всего 1.89 л/ч при ФЧ=4, а при ФЧ=2.5 производительность будет равна 2.7 л/ч.
затем снижаем межтарелочное расстояние до 100 мм.
глубина барботажа снизится до 100/12=8.3 мм
скорость пара в свободном сечении колонны снизится до...(0.305*100)/(60+0.05*100)-(0.012*8)=0.37 м/сек
производительность при ФЧ=4 будет равна 1л/ч
производительность при ФЧ=2.5... 1.5 л/ч и это при высоте колонны равной 5100 мм
давление в кубе будет равно 50*8.3=415 мм спиртового столба или 24 мм рт. ст.

при межтарелочном расстоянии в 60 мм глубина бароботажа снизится до 60/12 мм=5 мм
скорость пара в св. сеч. колонны упадёт до 0.23 м/сек
производительность при ФЧ=4 равна 0.64 л/ч
при ФЧ=2.5 0.9 л/ч
высота колонны 51*60=3.06 м
давление в кубе будет уже: 5*50=250 мм спиртового столба или 15 мм ртутного столба.

дальнейшее снижение межтарелочного расстояния приведёт к снижению барботажного слоя и его пропаданию. т.е. тарелки не будут уже образовывать пены, а будут работать в плёночном режиме. получается что расстояние между тарелками в 60 мм - для тарельчатой колонны - критическое.
т.е. при скорости пара в свободном сечении колонны 0.23 м/сек давление в кубе не может превышать 15 мм рт. ст. и это при условии что между тарелками свободное пространство.
тут нужно начертить график зависимости давления в кубе от МТР и график зависимости давления в кубе от скорости пара(?)

теперь представим, что это в это пространство (60 мм) не ввели ещё одну тарелку, а заполнили насадкой... да пусть даже СПН3.5*3.5. ...
как поведут себя брызги образованные барботажем на нижележащей тарелке ? да они просто размажутся по насадке и почти в полном составе перелезут на тарелку расположенную выше, т.е. КПД тарелки резко снизится.


тут нужно ещё найти у Цыганкова где описано какое максимальное количество брызг может долетать с нижележащей тарелки на верхнюю.
продолжу потом ...
19.11.2022.
Musha ring dum a doo dum a da

steven
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 04 июл 2017, 10:18
Репутация: 3
Имя: Степан
Откуда: Севастополь

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение steven »

Василич писал(а):
04 июл 2017, 20:46
z200 писал(а):
04 июл 2017, 18:58
или Алкобрата сюда, или тогда зачем?.....
Эдуард , ну ёлки палки ! это я и есть (Алкобрат), только опять ник сменил. что Алкобратом лучше ? могу поменять...
Алкобратом привычней .или Серж.

steven
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 04 июл 2017, 10:18
Репутация: 3
Имя: Степан
Откуда: Севастополь

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение steven »

АлкобратЗалил в куб 13 литров разбавленного до 40 процентов сс( стоит ли разбавлять?) после первой ректификации ,после стабилизации, отбор голов 50гр в час , замерял 95.6 ,но температура после первых 50 грам понизилась на 0.2 град(почему?), .так стояла до тех пор пока не отобрал головы поднялась 0.3 сотки и стоит мертво отбираю подголовники колонна д-51 ,две царги по 1.1 м ,насадка липецкая 3х3 ,куб 21 литр ,тен 2500 ват ,рм 2 ,датчик давления ,отбор тела 550 нагрев 125 вольт , снял пробу запаха нет,рюмочная проба и на нюх и в горло , спирт супер .

Аватара пользователя
Бухариков
Сообщения: 2933
Зарегистрирован: 03 июл 2017, 21:31
Репутация: 398
Имя: Серёга
Откуда: Ишим

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Бухариков »

Сёма писал(а):
04 июл 2017, 18:07
хорошая табличка,желательно по больше таких и в одном месте
Не-не-не, туда не надо!
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

Аватара пользователя
Бухариков
Сообщения: 2933
Зарегистрирован: 03 июл 2017, 21:31
Репутация: 398
Имя: Серёга
Откуда: Ишим

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Бухариков »

Алкобрат писал(а):
04 июл 2017, 20:46
это я и есть
А ну самозванец, покажи своё настоящее яйцо!
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

Аватара пользователя
Алкобрат
Администратор
Сообщения: 5493
Зарегистрирован: 27 июн 2017, 09:05
Репутация: 1083
Имя: Сергей
Откуда: *******

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Алкобрат »

steven, 2200 высота, ну пусть 2100 мм, диаметр 51. спн 3*3, куб 21 л.
по расчёту: производительность 510 мл/ч при нагреве в районе 610 ватт , с учётом утеплённого куба.
при использовании тэна на 2500 ватт, его сопротивление 19.36 ом.
при напряжении 125 вольт мощность должна быть 807 ватт . против 610 ватт- это очень много.
разбавлять спирт перед ректификации нужно только для того что бы оставшаяся после ректификации вода в кубе покрывала тэны.
тоже замечал что после отбора некоторой части голов температура внизу колонны немного снижалась. пока не знаю в чём причина.
Бухариков писал(а):
04 июл 2017, 22:11
А ну самозванец, покажи своё настоящее яйцо!
не нужно этого делать ))
Musha ring dum a doo dum a da

z200
Сообщения: 81
Зарегистрирован: 04 июл 2017, 18:56
Репутация: 24
Имя: нет
Откуда: нет

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение z200 »

Развелось по стране Алкобратов, складывать некуда ))))))))))))))

Aleksander.nov
Сообщения: 893
Зарегистрирован: 02 июл 2017, 08:58
Репутация: 51
Имя: Александр
Откуда: Нижний Новгород

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Aleksander.nov »

Не понял я Эдуард,Алкобрат из страны пиз..той самой?

Аватара пользователя
Бухариков
Сообщения: 2933
Зарегистрирован: 03 июл 2017, 21:31
Репутация: 398
Имя: Серёга
Откуда: Ишим

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Бухариков »

Сёма писал(а):
05 июл 2017, 00:04
Алкобрат из страны пиз..той самой?
Ага. Из Росеи.
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

Пенсионер
Сообщения: 155
Зарегистрирован: 05 июл 2017, 19:30
Репутация: 15
Имя: Пенсионер
Откуда: Петровск

Расчёт и эксплуатация ректификационной колонны

Сообщение Пенсионер »

День добрый всем! Вопрос Алкобрату - Сергей, спасибо за методу, затратная конечно по времени, но после двух ректов получил очень хороший результат, на предзахлебе такого спирта не получал ни разу. Теперь собственно вопрос: Откуда дровишки? Откуда графики, не мог бы шепнуть куда глянуть, что бы мозги занять в это ненастное лето?

Ответить