Celowość wypełniania kolumny nad refluksem

[Astemio]

Nie da się NIE zajrzeć na forum

[Citizen Kane]

No no... robi się ciekawie
Może w końcu dowiemy się czegoś konkretnego o

jakby przedłużeniu kolumny

[..:: Pedro ::..]

Cytat: 1. pokaż mi w kolumnie miejsce gdzie temperatura pary jest różna od temperatury orosienia w stanie ustalonym termodynamicznie.

No to ja Ci pokaże...

Przydadzą się pojęcia (dotyczy opcji z zupełnym skraplaczem szczytowym)
Orosienie zewnętrzne – kondensat po skraplaczu przed trafieniem do kolumny.
Orosienie wewnętrzne – to, co spływa po wypełnieniu wewnątrz kolumny.

W normalnie pracującej kolumnie gdzie orosienie zewnętrzne podajemy nad wypełnienie ustala się właściwy profil stężeniowy na długości! Gdy natomiast podasz orosienie zewnętrzne w ¾ wysokości kolumny od dołu automatycznie zaprzeczasz temu, co napisałeś wcześniej! Powiedzmy ze para na szczycie ma 76,6oC, kondensat ze szczytu niech ma 74oC a w ¾ wysokości kolumny panuje temperatura ~78oC. Kierując orosienie zewnętrzne o temperaturze 74oC w wypełnienie, które powinno mieć 78oC (w stanie prawidłowej równowagi termodynamicznej na długości, której z założenia nie osiągniesz decydując się na umieszczenie orosienia zewnętrznego w ¾ wysokości od dołu) rzeczywiście tylko obniżasz temperaturę wypełnienia na pewnej wysokości (różnica aż 4oC), co powoduje niepotrzebne wykraplanie par na zimnym wypełnieniu (taki zimny palec z orosienia zewnętrznego), które po przebyciu ¾ wysokości wzmocniły się w znacznym stopniu o składnik lekki i powinny docierać wyżej i wyżej kontaktując się z orosieniem wewnętrznym bogatym w składnik lekki (tutaj orosieniem zewnętrznym podawanym na szczyt) wzmacniając się o składnik lżejszy. Skroplona para trafia do kotła – czyli strata energii na ponowne odparowanie tego co się skropliło. Chyba że podasz parę ze szczytu na ¾ wysokości kolumny, ale to raczej przekombinowane, co gorsza RÓWNIE BEZSENSOWNE (oprócz wykraplania par te same efekty uboczne), nie dążące do niczego dobrego i nie do zrealizowania w domciu. Podawanie zimnijszego kondensatu na szczyt też po części wykrapla parę na wypełnieniu!, ale ma to charakter łagodniejszy ze względu na mniejszą rożnicę entalpii.

To jest to miejsce w kolumnie o które Ci chyba chodziło w pytaniu 1

A nie jakieś mydlenie oczu o sprzężeniu zwrotnym. Tu nie ma nad czym polemizować. To jest znane od czasów Ignacego Łukasiewicza . Podsumowanie – tracisz kawałek wysokości kolumny, które powinno pracować, jak już jest tam wsadzone!

Cytat: 2. podając powrót poniżej górnej granicy wypełnienia WZBOGACASZ mieszaninę na niższej wysokości, ale kosztem energii cieplnej która została zużyta na schłodzenie powrotu i to jest właśnie ujemne sprzężenie zwrotne, które nie występuje tylko w układach elektronicznych.

To chyba teoretycznie wzięte z elektroniki, bo termodynamika jest trochę bardziej skomplikowaną dziedziną nauki, gdzie nie wystarczą studia nad obserwacją pędzenia bimbru. Różnica jest taka, że kolumny, które mają powrót zewnętrzny nad wypełnienie pracują tak jak powinny pracować, a kolumny, które mają powrót zewnętrzny w ¾ długości kolumny (od dołu) też pracują, ale nie tak jak mogłyby pracować. A to, że i te i te produkują destylat bliski azeotropowi wskazuje na to, że są przewymiarowane pod względem wysokości, lub stosunku orosienia, co jest zupełnie typowe dla aparatów bardzo małoseryjnych okresowych (nikt nie patrzy czy nakapało w godzinę, czy w godzinę i 15 minut - kwestia wyregulowania odpowiedniego destylatu orosieniem i mocą grzania). Poza tym układ etanol-woda jest na szczęście raczej łatwym układem do rektyfikacji i nie potrzebuje wysokich kolumn.

Cytat: 3. Tego typu rozwiązań nie stosuje się w przemyśle, bo poprawiając jakość zmniejszają wydajność, natomiast w konstrukcjach amatorskich, gdzie nie ma możliwości pójścia z wymiarami kolumny w górę, jest to sposób akceptowalny.

Jasne, że tego nie stosują się w przemyśle, bo jak wcześniej napisałem to strata kasy! Nikt by się nie podpisał pod refluxsem w ¾ wysokości kolumny. Totalna abstrakcja! Jakość natomiast z reguły idzie dzisiaj z wydajnością w parze. Takie czasy... Kolumny przemysłowe się optymalizuje i to jest naprawdę kupa pracy, której nienawidzę. Zamiast zaprzęgać do rektyfikacji „sprzężenie zwrotne” (gdy aparat sięga już sufitu a efekty są nie wystarczające) po prostu pokręcić trochę zaworkiem orosienia zewnętrznego lub zmniejszyć moc gotowania -> obniżysz prędkość par na przekrój i tym samym zwiększy się czas kontaktu ciecz-para co zbliży do równowagi;) To jest naprawdę proste Panie Inżynierze Elektroniku. Z tego co wiem to dobry destylat powstaje z powodzeniem w rurach o długości 110 cm (wypełnionych zmywakami). Nie ma obawy ze problem powstaje z braku możliwości pójścia z wymiarami kolumny w górę. A orosienie zewnętrzne nad wypełnienie Ola!!! , jak by to powiedział Portugalczyk!


Nie bądź zgryźliwy Inżynierze, bo to tylko forum dyskusyjne z nie Twoja prywatna piaskownica! I ja sobie na to nie zasłużyłem (odnośnie innych moich postów).

Pozdrawiam – Pedro. („wujek dobra rada” dla Inżyniera – on wie o co;) )

[robol69]

A to, że i te i te produkują destylat bliski azeotropowi wskazuje na to, że są przewymiarowane pod względem wysokości, lub stosunku orosienia, co jest zupełnie typowe dla aparatów bardzo małoseryjnych okresowych

Czyli co ,za dobre aparaty ?
Przemysłowe tyle nie pociągną

Jakość natomiast z reguły idzie dzisiaj z wydajnością w parze. Takie czasy...

No to już jest przesadny optymizm.
Wydajność idzie w parze ale raczej z obniżaniem kosztów
a jakosć to już jest zupełnie co innego

Zamiast zaprzęgać do rektyfikacji „sprzężenie zwrotne” (gdy aparat sięga już sufitu a efekty są nie wystarczające) po prostu pokręcić trochę zaworkiem orosienia zewnętrznego lub zmniejszyć moc gotowania ...

Z tego co wiem to dobry destylat powstaje z powodzeniem w rurach o długości 110 cm (wypełnionych zmywakami). Nie ma obawy ze problem powstaje z braku możliwości pójścia z wymiarami kolumny w górę.

Z tego co wiesz , czy z tego co zrobiłeś bo ja robiłem i wiem.
Moja pierwsza kolumna miała 90 cm , druga 120 cm , trzecia 160
i zapewniam Cię że pokręcenie zaworem orosienia czy zmniejszenie mocy
grzania , nie daje takiego efektu jak wydłużenie kolumny

Jeżeli masz możliwość zaprojektawania (komputerowo) kolumny
to jaką optymalną kolmunę mógłbyś zaproponować chodzi mi
oczywiście o wymiary

Pozdrawiam

[Aabratek]

Z tego co wiem to dobry destylat powstaje z powodzeniem w rurach o długości 110 cm (wypełnionych zmywakami). Nie ma obawy ze problem powstaje z braku możliwości pójścia z wymiarami kolumny w górę.

Z tego co wiesz , czy z tego co zrobiłeś bo ja robiłem i wiem.
Moja pierwsza kolumna miała 90 cm , druga 120 cm , trzecia 160
i zapewniam Cię że pokręcenie zaworem orosienia czy zmniejszenie mocy
grzania , nie daje takiego efektu jak wydłużenie kolumny

wydaje mi się że kolega Pedro nie przeczył tezie iż wyższa kolumna daje lepszy produkt, a zwrócił tylko uwagę że i przy 110cm też powstanie dobry destylat
Faktem jest lepsza jakość ze 180cm niż ze 120 , co mogę potwierdzić z wyników pracy swojej dzielonej kolumny

[inżynier]

@Pedro,

Ja rozumiem, że termodynamika jest dziedziną najtrudniejszą do zgłębienia, ale nawet ukończenie wyższych studiów ze specjalnością komputerowe projektowanie kolumn rektyfikacyjnych nie zwalnia od umiejętności czytania ze zrozumieniem, a co najważniejsze wyciągania prawidłowych wniosków z obserwacji natury.

1. porównujemy kolumnę o wysokości wypełnienia n.p. 1100 i zimnym palcem ponad wypełnieniem, oraz powrotem zewn. nad wypełnienie i taką samą kolumnę z powrotem zewn. w wys. 3/4 kolumny.
W pierwszym przypadku doświadczalnie zmierzona temp. na szczycie kolumny wynosi 78,2, co odpowiada stężeniu alkoholu ok. 94%. Na wys. 3/4 temperatura wynosi ok. 87st. i jest zależna od % zawartości mieszaniny wrzącej w tym punkcie.
W drugim przypadku podając powrót na 3/4 zwiększasz %zawartość mieszaniny w tym miejscu w stosunku do rozwiązania poprzedniego i obniżasz temp. w tym punkcie, co w efekcie w stanie ustalonym powoduje, że temperatura par na szczycie kolumny obniża się do 77,9 dając w efekcie mieszaninę o stężeniu 95%. Jest to typowy przykład zmniejszania wysokości półki teoretycznej poprzez zmniejszenie efektywnej mocy grzania.
Zauważ, że profil stężeniowy też rozkłada się po długości kolumny i zawsze jest dla danych parametrów właściwy.
Można ten efekt osiągnąć poprzez regulację mocy grzania, lub regulację przepływu wody przez zimne palce, z tym, że stabilność takiego rozwiązania jest bardzo kiepska.

2. Układ tego typu służy do łatwiejszego sterowania pracą kolumny przy zmiennych parametrach wsadu, mocy grzania, czy też zmiennej temp. i przepływie wody chłodzącej, nie mówiąc o temperaturze otoczenia.
Naszym celem jest osiągnięcie najlepszego pod względem jakości rektyfikatu przy ograniczeniach wynikających z wysokości mieszkania itp.
Spróbuj przy pomocy twojego programu zaprojektować idealną kolumnę przy nast. założeniach.
- pojemność wsadu w kotle 10-50l.
- stężenie alkoholu we wsadzie 8-40%, spadający do 0% w trakcie procesu
- długość wypełnienia 1100mm.
- temperatura czynnika chłodzącego 6-10 st.
- stałość przepływu czynnika chłodzącego +/- 20%
- dokładność ustawienia mocy grzania +/- 10%
powodzenia!!!

To chyba teoretycznie wzięte z elektroniki, bo termodynamika jest trochę bardziej skomplikowaną dziedziną nauki, gdzie nie wystarczą studia nad obserwacją pędzenia bimbru. Różnica jest taka, że kolumny, które mają powrót zewnętrzny nad wypełnienie pracują tak jak powinny pracować, a kolumny, które mają powrót zewnętrzny w ¾ długości kolumny (od dołu) też pracują, ale nie tak jak mogłyby pracować.

No, merytoryczne to jest bardzo. Ja uważam, że seksowne blondynki są fajniejsze od owiec, bo robią śniadanie tak jak powinny, a owce nie.

Jeżeli będziesz odpowiadał, to bardzo proszę, rób to językiem prostym zrozumiałym, bo użytkownikami forum są również osoby o zgrozo!! z wykształceniem humanistycznym i straszenie ich entropią czy entalpią wprowadza niepotrzebny bełkot. Ja też znam różne trudne słowa i to z hydrauliki n.p. "trychter robiony na szoner" lub też "cholajza", ale staram się nie używać.

Odnośnie wykorzystania sprzężenia zwrotnego we wszelkich procesach regulacji, to polecam dokładnie się z tym zapoznać, jeżeli chcesz zajmować się projektowaniem obojętnie jakich układów regulacji, prostym przykładem jest termostat mieszkowy w układzie chłodzenia samochodu, czy też w termostatycznej baterii łazienkowej, to też jest przykład sprzężenia zwrotnego, chociaż można regulować za pomocą pokręteł na kranach.

pozdrawiam - inżynier

[zbyszek1281]

Witam
Szanowni koledzy. Zainspirowany dyskusją akademicką na temat podawania refluxu termodynamiki przepływu par itp poczytałem trochę na temat przemysłowych aparatów odpedowych i przebudowałem moja kolumnę. Nie wdając się w dywagacje teoretyczne
wykonałem nowy deflegmator do mojej kolumny kierując się zasada proporcji jak w kolumnach przemysłowych. U mnie pow. odbioru ciepła jest ponad dwa razy większa niż podaje literatura. Deflegmator jest wyjmowalny, konstrukcja podaje reflux równomiernie na całą pow. wypełnienia. Efekt to możliwość całkowitego skroplenia par przy max grzaniu. Regulując chłodzenie, raz na początku procesu, oraz pod koniec kiedy temp. na kotle wzrasta mam cały czas stałą temp na głowicy ok78st i kończę destylacje na95% i to koniec destylacji. Deflegmator jest nad 1,5m wypełnieniem pod głowicą Nixona. Kolumna ma 3" średnicy i nie da się zalać max grzaniem z kotła o poj całkowitej 40l.
Poddaję temat do merytorycznego wyjaśnienia moich praktycznych prób
Pozdrawiam
.

[inżynier]

Witajcie,
w czasie ostatniego brykania, analizowałem pracę posiadanego układu i doszedłem do następujących wniosków:
Reflux nad wypłnienie, czy inaczej, zależy od konstrukcji aparatu, jezeli mamy kolumnę typu "Aabratek", to uzyskiwany reflux jest w 100% wewnętrznym i wprowadzenie go poniżej górnej granicy wypełnienia spowodowałoby konieczność dołożenia dodatkowych zimnych palców tuż nad wypełnieniem i znacznie skomplikowałoby rozwiązanie powrotu prowadzonego na zewnątrz (duże prawdopodobieństwo niestabilnej pracy ze wzblędu na różnice ciśnień). Efekt ewentualnego poprawienia sprawności kolumny byłby okupiony znaczna komplikacją konstrukcji.
W rozwiązania z chłodnicą zewn. i typowym dla takich rozwiązań zastosowaniem refluxu wewn. i zewn. wprowadzenie powrotu poniżej górnej granicy wypełnienia, jest naturalne i jak tłumaczyłem wcześniej powinno polepszyć skuteczność rektyfikacji.

Obserwując dokładnie pracę mojej kolumny zaczynam zauważać pewne jej niedoskonałości a zwłaszcza w wyrównaniu ciśnień, a co za tym idzie stabilności pracy.
Efektem tych przemysleń jest zamówienie w firmie produkującej kominy z kwasówki układu typu Aabratek (nota bene najdoskonalszego w/g mnie z dotychczas obejżanych w kwestii funkcja/prostota rozwiązania)
Zdjęcia i ceny wrzucę pod koniec przyszłego tygodnia.
Trudnym będzie porównanie wprost obu układów, bo średnicę zwiększam z ok. 45 na 60 a o 30% zwiększam długość wypełnienia.
pozdrawiam - inżynier

[a_priv]

.....zamówienie w firmie produkującej kominy z kwasówki układu typu Aabratek (nota bene najdoskonalszego w/g mnie z dotychczas obejżanych w kwestii funkcja/prostota rozwiązania)......

Układ ten jest rzeczywiście prosty i skuteczny, a jedyna nasuwająca mi się uwaga to niekorzystne rozłożenie ciężaru (wyważenie). Przy pełnym KEG-u (jeśli jeszcze jest to KEG 50 l) nie ma to znaczenia, ale przy mniejszych kotłach może być niestabilne (oczywiście chodzi o przewracanie się).
pzdr

[Aabratek]

...nasuwająca mi się uwaga to niekorzystne rozłożenie ciężaru (wyważenie). Przy pełnym KEG-u (jeśli jeszcze jest to KEG 50 l) nie ma to znaczenia, ale przy mniejszych kotłach może być niestabilne (oczywiście chodzi o przewracanie się).

aparatura przy wysokości ok180cm i kegu 30l, jest w stanie utrzymać się w pionie "na pusto" ... jednak nawet napełniona nie jest demonem stabilności - ja mam zamocowany łańcuszek do sufitu i profilaktycznie mocuję nim kolumnę,
można też zrobić tak jak kolega DAROD ( FOTKA ) - filtr jako przeciwwagę

Inżynier - nie chcąc wdawać sie w głęboką dyskusję, proponuję pozostać przy nazwie/typie zaworowa - tak został określony ten typ powrotu i chyba nie ma sensu "mącić" nowym adeptom destylacji.
Zwróć uwagę że na zaliczenie aparatu do danego typu, ma wpływ sposób w jaki realizowany jest zawrót flegmy: zawrót części par na palcach i reszta do odbioru nazwiemy wewnętrznym,
natomiast skroplenie na kondenserze i ilość powrotu, rozdzielany poziomem otwarcia zaworu to zaworowa, jednak często mylnie określana jako zewnętrzna, a przecież znana jest konstrukcja "w jednej linii" która mimo zaworu wszystko ma w jednej rurze

[inżynier]

@Aabratek

Masz rację w kwestii nazewnictwa, ja analizowałem sposób działania i faktycznie nazwy zeszły mi na drugi plan.
Mam do Ciebie prośbę, czy możesz sprawdzić rozkład temperatury po osi chłodnicy?
potrzebuję tej informacji do zastosowania pewnych rozwiązań w robionej właśnie kolumnie.
Wyniki przedstawię na forum, po sprawdzeniu.
pozdrawiam - inżynier

[a_priv]

@inżynier
Czy to nie jest tak, że rozkład tej temperatury jest liniowy? Wszak półki są teotretyczne, wypełnienie jest jednorodne, więc dlaczego miałyby wystąpić jakieś nieliniowości?
pzdr
PS Piszę o kolumnie. A Tobie chodzi o chłodnicę?

[inżynier]

Ja się pytam o chłodnicę

[a_priv]

@inżynier Zauważyłem. Ale właściwie z jakiego powodu rozkład temperatury w chłodnicy miałby być nieliniowy? Musiałaby wystąpić po drodze jakaś niejednorodność (niejdnorodności). To z kolei spowodowałoby lokalne różnice temperatury - nie mogę sobie tego wyobrazić.
Moja chłodnica (wkrótce zdjęcia prześlę do galerii CK) jest szklana (układ z zimnymi palcami) i przy stabilnej pracy wyraźnie widać laminarność przepływu skroplonego destylatu. Każda turbulencja oznacza, że za chwilę będą kłopoty.
pzdr

[Aabratek]

...czy możesz sprawdzić rozkład temperatury po osi chłodnicy?

wprawdzie na razie nic nie brykam, bo mi Krzyś kartki w kalendarzu ciągle przewraca, ale jak coś będzie to postaram się zapamiętać.
Napisz o jakie punkty Ci chodzi, bo nie czaję - na zewnątrz czy wewnątrz (tu będzie problem bo konstrukcja kondensera raczej nie pozwala)