Zalewanie kolumny - testy

Teoria, praktyka, sprzęt, kolumna
Awatar użytkownika
Citizen Kane
-#Admin
-#Admin
Posty: 5058
Rejestracja: 2005-12-19, 23:37
Lokalizacja: Polska
Kontaktowanie:

Post autor: Citizen Kane » 2012-02-24, 10:11

stratos pisze:
Akas pisze:
W drugim przypadku strumiń trafia na kilku centymetrowy słup zalania, jego tempr uśrednia się z gotującą cieczą i następuje naturalne rozproszenie powrotu po całej powierzchni sprężynek. Powinno to teoretycznie pomóc ustabilizować wypełnienie i dać dużą poprawę HETP.
I w powyższym doświadczeniu się tak stało


Myslę iż przyczyną zjawiska jest chaotyczna natura wypełnienia, a co za tym idzie również nieuporządkowany spływ flegmy.
Delikatne zalanie powoduje w jego miejscu jednakową wymianę na całej powierzchni wypełnienia, o czym kolega z resztą wspominał.
Przy pracy kolumny bez delikatnego zalania, pary z kega wędrują do góry kolumny wybierając jak najmiejszy opór - "szukają" wolnych przestrzeni w wypełnieniu. Tym samym część par dotrze na szczyt kolumny poddana mieiszej wymianie ze spływającą flegmą, co później zresztą odzwierciedlają wyniki doświadczeń.

Co do temperatury flegmy.
Moim zdaniem jej wpływ jest pomijalny, a wahania o kilka stopni nie powinny wpływać na proces.
Wniosek ten wysuwam na podstawie ciepła właściwego etanolu 2,43kJ/kg/stopień.
Gdzie jego ciep?o parowania wynosi 904kJ/kg
Czyli dla par wędrujących z kega w górę kolumny, podgrzanie flegmy o jeden stopień jest 370 razy łatwiejszy do wykonania, od odparowania z nich etanolu.
pluton pisze:
Akas pisze:Na prośbę Inżyniera, przeprowadziłem test mający na celu sprawdzenie co się dzieje z ciśnieniem w kegu podczas prowadzenia rektyfikacji.


Można poprosić o wykres p(t) ?

Akas pisze:
Teoria mówi, że powrót powinien być zbliżony to tempr 78,3°C


Myslalem, ze teoria mówi, że nie ma to żadnego znaczenia. No, moze z wyjątkiem wiekszych strat energii na grzanie.

pozdrawiam
pluton

[ Dodano: 2011-01-23, 21:29 ]
stratos pisze: Przy pracy kolumny bez delikatnego zalania, pary z kega wędrują do góry kolumny wybierając jak najmiejszy opór - "szukaj?" wolnych przestrzeni w wypełnieniu.
Tym samym część par dotrze na szczyt kolumny poddana miejszej wymianie ze spływającą flegmę, co później zresztą odzwierciedlają winiki doświadczeń.
Przy tak jednorodnym wypełnieniu, jakim są sprężynki, i przy tak gigantycznym napięciu powierzchniowym, jaki ma woda (podsiąkanie kapilarne w niektórych materiałach Może sięgać na wysokość metra lub więcej) nie ma mowy o wolnych przestrzeniach w wypełnieniu. Chyba że para leci przez kolumnę 200 km/h :)

pozdrawiam
pluton
Ostatnio zmieniony 2012-02-25, 23:37 przez Citizen Kane, łącznie zmieniany 5 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:12

Pluton opiszę Ci to słowami, ponieważ wykres musiałby mieć trzecią oś symetrii pokazującą słup zalania. Nie bardzo wiem jak to rozrysować na jednym wykresie.
więc tak:
0-1350W- słup wężyku podnosi na 25mm
1350-1450W - rośnie gwałtownie na 31mm
Pojawia się zalanie, (grzeję stałą mocą 1450W)
2cm zalania - podnosi się do 41mm
10cm zalania- osiąga 80mm

To tak z grubsza wyglądało. Centymetry słupa wody to milibary, więc ciśnienie rośnie bardzo słabiutko. Ważna jest głownie dynamika. Widać, że następują skok tuż przed zalaniem, a później szybko i liniowo przyrasta wraz ze wzrostem słupa zalania.

Teraz Ty mi odpowiedz, czy masz jakieś linki do opracowań gdzie jest opisany wpływ temperatury powrotu na zachowanie się kolumny?

Pluton pozwolę sobie zacytować fragment który przytoczyłeś.

"Wielu ludziom spedzalo sen z powiek pytanie, czy jesli refluks bedzie
za bardzo zimny, to czy nie zakloci zbytnio rownowagi w kolumnie.
Wymyslali bardzo pomyslowe urzadzenia majace zminimalizowac to 'super-chlodzenie'
Na szczescie obawy okazaly sie bezpodstawne.
Zobaczmy, co sie dzieje, gdy refluks jest ochlodzony ponizej
temperatury swojego skraplania (co jest bardzo trudne do unikniecia jezeli chcemy skroplic CALA pare).
W takim przypadku 'strefa buforowa' jest ustalana (ustala sie) na samym szczycie (w gornej warstwie)
wypelnienia.
Tamze chlodny refluks szybko jest nagrzewany do swojej temperatury wrzenia i zarowno rownowaga kolumny
jak i calkowity poziom (ratio) refluksu sa zachowane (utrzymane). Patrz rozdzial 8, gdzie
przedstawiono pelna dyskusje na temat jak to dziala. "


Moje doświadczenia w dużej mierze to potwierdzają, więc trudno byłoby mi się z tym nie zgadzać. W ostatni weekend miałem okazję przetestować pewne dość "przewiewne" wypełnienie. Wysokość zasypu stanowiła standardowe 15cm, w szklanej rurze o śr. wew. 4cm. Grzałem 2200W i nie dochodziło do zalania. Mimo wszystko po 15min stabilizacji odebrałem próbkę testową która wykazała 84%. Co przełożyło się na niecałe dwie półki teoretyczne. Zaskoczyło mnie to o tyle, że ani P/V tego wypełnienia, ani wygląd nie wskazywał na tak mierne wyniki. Postanowiłem zawalczyć jeszcze raz. wypełnienie utrząsałem, moc na sieci podskoczyła chwilowo na 2250W i zaczęło je zalewać. W czasie tego zalania odebrałem próbkę testową. Wynik to 93,5%. Co przekłada się na 6,5 półki. Różnica olbrzymia!. Wysokość półki spadła z 8cm na 2,3cm, Czyli wyszedł bardzo przyzwoity wynik.

Powiem szczerze, że wcześniej oglądając wyniki doświadczeń Inżyniera nie za bardzo wierzyłem, że mogą być tak drastyczne różnice na tym samym wypełnieniu. Moje wcześniejsze próby tego nie potwierdzały, a tu masz los i wyszło mi podobnie.

Postanowiłem dla pewności jeszcze raz przeprowadzić doświadczanie i odebrać próbkę tuż poniżej progu zalewania. Jakież było moje zdziwienie jak tym razem zalanie pojawiło się na mocy 1700W. Zmniejszyłem więc grzanie na 1600W, zalanie zanikło, a ja odebrałem próbkę testową. Wynik 93,5%.
Pomyślałem sobie "niezłe jaja", ustawiłem moc na 1400W i znowu odebrałem próbkę testową. Wynik 93,5%.

Moje wnioski są takie:
Zbyt przewiewne wypełnienie potrzebuje wstępnego zalania (zwilżenia) aby mogło pracować optymalnie. Być może doszło lepszego się ułożenia górnej warstwy zasypu podczas zalania, co pozwoliło w następnych próbach mocno obniżyć próg zalania.
Pamiętam jak Inżynier stanowczo twierdził, że dredy Zbyszka mają fatalną półkę (być może nie udało się mu ich odpowiednio zwilżyć). Pamiętam też własne próby z bardzo luźnym wypełnieniem zmywakowym (poniżej 200g/l). Nie mogłem wówczas uzyskać powyżej 93% na dużej kolumnie. Zjawisko to mogłoby tłumaczyć fakt, że zbyt luźne, lub dredowe wypełnienia potrzebują bardzo dużych mocy dla "rozruchu" i dopiero po ich zalaniu należy schodzić z grzaniem, aby uzyskać dobrą pracę kolumny. Być może istnieje taka wartość zagęszczenia, że kolumna potrafi się sama szybko zwilżyć bez pełnego zalania. Być może nie opłaca się robić zbyt przewiewnych wypełnień. Unikniemy wówczas problemów z ich rozruchem? Na pewno też nie opłaca się robić zbyt gęstych wypełnień. Co prawda często poprawiają one trochę rozdzielczość, ale za to trzeba je grzać mocami rzędu 50W/cm2. Przykładowo dla rury 60mm przełożyłoby się to na 1250W więc trochę bezsensu, poprawa półki wyniesie mały ułamek, a moc grzania spadnie ponad dwukrotnie.
Widzę, że dobranie optymalnego wypełnienia jest niemałym problemem. Należałoby więc szukać kompromisu pomiędzy rozdzielczością, mocą grzania, a bezproblemowym rozruchem. Czym dalej w las, tym więcej drzew.

Pozdrawiam
Akas
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 1 raz.

Awatar użytkownika
Citizen Kane
-#Admin
-#Admin
Posty: 5058
Rejestracja: 2005-12-19, 23:37
Lokalizacja: Polska
Kontaktowanie:

Post autor: Citizen Kane » 2012-02-24, 10:12

Akas pisze:Zbyt przewiewne wypełnienie potrzebuje wstępnego zalania (zwilżenia) aby mogło pracować optymalnie.
Potwierdziłeś znany już fakt. Może bardziej dla wypełnienia jako takiego niż tylko dla luźnego (ale to zweryfikowałeś doświadczalne). Właśnie mi.in. ten proces zawiera się w określeniu 'stabilizacja kolumny'. Czyli nie tylko samo ustabilizowanie się kolumny pod względem temperaturowym, ale ustabilizowanie się po wcześniejszym celowym wykonaniu jej zalania.
Ostatnio zmieniony 2012-02-25, 23:40 przez Citizen Kane, łącznie zmieniany 1 raz.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:13

@Citizen Kane
Powiem szczerze, że do tej pory zbyt słabo przyjrzałem się zasadzie wstępnego zalania. Być może wiele moich doświadczeń jest obarczonych z tego powodu dużym błądem. Przykładem Może być fatalny wynik dla siatki Amphora (co chyba zdegustowało nieco kolegę Jarosława). Ogólnie sprawa jest bardzo ciekawa. Zaciekawiło mnie to na tyle, że chyba spróbuję zrobić pomiary dla bardziej "gęstych" sprężynek i o cenić różnicę bez wstępnego zalania i z zalaniem.

pluton pisze: Hm... prawa fizyki są niezwykle proste. Często ich nie rozumiemy, ale one naprawdę są proste. Jakbyś mógł streścić w 2 zdaniach to, co napisałeś, to by było super, bo się pogubiłem w głównej myśli. No i najważniejsze: jak długo stabilizujesz kolumnę? Tego akurat nikt nigdy na tym forum nie powiedział.
Postaram się streścić, chociaż nie wiem czy dam radę w dwóch zdaniach. W doświadczeniach z sprężynkami staram się stabilizować co najmniej 15min. W poprzednim poście opisałem pewne dwa spostrzeżenia:

1. Pomiar HETP dla sprężynek których nie zdołałem zalać wykazał 84%, czyli wysokość półki około 8cm. Następne pomiary robione na zalaniu i poniżej jego wykazały 93,5% i wysokość półki 2,3cm.

2. uzyskałem dla tych samych sprężynek jakby dwa punkty zalania
a) przy suchych sprężynkach pojawiło się ono na mocy 2250W
b) przy zwilżonych na mocy 1700W

Wynika z tego, że moc zalania jest zmienna. Dla suchego wypełnienia jest dużo większa niż dla takiego które było niedawno już raz zalane. Pomiary na wypełnieniu którego nie zdołaliśmy zalać wykazują kiepski HETP i gwałtowną jego poprawę gdy zalanie się pojawi. Zaś dla zwilżonego (zalanego) wypełnienia różnice te zanikają. Możemy więc grzać mniejszymi mocami bez większej szkody dla HETP. Częściowo potwierdza to obserwacje Inżyniera.

Pytania się jakie nasuwają to:
1. Czy dla bardziej gęstych sprężynek różnice są mniej drastyczne?
2. Czy długa stabilizacja pozwoli uzyskać odpowiednie zwilżenie sprężynek z pominięciem typowego zalania?

[ Dodano: 2011-02-13, 22:37 ]

Aby znaleźć odpowiedź na powyższe pytania znalazłem trochę czasu i wykonałem doświadczenia.
Tym razem użyłem sprawdzonych w wielu moich poprzednich testach sprężynek kolegi @plipka1.

1. Pierwszy test miał odpowiedzieć na pytanie, czy długa stabilizacja jest wstanie odpowiednio nawilżyć sprężynki, aby zaczęły pracować na wysokim HETP bez potrzeby wstępnego zalania. Warunki doświadczenia były takie same jak poprzednio czyli usyp na wysokość 15cm. Moc grzania ustawiłem na 1200W. Tempr. na głowicy szybko się ustawiła na 78,6°C. Półgodzinna stabilizacja nic w tej kwestii nie zmienia. Odebrałem więc z prędkością 10ml/min próbkę pomiarową. Alkoholomierz pokazał 91,5%. Czyli wysokość półki wyszła 3,8cm. Wynik jak widać słaby. Cały proces pomiarowy trwał około 1 godziny. Niestety pomimo tak długiego czasu sprężynki nie zdołały się odpowiednio nawilżyć.

2. Drugi test miał na celu zalanie sprężynek, a następnie zejście z mocą ponownie na 1200W, aby porównać wynik z poprzednim. Jak na złość w tym czasie na sieci energetycznej było słabe napięcie. Moja maksymalna moc dochodziła do 1950W i nie mogłem zalać wypełnienia. Zirytowany postanowiłem odebraną wcześniej próbkę wlać przez głowicę i kolumnę do kega i zakończyć próby. Wyłączyłem grzanie wyciągnąłem z głowicy skraplacz i wlałem do środka 300ml próbki 91.5%. Zabulgotało i słup cieczy powoli przelał się do kega. W tym momencie wpadł mi do głowy pomysł! Ciekawe co będzie gdy włączę grzanie?. Ale Może niech najpierw dobrze obcieknie, pomyślałem. Poczekałem jeszcze kilka minut i włączyłem grzałki. Reakcja kolumny była gwałtowna w kilkanaście sekund zaczęła się zalewać! Obniżałem moc. Dopiero przy 1400W słup zalania zaczął się obniżać, stabilność uzyskał przy 1430W. Zmniejszyłem więc moc do zakładanych 1200W i zacząłem odbierać próbkę pomiarową. Temperatura na głowicy wynosiła 78,2C i była stabilna rokowało to dobry wynik procentowości. Alkoholomierz pokazał 94,2%. co przełożyło się na półkę o wysokości 1,8cm.

Spostrzeżenia:
1.Chyba przypadkowo odkryłem, że aby zwilżyć wypełnienie wcale nie trzeba robić tego z poziomu kotła grzejąc dużą mocą. Można po prostu chlusnąć do kolumny 0,5l słabego, zimnego 90-procentowego spirytusu i to załatwia szybko sprawę.
Myślę, że jest to ważne odkrycie dla wszystkich, którzy nie maja nadmiaru mocy do pierwszego zalania, oraz regulatorów, szklanych kolumn, czy wzierników.

2. Jeżeli nie dysponujemy odpowiednią mocą nawet godzinna stabilizacja poniżej progu pierwszego zalania może nie nawilzyć wystarczająco dobrze sprężynek.
3.Aby zalać suche wypełnienie trzeba dużo więcej mocy niż takiego samego wcześniej zwilżonego.
4. Niezwilżone sprężynki dają 2-4 razy gorszy HETP od tych zwilżonych.
5. Zwilżone wypełnienie dobrze pracuje nawet na 4/5 mocy drugiego zalania, więc wówczas, nie jest kluczowe, aby grzał na progu zalewania (co zresztą jest trudne do utrzymania).
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 2 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:16

Zrobiłem testy zalewania zmywaków i najnowszej generacji sprężynek kolegi Plipka.
Parametry doświadczeń były typowe:
Kolumna szklana fi wew. 40mm , zasyp 15cm, keg ocieplony, grzanie elektryczne z regulatorem w zakresie 0-2250W.
Na początek zabrałem się za sprężynki. Które na pierwszy rzut oka wydały się duże i jakby zwinięte w bardziej przestrzenny (przewiewny sposób)

Obrazek

Po zmierzeniu suwmiarką i zważeniu okazało się, że mają następujące parametry.
średnica 5mm, wysokość 4,2mm, drut 0,24mm.
Ciężar właściwy 710g/l
Po zagotowaniu kilkuprocentowego wsadu (tempr. na kegu 95°C) i 15min stabilizacji kolumny, zrobiłem test przelewowy wodą. Chciałem zobaczyć, czy można odpowiednio nawilżyć wypełnienie tak prostym sposobem. Półlitrowy słup wody , przeleciał szybko przez wypełnienie, tak jakby nie odczuł żadnego oporu i znikł w kegu. Po włączeniu grzania kolumna była kompletnie zdestabilizowana i bardzo powoli wracała do temperatury głowicy którą miałem przed próbą. Po niepowodzeniu z wodą, postanowiłem ustawić maksymalną moc na 2250W i wykonać próbę zalania grzaniem. Niestety dla tych sprężynek maksymalna moja moc 180W/cm2 była stanowczo za mała. Zebrałem więc powoli 5ml/min próbkę (300ml) i zmierzyłem alkoholomierzem.
Wynik 89,5% , czyli po przeliczeniu wysokość półki wyniosła 5cm.
Fatalnie pomyślałem sobie. Zobaczymy co się stanie po przelaniu sprężynek odebranym spirytusem. Wyłączyłem grzanie i chlusnąłem przez głowicę próbką na wypełnienie. Słup cieczy zatrzymał się i powoli przelał się do kega, następnie wytworzyło się dużo pary i gwałtownie zalało kolumnę mocno wrzącym roztworem. Po spłynięciu włączyłem grzanie. Temperatura na głowicy szybko ustawiła się na wartości o 0,6°C niższej niż poprzednio. Rokowało to dużo lepszy wynik w %. Zacząłem zwiększać moc, aby zalać wypełnienie. Gdy doszedłem do 2250W i ono się nie pojawiło byłem zdziwiony. W wcześniejszych próbach po wstępnym zwilżeniu wypełnienia, jego wartość obniżała się o kilkaset wat. W tym przypadku sprężynki były tak odporne na zalanie, że 180W/cm2 nic nie dało. Zmuszony byłem więc odebrać próbkę pomiarową w warunkach poniżej sztucznego zalania.
Wynik 91,8%, czyli półka osiągnęła 3,3cm wysokości.
Wyniki, jak widać dla tych sprężynek wyszły niezbyt rewelacyjne, można wręcz powiedzieć, że fatalne względem poprzednich o średnicy 4mm.
Byłem na tyle zaniepokojony tym testem, że pomyślałem sobie, że może mam coś nie tak ze sprzętem?. Może moje grzałki się popsuły i przekłamują?
Miałem pod ręką jedną z pierwszych wersji sprężynek Plipka o wymiarach 4,0 x2,5. Wsypałem wiec je do kolumny i zrobiłem test. Pierwsze zalanie nastąpiło nieco powyżej 2kW. Dodatkowo wlałem jeszcze próbkę pomiarową. Drugie zalanie pojawiło się na około 1700W, czyli podobnie jak w testach z grudnia. Odebrałem próbkę 8ml/min.
Wynik to 94,5% . Czyli wysokość półki wyszła 1,6cm.
To potwierdziło mnie w przekonaniu, że sprzęt jest sprawny. Zastanawia tylko, że nie duża różnica w wymiarach sprężynek, Może spowodować tak drastyczne różnice w rozdzielczości. Następnie włożyłem do kolumny 56g dokładnie rozczochranych zmywaków "Morana". Po upakowaniu ich na wysokości 15cm i przeliczeniu uzyskałem gęstość 298g na litr pojemności kolumny. Zalanie pojawiło się trochę poniżej 2kW. Drugie zalanie ustawiło się na 1700W.
Podobnie jak wcześniej wlałem na wypełnienie próbk testowę. Nie zmieniło to wartości zalania i dalej było to 1700W. Odebrałem dość szybko 10ml/min 300ml do pomiaru.
Wynik 92,2%, czyli wysokość półki wyszła 3,1cm.
Jak na zmywaki bardzo ładnie, i sporo lepiej niż moje wcześniejsze testy. Jednak wówczas nie zadawałem sobie sprawy, ile daje wstępne zwilżenie wypełnienia i raczej na pewno nie zalewałem ich przy próbach.

Mam jeszcze filmik pokazujący proces sztucznego zalania. Ale zanim wrzucę go na forum muszę przeprowadzić kompresję.

Pozdrawiam Andrzej

[ Dodano: 2011-03-01, 10:53 ]
Dorzucam filmik pokazujący sztuczne zalanie etanolem.

http://akas.tuba.com.pl/sprezynki/test3/zalew.wmv

Woda w porównaniu do tego znikła w 3s.
Tutaj widać, że pomimo wyłączenia grzania, spirytus zaczyna parować podczas przelewania się i powoduje to opór. Następnie gdy dostaje się do kega gdzie temperatura cukrówki wynosi 95°C następuje gwałtowne wytworzenie się dużych ilości pary. Powoduje do gejzer w kolumnie i porządne zwilżenie wypełnienia. Podejrzewam, że powolne wlewanie alkoholu mogłoby bardzo mocno osłabić ten efekt. Z drugiej strony należy uważać ponieważ gotujący się destylat Może się przelać przez głowicę.
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 3 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:17

Na razie z tego co widzę mamy dwie osoby które robią coraz to nowe wersje sprężynek. Aż trudno za tym nadążyć z testami. Tą drugą osobą jest Karp55 z Allegro. Miałem już okazje testować jego sprężynki.

Dostałem też trochę sprężynek Zbyszka. Wyniki opiszę w poniżej.

Jeśli chodzi o kształt i wymiary to bazując na moich doświadczeniach powoli wyłania się pewien schemat. Sprężynki 3mm dają niezłą rozdzielczość, ale są moim zdaniem zbyt wrażliwe na zalanie. Sprężynki 5mm drastycznie tracą rozdzielczość, a punkt zalania gwałtownie odskakuje do góry. Na razie na moje wyczucie najlepsze są o średnicy około 4mm i nie większej wysokości. Duże znaczenie ma też ukształtowanie zwojów. Co do grubości drutu to niekoniecznie grubszy dla lepszy HETP. To też później opiszę. Podobnie jest z P/V. Przykładowo zmywaki mają dużo lepszy od sprężynek, a jednak nie przekłada się to na lepszą rozdzielczość. Dużo jest jeszcze pytań. Np. jak punkt zalewania zmienia się lub czy w ogóle się zmienia na wyższych usypach. Jaki wpływ ma średnica rury do wielkości sprężynek?. I wiele innych. Kroczek po kroczku mam nadzieje uzyskamy jakieś bardziej lub mniej przybliżone odpowiedzi.

[ Dodano: 2011-03-02, 00:16 ]
Przez ostatnie dni mia?em okazję przetestować kilka rodzajów sprężynek.

Obrazek

Na górze widzimy miedziane , z lewej największe Plipka, w środku Zbyszka, z prawej Karpia55. Te z lewej opisałem poprzednim poście.
Mają wymiary 5,0 x 4,2 x0,24mm,
ciężar właściwy- 710g/l,
P/V -1450.
Uzyskały 3,3cm HETP, punkt zalewania jest większy niż 180W/cm²,

Sprężynki miedziane
drut 0,4mm
ci??ar w?a?ciwy 1300g/l
P/V- 1200W
Punkt zalewania 95W/cm²
HETP- 4,3cm

Sprężynki Zbyszka
drut 0,3mm
ciężar właściwy 1400g/l
P/V- 2400
Punkt zalania 60W/cm²
HETP- 1,8cm

Sprężynki Karpia55 (pierwsza wersja)
drut 0,24
Ciężar właściwy 870g/l
P/V - 1870
Punkt zalania 135W/cm²
HETP- 2,2cm

Spostrzeżenia:

1. Zacznę od miedzianych. Ich główną rolą jest kataliza. Drugorzędną sprawą jest ich HETP. Powinny być też bardziej odporne na zalanie, niż główne wypełnienie, aby nie stanowił wąskiego gardła. Następnie powinny być odporne na zniszczenie. Powyższe sprężynki łatwo zalewa, oraz powstaje z nich duża ilość okruchów, które mogą obsypywać się niżej i jeszcze bardziej dławić przepływ par i flegmy. Moim zdaniem powinny być większe, lub wykonane postaci dredów, ewentualnie zwinięte w postaci zmywaka, aby ograniczyć ich kruszenie się.

2. Sprężynki największe Plipka są przykładem tego, że nieznaczne zwiększenie gabarytów może przynieść raptowny spadek HETP i bardzo duży wzrost przewiewności co niekoniecznie jest korzystne. Po prostu może nam zabraknąć mocy, aby osiągnąć pierwsze zalanie. Dla bardzo typowej rury 60,3 trzeba byłoby pewnie dostarczyć ponad 5kW energii, aby to osiągnąć. Nie każda instalacja to zapewni, taboret gazowy ma niską sprawność i też nie da rady. Więc jest to raczej wypełnienie dla osób celujących w bardzo duże wydajności.

3. Sprężynki Zbyszka dają bardzo dobry HETP, jednak bardzo łatwo je zalać. Przy rurze 60,3 może spowodować to moc 1500W. Więc trochę to mało. Inną wadą jest duży ciężar zasypowy, co na pewno ma wpływ na cenę tego wypełnienia. Co ciekawe bardzo wysoki P/V tych sprężynek nie przełożył się na rekordowy wynik w HETP. Pytanie dlaczego?

4. Sprężynki Karpia55
Dają przyzwoity średni HETP i bardzo i wysoką odporność zalanie. Przy rurze 60,3 może się ona ustabilizować na 3400W. Co jest osiągalne na taborecie gazowym i instalacji jednofazowej. Może być jedynie kłopot z zapoczątkowaniem zalania ponieważ moc do tego może sięgać 4500W. Więc pozostaje nam wsparcie się zalaniem sztucznym lub zastosowaniem tego wypełnienia w rurach 52 lub 48mm. Zaletą jest dobra cena tego wypełnienia.

5. Sprężynki Plipka (pierwsza wersja) o ciężarze właściwym 900g/l
Bardzo podobne wymiarowo i zalewo do sprężynek Karpia, jednak o innym kształcie i dość losowych wysokościach od 2,5-4mm. Dały rekordowy HETP 1,6cm. Czyżby tylko inne ułożenie zwojów dawało o 1/3 lepszy HETP? Niby taki sam drut 0,24 i wymiary średnic a taka różnica, ciekawe?

6. Wersja sprężynek Plipka o wymiarach 4,5 i wysoko?ci ponad 5mm , o bardzo dokładnie rozsuniętych geometrycznie zwojach, spowodowała lekki spadek HETP , ale zarazem wzrost podatności na zalanie. Zauważyłem że te sprężynki lubią układać się na boku. Może to jest przyczyna, jednak moim zdaniem mają jedną ważną zaletę - dość dobrze utrafiony punkt zalania 115W/cm², co dla rury 60,3 daje moc poniżej 3000W.

7. No i na końcu zmywaki "Morana" dające przy upakowaniu 300g/l , P/V ponad 2500. Czyli bardzo dobre parametry, a HETP tylko 3,1cm. To też jest zastanawiające. W zmywakach bardzo trudno o losowe równomierne rozmieszczenie wstążek i zagęszczenia. Może to jest przyczyną? Jak wiadomo cena tego wypełnienia jest poza konkurencją. Jednak niepewna stal i chimeryczność w zależności od upakowania są istotnymi wadami.
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 4 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:18

@Legion , twoje spostrzeżenia z czyszczeniem (trawieniem) sprężynek potwierdzają w pewnym sensie moje doświadczenie które opiszę poniżej.

Ostatnio kilka osób mnie prosiło abym porównał takie same sprężynki nietrawione i trawione w preparacie Antox. Jak wiadomo żel ten służy do wytrawiania i pasywacji spawów na stali KO. Do doświadczenia użyłem sprężynek @Plipka o średnicy 4mm.
Mam ich około litra, charakteryzuje je doskonała odporność na zalanie przy zachowaniu bardzo dobrego HETP. Dlatego używam je jako punkt odniesienia dla innych sprężynek.
Postanowiłem próby wykonać na usypie 8cm , aby wyłapać alkoholomierzem nawet małe różnice.

1. Na początek sprawdziłem nie trawione.
zalanie ustabilizowało się na mocy 130W/cm²
Wynik 93,4%
HETP liczony starą metodą wyszedą -13mm
Liczony nową metodą- 26mm

2. Następnie wykonałem pomiar trawionych.
Sprężynki godzinę trawiły się w gorącym roztworze Antoxu z wodą, bardzo ładnie zmatowiały. Pierwszą niespodzianką była trudność z ich zalaniem, punkt zalania przesunął się w okolice 170W/cm². To potwierdza się z wynikami @Erikosa. Przez szklaną rurę zauważyłem też ich inną pracę. Przed trawieniem pracując na styku zalania, pojawiały się maleńkie (wielkości główki od szpilki) pęcherzyki wrzenia na pierwszych od dołu centymetrach usypu. Po trawieniu tego nie było widać.
Wynik -92,4%
stary HETP- 17mm
nowy HETP- 31mm
Byłem zaskoczony. Trawienie pogorszyło zwilżalność i parametry sprężynek spadły o około 1/4 !

Co tu zrobić pomyślałem sobie? Wpadłem na pomysł aby wytrawione sprężynki potraktować gorącym roztworem sody kaustycznej.

3. Po dokładnym wypłukaniu sprężynek wodą ponowiłem test.
Wynik wyszedł - 93%
stary HETP- 15mm
nowy HETP- 29mm

Jak widać po sodzie nastąpiła poprawa zwilżalności. Antox być może usuwa jakieś tlenki sprzyjające zwiększeniu przyczepności i temu wychodzi gorzej? Przykładowo przyczerniałe sprężynki Leona trawione kawasem siarkowym dały nadzwyczaj dobre wyniki. Może trzeba używać żrących kwasów?
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 3 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:19

Kilka tygodni temu dostałem do testów pierwsze sprężynki od osoby która je sprzedaje na Allegro pod ksywka karp55. Za jakiś czas dostałem następne, a później jeszcze inne. Nazbierało się więc ich trochę. Z rozmowy telefonicznej wynika, ze osoba ta jest bardzo zaangażowana w to co robi i zależy jej na ciągłym podnoszeniu jakości swojej oferty.
Od dłuższego czasu zajmowałem się głownie sprężynkami kol. Plipka. W między czasie wpadły mi w ręce sprężynki Zbyszka, oraz ostatnio testowałem sprężynki Leona, który na naszym forum nie cieszył się specjalnymi względami. Być może za jakiś czas zdołam zrobić zestawienie wszystkich sprężynek w jednej tabeli, ale na razie zajmę się sprężynkami karpia55, które są ciekawym materiałem porównawczym. Ogólnie sprężynki te różnią się od sprężynek Plipka geometrią i sposobem skrócenia. U Plipka kształtem bazowym jest trójkąt, u karpi55 to prostokąt. Na poniższym zdjęciu zrobiłem bezpośrednie porównanie.

Obrazek

Poniższa tabela pokazuje główne parametry sprężynek karpia

Obrazek

Na początek może kilka słów wyjaśnień. Testy robiłem tak jak zwykle, na 15cm usypu w kolumnie szklanej fi 40mm. Nie wstawiłem w tabeli kolumny określającej HETP. Ponieważ uważam, że wyliczanie wysokości półek teoretycznych, dotychczasową metodą nie jest obiektywne. Jest to temat na oddzielny post. Ogólnie jakość wypełnienia można porównywać poprzez uzyskany % i wrażliwość na zalanie. Sprężynek z drugiego rzędu nie udało się mi zalać moją maksymalną mocą, dlatego wstawiłem tam znak <1800W. Punkt zalania rozumiem jako taki już ustabilizowany, w trakcie dłuższego procesu. Podkreślam to ponieważ, aby rozpocząć wstępne zalanie potrzebujemy większej mocy niż dla ustabilizowanego zalania. Dokładność pomiarów określam na +, - 0,2%

Wnioski:
Sprężynki z dwóch pierwszych rzędów różniły się wyłącznie sposobem skrócenia. Pierwsze były skrócone słabiej, tak że miały w śodku otwór 2mm, drugie tak mocno, że ten otwór prawie znikł. Okazało się, że tak mocne rozsunięcie zwojów pogorszyło HETP. Inny wniosek to wartość P/V. Okazuje się, że słabo się przekłada na wyniki %. Najlepszymi okazały się o średnicy 3,5mm z drutu 0,24 i o średnicy 2,5mm z drutu 0,2mm. Mają kilka podobnych cech, podobny ciężar i wartość punktu zalania. Ponadto sprężynki 3,5mm mają długość 3,7mm i zastanawiam się czy to ma znaczenie?. Najdziwniejszy wynik wyszedł dla sprężynek z czwartego rzędu o fi 3mm, wyjątkowo słaby jak na ich parametry. Być może będzie trzeba dla nich powtórzyć testy.
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 3 razy.

Akas
101%
101%
Posty: 667
Rejestracja: 2008-05-30, 01:05
Lokalizacja: Podlasie

Post autor: Akas » 2012-02-24, 10:21

Zawsze interesowało mnie ile spirytusu zatrzymuje wypełnienie w czasie procesu.
Kilka miesięcy temu zrobiłem prostą próbę. Zaważyłem litr suchych sprężynek pryzmatycznych, a następnie przelałem je spirytusem i po obcieknięciu znowu zważyłem.
Litr sprężynek po takim zwilżeniu ważył około 90g więcej. Pomyślałem sobie, że trudno taki test porównywać do warunków panujących w kolumnie i zapomniałem o sprawie.
W ostatni weekend zrobiłem podobne doświadczenie ale już na pracującej kolumnie.
Kolumna miała wys. 210cm, dwa czujniki tempr. pierwszy 40cm , drugi 70cm od dołu.
Pod koniec destylacji wyczekałem kiedy termometr w kegu pokaże stabilne 100°C.
Zamknąłem zawór. Pierwszy termometr wskazywał ponad 90°C, drugi wykazywał już o kilka dziesiątych stopnia wyższą tempr. niż wcześniej. Powoli zebrałem cały spirytus aż do 90°C na głowicy. Odebrałem 0,5l pogonów 94%. Od dolnego czujnika do szczytu kolumna miała 170cm i 4,4l pojemności.
Wychodzi więc na to, że sprężynki zatrzymały w obydwu przypadkach podobną ilość spirytusu.
Jest to mniej więcej 110ml na litr zasypu.
Jak widać przeciętna kolumna o pojemności 3l wchłania niewiele więcej niż 300ml spirytusu
Jak jest na zmywakach nie wiem. Aby się dowiedzieć wystarczy je zwilżyć spirytusem zaważyć.
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez Akas, łącznie zmieniany 2 razy.

zbyszek1281
101%
101%
Posty: 2012
Rejestracja: 2006-05-12, 22:49

Post autor: zbyszek1281 » 2012-02-24, 10:23

Przeprowadziłem kolejną próbę zalania i destylacji kolumny &#248; 3" z wypełnieniem pakietami spiralnymi o przekroju trójkątnym. W kolumnie są dwa pakiety po 60cm długości. Użyty nastaw 30l z 7 kg cukru. Próbę zalania prowadziłem przy 100% refluksie. Głowica NS, oraz współpracujący deflegmator chłodzone na max. Badanie zakończyłem bez efektu zalania, kiedy z odpowietrzeń głowicy popłynęły pary spirytusu. Następnie zmniejszyłem moc grzania na granice możliwości deflegmatorów. Temperatura głowicy stabilna i zacząłem odbiór przedgonów 1,5l/godz. Odbiór właściwy to 8,5l/godz przy stabilnej temp. głowicy. Tą metodą odebrałem ok. 2l spirytusu o średniej mocy ok95%. W tym czasie temp kotła doszła do 99°C Temp. głowicy skoczyła o 0,1°C. Zamknąłem odbiór i zmniejszyłem grzanie o 3/4mocy. Po około 4min głowica ustabilizowana. Temperatura kotła spadła do 97°C. Po czym odebrałem 2l spirytusu ponad 95% z prędkością początkową ok.4l/godz. Końcówka to 1,5l/godz.
Całkowity czas grzania i destylacji ok 1,5 godz.Z uwagi na to, że grzeję gazem wydaje mi się że max nie przekroczyłem 12KW. Ciekawe spostrzeżenie, temperatura przy dnie kotła z płaszczem wodnym 100,2° C. Pod pokryw kotła 98.9° C
Okazuje się, że przy destylacji okresowej jest granica maksymalnego odbioru i mocy grzania przy której możliwy jest całkowity odbiór etanolu. Zbyt szybki przyrost temperatury w kotle nie daje takiej możliwości.
Ostatnio zmieniony 1970-01-01, 01:00 przez zbyszek1281, łącznie zmieniany 2 razy.

Awatar użytkownika
Citizen Kane
-#Admin
-#Admin
Posty: 5058
Rejestracja: 2005-12-19, 23:37
Lokalizacja: Polska
Kontaktowanie:

Post autor: Citizen Kane » 2012-02-24, 10:24

TeddyBeers pisze:Doloze swoje kilka groszy do tematu zalewania.
Posiadam sprezynki od Karp55
Takie jak opisane w tabeli, 3 od gory http://www.bimber.info/forum/viewtopic. ... 1333#81333
Grubosc drutu 0.24mm
Srednica sprezynki 3.5mm
Dlugosc sprezynki 3.7mm
Powierzchnia wymiany 2170

Z tym, ze sprezynki poddane lekkiemu tuningowi
Trawione w Antoxie przez kilka godzin
Zalane na dobe wodym roztworem sody kaustycznej
Lezakowane kilka dni w kwasie cytrynowym


Keg 50L, kolumna 76mm, 150cm wypelnienia.
Keg grubo ocieplony dwoma karimatami, kolumna ocieplona pianka izolacyjna 2.5cm
Wsad 45-50%

Grzalem max moca 4150W - posiadam miernik poboru pradu, wiec wynik na pewno dokladny.

Po 45 minutach grzania z calkowice zamknietym odbiorem, nie NIE UDALO mi sie zalac kolumny.


Wynika z tego, ze jednak wytrzymuja wiecej niz 100W / cm2

bora
0%
0%
Posty: 2
Rejestracja: 2021-08-05, 08:31

Re: Zalewanie kolumny - testy

Post autor: bora » 2021-08-05, 08:55

Cześć. Jestem w temacie nowy (2 pędzenia za mną) i mam pytanko nt czasu pędzenia. Bo wydaje mi się że 10 godzin w moim przypadki to długo🤔 Po stabilizacji kolumny temperatura na szczycie wynosiła 77.7. Jak zwiększyłem odbiór do 20ml/minutę temperatura zaczyna na skakać miedzy 77.7 a 78.7 Raz pędziłem na jednej grzałce a drugi na dwóch i ten sam efekt. Wspomnę jeszcze że za każdym razem próbowałem zalać kolumnę na początku ale nie dałem rady. Destylat co prawda wyszedł 96% ale martwi mnie czas! 2 razy przypuszczałem 25l. Co może być przyczyną?
Sprzęt:
aabratek, Keg 50l w płaszczu olejowym grzałki 1500 i 2000, bufor 40cm zasypany sprężynkami miedzianymi, kolumna 60.3 - 75cm z OVM wypełniona zmywakami, wziernik 30cm zwinięty drut miedziany i głowica.

Awatar użytkownika
jakis1234
50%
50%
Posty: 176
Rejestracja: 2020-05-11, 11:54
Lokalizacja: opolskie

Re: Zalewanie kolumny - testy

Post autor: jakis1234 » 2021-08-05, 11:31

Masz na myśli cukrówkę?
Jeżeli tak, to wyrzuć miedź i zmywaki. Zasyp wszystko porządnymi sprężynkami KO.
Masz dobry sprzęt, nie oszczędzaj na jego wypełnieniu.
To tak jakbyś dobry sprzęt muzyczny podłączył do głośniczków komputerowych.
Pozdrawiam z opolskiego.

bora
0%
0%
Posty: 2
Rejestracja: 2021-08-05, 08:31

Re: Zalewanie kolumny - testy

Post autor: bora » 2021-08-05, 13:08

jakis1234 tak Cukrówka przepis 1410. Tak zrobię. A czas pędzenia jest normalny przy 25l nastawu? 10h? Istnieje szansa że będzie krótszy z KO?

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Re: Zalewanie kolumny - testy

Post autor: maria-n » 2021-08-05, 14:44

Cześć
Sam sobie odpowiedz na tak postawione pytanie. Objętość wsadu znasz, temperaturę startu też, to i procentowość tego wsadu z tabel w FAQ Forum można odczytać. Jeżeli znana jest też prędkość odbioru, to o co "kaman"??

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 28 gości