Celowość wypełniania kolumny nad refluksem

[Astemio]

Witam!
Jak w temacie, czyli co wynika z Waszych ewentualnych doświadczeń ?
Szukałem trochę na forum, ale nie za bardzo udało mi się znaleźć - jeśli w jakimś temacie było to poruszane, proszę o namiar.
Do rzeczy, czy jeśli kolumna ma na przykład 1 m, a refluks jest na wysokości 0,7m sensowne jest wypełnienie druciakami przestrzeni również nad rurką refluksu ? Chodzi mi o konstrukcję z klasyczną chłodnicą spiralną, która zabiera trochę wysokości kolumny, ale może przy innych, podobnych rozwiązaniach też ktoś zauważył jakieś pozytywne (lub negatywne) zależności.
Wydaje mi się że wpłynie to dodatnio (a raczej na pewno nie zaszkodzi), ponieważ tam też będzie następować na wypełnieniu w jakimś stopniu deflegmacja, skraplanie wyżej wrzących frakcji i będą one wracać w dół. W tej części kolumny, nad refluksem – sądzę – niewskazane może być z powyższego powodu stosowanie izolacji termicznej.
To oczywiście tylko moje dywagacje, najbardziej chodzi mi o informacje wynikające z praktyki, nie wiem co byłoby korzystniejsze dla mocy i jakości destylatu w takiej konstrukcji.
Taką szklaną maszynę zaplanowałem, mimo paru wad ma też zalety i kilka elementów jest już gotowych lub zamówionych.
Oczywiście wszelkie rozważania teoretyczne też są bardzo mile widziane , przeczytam je z uwagą.

[inżynier]

W/g mnie jest to absolutnie konieczne, zwłaszcza, jak masz reflux wewnętrzny.
temat był omawiany tutaj:
http://www.bimber.info/forum/viewtopic. ... c&start=45

pozdrawiam - inżynier

[Aabratek]

Drogi inżynierze, wyższość Wielkiej Nocy na Bożym Narodzeniem próbowaliśmy ustalić w wątku przytoczonym powyżej, ale ze zdaniem:

...zwłaszcza, jak masz reflux wewnętrzny

się nie zgadzam,
otóż sama konstrukcja z ref wewnętrznym wyklucza stosowanie wypełnienia nad zimnymi palcami, bo przecież są one na szczycie kolumny ! - oczywiście jeśli ktoś lubi komplikować sobie życie może wstawić jakiś paluszek niżej...

poza tym koledze Astemio chodzi o powrót z chłodnicy czyli ni mniej ni więcej tylko ref. zaworowy
@Astemio - raczej nie zaszkodzi

[inżynier]

@Aabratek
W przypadku stosowania równolegle refluxu zewnętrznego i wewnętrznego i wprowadzeniu powrotu z chłodnicy poniżej górnej granicy wypełnienia, reflux wewnętrzny poprawia skuteczność działania kolumny.
I tej wersji będę się trzymał
pozdrawiam - inżynier

[Aabratek]

Oj inżynier....
Twój post brzmiał:

W/g mnie jest to absolutnie konieczne, zwłaszcza, jak masz reflux wewnętrzny.
temat był omawiany tutaj:
http://www.bimber.info/forum/viewtopic. ... c&start=45

pozdrawiam - inżynier

nigdzie nie pisałeś o łączeniu systemów, tylko o ref. wew. - i tylko do tego się odniosłem,
paniał?
pozdrowienia

[inżynier]

Aabratku, problem z komunikacją między ludźmi znany jest od zarania ludzkości i najczęstszym błędem jest myślenie, że: "co poeta miał na myśli" jest dla wszystkich tak samo zrozumiałe.
Aczkolwiek w tym przypadku, masz absolutną rację, wyraziłem się nieprecyzyjnie, taki "skrót myślowy".
Ale na całe szczęście wypowiedzi na forum są bacznie obserwowane i takie niedopowiedzenia są natychmiast korygowane, co tylko podnosi wartość merytoryczną i uwalnia nas od oszołomów typu "szklana dama" czy "krawaty z Paryża"
pozdrawiam - inżynier

[..:: Pedro ::..]

Z termodynamicznego punktu widzenia reflux podajemy na półkę, na której skład cieczy jest najbardziej zbliżony do składu refluxu (czyli nad wypełnienie). Podobnie dzieje sie w przypadku kolumn o działaniu ciągłym (tu oprócz tego ważne jest miejsce podawania surowca). Inaczej zaburzamy profil stężeniowy na wysokości kolumny i cała równowaga termodynamiczna bierze w łeb. Nie ustala się właściwy profil stężeniowy! Polecam podpatrzeć przemysł rafineryjny! Polecam kierować reflux tuż nad wypełnienie bo tak na prawdę rektyfikacja to kontaktowanie cieczy i pary. Składnik ciężki wykrapla się na kontakcie a ciepło parowania oddane odparowuje składnik lekki Sam kontakt pary z wypełnieniem jest nieekonomiczny, a jak sądze wielu z nas zależy na ilości WRPT .

Pozdrawiam

[inżynier]

@Pedro
proponuję, żebyś choc trochę zastanowił się nad różnicą pomiędzy półką teretyczną a stałą, w kolumnach z wypełnieniem stałym ilość półek teoretycznych zależy od wielu czynników i powrót z energetycznego punktu widzenia jest ujemnym sprzężeniem zwrotnym, ale nie chce mi się już po raz któryś tego tłumaczyć, poczytaj to forum i czarną oliwkę, a najlepiej www.homedistillers.org.
pozdrawiam - inżynier

[Tofi]

@Pedro
nie za bardzo zrozumiałem to co inżynier napisał, ale podejżewam, iż napisał to co ja również zamierzam Ci przekazać. Powrót powinien być na takiej wysokości, na której temperatura par i orosienia z refluksu są sobie równe, lub od drugiej strony - chłodnicę należy wyregulować tak, by obniżała temperaturę tylko do takiego stopnia by powrót do chłodnicy był realizowany na jednakowych punktach energetycznych (teraz to ja sie chyba zagalopowałem ze słownictwem) i nie ma to nic wspólnego z HEPT.

[inżynier]

No dobra, muszę jednak pewne sprawy wyjaśnić, kolumna z wypełnieniem stałym nie może być układem nie ciągłym, toteż wprowadzając alkohol o wyższym stężeniu w miejsce, gdzie bez tego wprowadzenia byłby procentowo gorszy, powodujemy, że wzbogacenie par jest większe niż bez powrotu i to jest w zasadzie wytłumaczenie dlaczego jest to korzystne. Czytałem gdzieś o tym, że najlepszy efekt jest przy powrocie na wysokości 1/4 do1/3 od góry. Niestety było to dawno temu i nie mogę znaleźć źródła.
Aby wątpliwości wyjaśnić do końca powiem, że kolumny o stałych półkach projektuje się do maksymalnej wydajności przy zalożonej mocy grzania, a w kolumnach o wypelnieniu stałym moc grzania reguluje się do możliwości kolumny, powrót jest tylko elementem stabilizującym i wpływającym na wysokość półki teoretycznej.
Na tym kończę i zawieszam moją aktywność na forum na dwa tygodnie.
pozdrawiam wszystkich kapiących - inżynier

[..:: Pedro ::..]

Widzę, że to taka świecka tradycja objechać nowego furumowicza

Ja nie rozumie... Pytanie, co to jest półka stała? bo ja znam półki teoretyczne i rzeczywiste, pomiędzy którymi istnieje pojęcie sprawności Murphiego półki. Konkretnie panowie, konkretnie. A tak naprawdę różnica pomiędzy wypełnieniem pakietowym (czy to typowe pakiety czy to wypełnienie luźnie usypane, a półkami zaworowymi czy kołpakowymi...) Powtarzam, ze względów termodynamicznych, (co pojawiło się na wstępie do mojej wypowiedzi panie Inżynierzeeeeeee! - Nie hydrodynamicznych) nie ma różnicy. Weźmy pierwsze lepsze wypełnienie pakietowe... Powiedzmy dla takiego typu wypełnienia obciążenie cieczą takie a takie, obciążenia parą (na pusty przekrój kolumny) takie i takie mamy z wykresu (ludzie, którzy testowali wypełnienia na różnych układach tzn. mieszaninach substancji, które rektyfikowali, tu reflux jest maksymalny) taką a taką wysokość ekwiwalentną półce teoretycznej, która już może być wyobrażona, jaki idealna półka dzwonkowa.
Bo ze względów praktycznych operujemy półkami teoretycznymi (programy komputerowe, których również używam idealizują wiele parametrów, którymi opisujemy równowagę ciecz-para i odwołują się do równowagi idealnej (nie osiągalnej w praktyce). Jak zaczynam projektować rozdział mieszanin a wierz mi że to robie to nie interesują mnie z początku hydrodynamika i inne czynniki, o których napisałeś. Interesuje mnie jedynie termodynamika, czyli min. profil stężeniowy składników na wysokości wieży (jak się zmienia), miejsce podawania surowca (w rektyfikacji okresowej odpada) a reflux podawany jest zawsze nad wypełnienie! Dla czego nie podaje się do gdzie indziej - bo to strata kasy na wypełnienie niewykorzystane, które dodatkowo trza będzie czyścić jak przyjdzie konserwacja aparatu Może nie przeczytałem całej czarnej oliwki (bo w sumie to nie ma na niej niesłychanych zasobów informacji) ale przeczytałem parę książek o rektyfikacji w życiu i obroniłem się z Inżynierii Chemicznej i Procesowej;)

Jak celnie zauważył Pan „Tofi” reflux podajemy w miejsce gdzie temperatura par i orosienia są sobie równe! No jest w tym coś o czym napisałem do tej pory. Czyż nie? Czyli kondensat w temperaturze wrzenia podajemy nad wypełnianie. Skład par i skroplonych par jest jednakowy (bo między parą i kondensatem zachodzi jedynie przemiana fizyczna – skraplanie) także temperatura między parami a wrzącym kondensatem jest taka sama (w praktyce kondensat jest delikatnie zimniejszy, ale to jest już problemem konstrukcyjnym który trochę wybiega poza tematykę domowej rektyfikacji) Sam sobie nie zaprzeczam

Pozdrawiam i życzę powściągliwości Panie Inżynierze

[..:: Pedro ::..]

Dla ludzi którzy się znają na rzeczy i wychwycili błąd dodam sprostowanie do ostatniego postu który napisałem.

1) Programy które za nas liczą używają równowagi rzeczywistej (jak jest na prawdę w aparatach do badania równowag ciecz-para)
2) A półki w praktyce nie osiągają tej równowagi (warunek osiągnięcia równowagi to powierzchnia kontaktu -> neskończoność, czas kontaktu ciecz-para -> nieskończoność)

Lekki kaczan z mojej strony, ale poza tym jednym zdaniem wszystko reszta ok.

Aha i jeszce nie kumam tego PS Inżynier (Wysłany: 2007-02-01, 18:48)

"powrót z energetycznego punktu widzenia jest ujemnym sprzężeniem zwrotnym"

z jakiego energetycznego punktu widzenia (jaki rodzaj energii), i jakim ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Pojęcie sprzężenia zwrotnego kumam ze sterownikow PID i innych... ale sprzężeniem zwrotnym CZEGO i do CZEGO to już nie napisał. Panie Inżynierze, u nas na studiach za brak jednostek odejmowali punkty!

Pozdrawiam ..:: Pedro ::..

[bnp]

@Astemio

„Do rzeczy, czy jeśli kolumna ma na przykład 1 m, a refluks jest na wysokości 0,7m sensowne jest wypełnienie druciakami przestrzeni również nad rurką refluksu ?”

Tak.

Widzę że koledzy tu ostro jadą i teoretyzują . Ja uzasadnię swoją odpowiesz w bardzo prosty i logiczny sposób .

Zgadzam się z wszystkim co zostało opisane o wprowadzanie flegmy na wypełnienie w układach teoretycznych ale kolega Astemio zadał inne pytanie, na które nie uzyskał jasnej odpowiedzi oraz sensownego uzasadnienia.

Otóż uzasadnione jest w takim wypadku wprowadzenie ponad reflux wypełnienia , mamy tu do czynienia z układem daleko odbiegającym od założeń teoretycznych konstrukcji aparatury i rektyfikacji ale w tej sytuacji wprowadzając zimną flegmę do pewnego punktu kolumny zaburzamy w tym miejscu całą równowagę, zarówno pod wypełnieniem , czyli następuje wymiana energii pomiędzy flegmą a wypełnieniem , pomiędzy wypełnieniem a parą oraz parą i cieczą , zaburzenie to ma miejsce nie tylko w jednym punkcie kolumny ale w jej większej objętości. Dzięki dobremu przewodnictwu cieplnego zmywaków oraz siłami kapilarnymi występującymi przy takim wypełnieniu , zaburzenie to będzie rozciągnięte także w objętość kolumny ponad punktem wprowadzania flegmy, czyli wymiana ciecz / para będzie zachodziła jeszcze na pewnej wysokości ponad punktem wprowadzania zimnej flegmy.
Kto pracuje, lub pracował na szklanej kolumnie na pewno spotkał się z takim zjawiskiem.

Pozdrawiam wszystkich teoretyków i praktyków – bnp

[Astemio]

Witam!
Dziękuję wszystkim za żywą dyskusję
Ma to być oczywiście refluks zaworowy, czysto zewnętrzny - myślałem, że ta informacja wynika z mojego postu.
Podawanie kondensatu o temperaturze wrzenia na powrót to rzeczywiście logiczne (również sprawniejsza energetycznie aparatura) ale w prostej aparaturce trudne do dokładnego kontrolowania. Mogę jednak nie mieć z tym problemu, bo spirala mojej chłodnicy (szklana, rurka fi 10x1mm) ma tylko 1mb .
Sprawa czyszczenia druciaków po pracy to nie problem, będę czyścił np. 15 zamiast 10.
Jeżeli powrót na wysokości 2/3, 3/4 kolumny jest dobrym rozwiązaniem, to pasuje - u mnie projektowany (a raczej wymuszony) stosunek wynosi 500/750 mm, czyli akurat 2/3.
Ponieważ jest jednak tyle trudnych do skontrolowania zmiennych czynników, to najlepiej będzie sprawdzić to doświadczalnie, nie będzie z tym żadnego problemu.
Dodatkowo, zastosuję na kolumnę szklaną rurę 50mm - głównym powodem było właśnie to, że będę widział jak pracuje wypełnienie i będę mógł odpowiednio reagować - będzie wziernik na całej długości.
Na razie jestem przed wierceniem w niej otworu refluksu i nie wiem, czy się to ambitne zadanie powiedzie
Chodziło mi głównie o to, czy są jakieś prawidłowości w tym względzie (tytułowe pytanie) przy stosowaniu jako wypełnienia druciaków SS z refluksem zewnętrznym.

[inżynier]

kurcze, jeszcze na chwilę zajrzałem na forum i muszę odpowiedzieć.
@Pedro
1. pokaż mi w kolumnie miejsce gdzie temperatura pary jest różna od temperatury orosienia w stanie ustalonym termodynamicznie.
2. podając powrót poniżej gónej 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. Przykładowo, takim sprzężeniem zwrotnym jest regulator Watta w maszynie parowej.
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.
4. Bardzo przepraszam za nieprecyzyjne określenie półki rzeczywistej i nazwanie jej półką stałą, ale to był mój największy błąd.
pozdrawiam - inżynier