Текущее время: Вт 26.01.2021 1:58



Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 
Отбор голов на двухэтажной колонне 
Автор Сообщение
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Отбор голов на двухэтажной колонне
Тезисы и предпосылки:
1. Разделение СПН максимально при мощности порядка 30% захлебной. (С) Rudy
2. Производительность колонны при малой мощности мала. (именно это вынуждает работать вблизи захлеба)
3. Отбор голов при кубовом методе требует испарения большого количества жидкости.
4. При малой мощности испаряется мало жидкости поэтому уход голов из куба замедляется.
5. Отделение голов, при паровом отборе, улучшается при уменьшении ФЧ. (С) Rudy
6. Уменьшениние ФЧ увеличивает подери спирта в паровой фазе.

Суть проблемы:
Различные пункты противоречат друг другу.
Невозможно провести оптимизацию по всем пунктам, добиться одновременно и хорошей производительности и хорошего разделения колонны. Без хорошего разделения нельзя хорошо отобрать головы.
Для хорошего разделения нужна малая мощность.
Для производительности, и быстрого выхода голов из куба нужна большая мощность.
Налицо противоречие - невозможно сделать мощность одновременно большой и маленькой.
К тому же, колонна с большой производительностью и хорошим разделением очень материалоемкая и дорогая.

Предлогается:
Греть куб большой мощностью, обеспечивая интенсивное испарение, и как следствие быстрый уход голов из куба.
Предварительная грубая селекция голов на нижней царге.
Нижняя царга содержит грубую насадку, имеющую мало ТТ, но за счет этого может работать без захлеба на большой производительности. Большую часть мощности утилизируем нижним теплообменником работающем как тепловая трубка на спирте или ацетоне (обсуждалось в теме про ЛИНАС).
То что осталось - пар с повышенной спиритуозностью и повышенным содержанием голов, пускаем в колонну меньшего диаметра с более мелкой насадкой.
За счет более мелой насадки мы получаем большое количество ТТ, а за счет того что на долю этой царги осталось гораздо меньшая мощность, данная царга будет работать без захлеба, обеспечивая нам высокое разделение, необходимое для качественного отбора голов.

Выводы:
1. Предлагаемая конструкция позволяет в рамках одной установки совместить два антагонистичных требования, путем пространственного разнесения режимов работы колонны.
2. Мы получаем быстрый выход голов из куба за счет большой подводимой к кубу мощности и как следствие большому потоку пара уносящему эти головы из куба.
3. Мы получаем хорошее отделение и концентрирование голов и как следствие малые потери спирта за счет хорошего разделения (большого числа ТТ) в верхней царге.
4. Получаем оптимизацию стоимости, т.к. мелкой (наиболее дорогой) насадки требуется гораздо меньше,
за счет уменьшения диаметра и высоты разделяющей царги,
а часть колонны работающая на большой мощности требует гораздо более дешовой крупной насадки.
5. Над нижним дефлегматором будут концентрироваться промежуточные примеси, т.к. верхняя царга их будет в себя не пускать. Отсюда можно будет вести их непрерывный отбор. (С) Rudy

-----------------------------------------------------------------------------

Эмпирический рассчёт вроде был диаметр в мм в квадрате = мощность нагрева в ватах, но это сильно зависит от типа насадки.
Допустим в кубе 3 кВт, тогда тиаметр нижней царги должен быть порядка 55 мм, соответственно насадку засыпаем 4х4 или 5х5.
Количество проходящего в верхнюю ступень пара регулируем охлаждением (подачей хладогента в нижний дефлегматор).
Выставляем охлаждение таким, что бы верхняя ступень работала на 1/3 захлебного давления, т.е. давление меряем над нижним дефлегматором и ориентируясь на него управляем охлаждением.
Верхнюю царгу берем диаметром 20-30 мм и заполняем насадкой 2х2 или 3х3.
Т.к. по сути эта царга заточена на отбор голов и поток энергии в ней небольшой, то можно смело охлаждением забирать лишнюю энергию до тех пор пока пока перестанет захлебствывать.

Безусловно, предлогаемая установка - это тоже компромис.
Мы пускаем часть энергии мимо разделительной царги что бы избежать в ней захлеба.
Но при благоприятных условиях это ухудшает эффективность работы установки в целом не значительно.
Но в замен мы получаем значительную экономию в габаритах и стоимости установки.

---------------------------------------------------------------

Оценочный рассчёт установки:
Концентрация голов в первом дефлегматоре выше,
соответственно на единицу мощности здесь циркулирует гораздо большее количество голов.

Пусть в кубе спирт сырец спиритуозностью 40%.
Пусть концентрация головных примесей в нем 1% от количества спирта.

Если мы будем гонять нашу тонкую колонну, с мелкой насадкой и большим числом ТТ, прямо на баке мы сможем пропустить через неё максимум 1 кВт мощности, иначе захдеб.
Оценим количество примесей которое может попасть из куба в колонну.
При мощности 1 кВт из куба испаряется 2 кг/ч пара спиритуозностью порядка 70%.
Пусть для примра Крек примеси 1.1, следовательно в паре концентрация примеси будет 1%*70%*1.1=0.77%.
И за час в колонну попадет 15.4 г примеси.

Рассмотрим тот же самый вариант для рассматриваемой двухэтажной установки.

Колонна D = 60 мм, насадка 4х4, пусть высота ТТ = 3 см (не думаю что так мало ну да ладно), 60/3=20TT
пусть Крек голов в нижней колонке 1.1, на 20 ТТ концентрация примеси возрастет в 1.1^20=6.7 раз,
а концентрация примеси на выходе колонны 0.77% * 6.7 = 5.2%.
Колонна работает на 3 кВт, следовательно из куба в неё поступает 15.4*3=46.2 г примеси.

Т.к. колонна имеет около 20 ТТ, то на её выходе уже почти что азеатроп,
следовательно связь между мощность и объемом будет уже для азеатропа.

Таким образом наша тонкая колонна, с мелкой насадкой и большим числом ТТ, при мощности 1 кВт способна забрать из нижнего дефлегматора порядка 3.5 кг спирта, в котором содержится 3.5*0.052 = 180 г примеси.

Таким образом простая оценка показывает, что вся примесь которая вышла из куба должна быть поглощена верхней колонной.
Вывод: нам не требуется колонна большой производительности для отделения примесей, ибо их в самогоне очень мало.
но куб необходимо кипятить как можно большей мощностью, ибо именно этот фактор определяет время необходимое для отбора голов.
Как не трудно догадаться, колонна на 1 кВт, или даже меньше, гораздо дешевле в изготовлении и имеет гораздо ментшие габариты чем колонна имеющая аналогичное разделение но способная работать на мощности в 3 кВт.

-----------------------------------------------------------

Основная идея данной конструкции была:
1. Ускорить отбор голов
2. Уменьшить потери спирта за счет отбора более концентрированныхголов.
3. Остаться при этом в приемлимый габаритных и ценовых рамках

Ускорить отбор тела данная конструкция вероятно не позволит.

ЗЫ: Хотя имхо непрерывная эпюрация всё равно лучше!


Вложения:
Комментарий к файлу: Двухэтажная колонна
Двухэтажная колонна.jpg
Двухэтажная колонна.jpg [ 18.93 KIB | Просмотров: 22913 ]


Последний раз редактировалось Kotische Пн 13.06.2011 23:51, всего редактировалось 1 раз.

Пн 13.06.2011 23:47
Профиль WWW
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Руди, что думаешь по поводу изложенных тезисов
и предлогаемых подходов к оптимизации соотношения цена / эффективность?


Пн 13.06.2011 23:49
Профиль WWW
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Ты меня просто утопил в море рассуждений. Давай лучше потихоньку.

Вопрос первый - а откуда ты собираешься отбирать спирт?

Вопрос второй - если поток пара в верхнюю колонну, допустим, в 10 раз меньше, чем в нижней - это означает, что большая часть пара конденсируется, а, следовательно, нижняя колонна будет работать с большим, а не с маленьким ФЧ.

Если, допустим, заменить твою толстую нижнюю колонну десятью тонкими (как верхняя) - то 9 из них будут работать с бесконечным ФЧ (весь пар конденсируется и возвращается, а одна - с тем же ФЧ, что и верхняя колонна. В среднем - ФЧ нижней колонны будет большим.

Но это так, для общего понимания. На самом деле все заметно иначе. Я даже грубо посчитал вариант для колонны из 20 тарелок с дополнительным охлаждением на 10 тарелке. Охлаждение конденсирует примерно половину пара (могу посчитать и для большей конденсации, но потом). Такая система помогает увеличить концентрацию голов в отборе, но за счет снижения скорости отбора. Т.е. спирт ты сэкономишь (большая концентрация), но время отбора увеличится (меньший поток). Могу потом посчитать более точно.

Ну и я не согласен с твоим (или, по твоим словам, моим, хотя я такого не говорил, точнее говорил совсем про другое) тезисом номер 5. Это не так просто, как кажется, нужно считать для каждого конкретного случая. При малом ФЧ хорошо отбираются хвосты, а не головы (снижение спиртового "барьера"), но в совершенно конкретных конфигурациях. А ФЧ действительно снижает скорость отбора голов - за счет возврата флегмы с повышенной концентрацией примеси, но тут тоже нужно учитывать все факторы.

В моей модели, ессно, нет ни сужения колонны, ни зависимости ВЭТС от потока пара. Но я могу ввести дозированное охлаждение (заданная мощность) на любой тарелке и, тем самым, сконденсировать (и вернуть назад) любую заданную часть пара. Ты подумай, что именно и при каких условиях нужно посчитать, я прикину. А я еще хочу немного подумать и еще раз убедится, что я честно все считаю в точке конденсации пара, хотя, вроде, все сходится.

Но я все равно не понимаю, чем тебе не нравится эпюрация? Простенько и со вкусом.


Вт 14.06.2011 3:20
Профиль
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
А где я утверждал, что мне не нравится эпюрация?!
Она мне очень даже нравится, но только не в кубовом, а в непрерывном варианте.

То что нижняя царга будет работать с большим ФЧ - не беда,
ты сам предложил решение как с этим бороться, в паралельной ветке. ;)

При низкой спиритуозности, которую породит низкое ФЧ, К ректификачии примесей будет весьма большим, и они будут хорошо концентрироваться в нижней царге, что нам только на благо. ;)

Схема кубовая, последовательная, поэтому отбор спирта ведем с верхнего дефлегматора, после того как отберем все головы.


Вт 14.06.2011 5:21
Профиль WWW
Absintheur

Зарегистрирован: Чт 20.11.2008 0:40
Сообщений: 22
Откуда: Ильичевск
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Ребята, вы рамсы не попутали? Адрес тот? Или на правила забили?
Цитата:
Данный раздел предназначен для обсуждения вопросов, связанных с ТЕХНОЛОГИЕЙ производства абсента

Самогонщики давно от нас отпочковались, варят свою бурду где-то на другом сайте.

Я было вздохнул спокойно, а самогонщики снова тут как тут... Да еще и в ветке о технологии абсента... Мрак... Снова будут морочить голову своими сивушными змеевиками...


Вт 14.06.2011 16:07
Профиль
Administrator
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 25.09.2005 11:42
Сообщений: 5604
Откуда: Moscow
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Да, ладно. Никаких проблем.
Это тоже входит в технологию приготовления абсента, где ХОРОШИЙ спирт - один из главных ингредиентов.
Если решили писать тут, значит так им удобнее.
Тем более, что всё написанное выше - от людей совсем далеко не глупых, ими может гордиться любой форум (сов. серьёзно! :).
Пишите.


Вт 14.06.2011 16:54
Профиль WWW
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Интересно, а откуда ты хороший спирт-то берешь для абса? Я так давно заводской перестал пользовать - сплошная синтетика, приходится самому делать. А тут уж без колонны и хорошей очистки - никуда.


Вт 14.06.2011 23:05
Профиль
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Kotische, если будешь отбирать сверху, то вся производительность нижней колонны - коту под хвост.

Я посчитал, выигрыш в концентрации есть, но далеко не для всех примесей и, в целом, копеечный. Тут гораздо лучше сработали бы "штаны" из эпюрашки и ректификашки, но в них смысла тоже немного - две трубы городить...

А при эпюрации - вообще ничего не нужно, а степень очистки возрастает в разы.

Я тут провел эксперимент - отдельно отобрал головы при эпюрации, а, потом, отдельно отобрал остаток голов стандартным способом. Вонючесть первых - в десяток другой раз выше, чем вторых, т.е. эпюрация убирает головы очень хорошо. Но что-то все равно пролезает, т.е. проводить нормальный отбор голов после эпюрации все равно нужно. По моим прикидкам, даже с дополнительным отбором голов, при эпюрации я экономлю минимум пару часов за счет более быстрого отбора голов. Ну и качество заметно выше.


Вт 14.06.2011 23:21
Профиль
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
>> если будешь отбирать сверху, то вся производительность нижней колонны - коту под хвост.
Совершенно не понимаю почему.
Скорость отбора голов должна определяться скоростью их выхода из куба.
Где в моей логике изъян?!


Ср 15.06.2011 0:05
Профиль WWW
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Мы о разном говорим, я имел ввиду отбор тела.

А при отборе голов - количество (скорость потока помноженная на концентрацию в потоке) практически не влияет, влияет только концентрация. При изменении потока она будет менятся слабо, больший поток в паре из бака будет компенсироваться большим потоком в возвратной флегме. Это при равных ФЧ и если не учитывать изменение ВЭТС, которое ты компенсируешь увеличение сечения нижней колонны.

Или, проще говоря, поставив параллельно десять одинаковых колонн ты не увеличишь концентрацию примеси сверху. Выигрыш - только за счет снижения удельной нагрузки (по площади) и соответствующего снижения ВЭТС, т.е. увеличения числа ТТ.

А снижать ФЧ сливом спирта обратно в бак - как-то некошерно, хотя и можно. Но тогда тебе прийдется делать не просто конденсатор, а еще и узел отбора. Правда через него и тело сможешь отбирать. Но тогда тебе прийдеться и об отборе хвостов позаботится - нижняя колонна короткая, они начнут пролезать.


Ср 15.06.2011 1:45
Профиль
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
>> влияет только концентрация
Руди, ну как же так?!
Ты уверен, что при отборе голов, колонна по всей своей высоте работает в равновесном режиме? ;)

Твой пример с десятью паралельными колоннами хорош, но имеет один изъян.
Ты рассматриваешь 10 колонн с бесконечным ФЧ.
Над реальной укрепляющей царгой находится разделяющая царга, которая не только отбирает пар, но сливает вниз флегму обедненную примесью.
Если вся колонна одной толщины/производительности, то то что наукрепляла нижняя царга будет разбавлено флегмой текущей сверху, что радикально понизит крепость/концентрацию примеси в этой точке.
Поставив худосочную колонну на толстую, мы возвращаем вниз малое количество флегмы,
соответственно получаем меньшее разбавление и укрепляющая царга сможет лучше сонцентрировать примесь и подать её на вход концентрирующей царги.
Если вся колонна одной толщины/производительности, то ФЧ по всей высоте колонны одинаково.
В изначально предложенной конструкции ФЧ нижней части в несколько раз больше чем ФЧ верхней.
Если ты помнишь, ФЧ определается количеством концентрируемого компонента.
Принципиально нельзя отобрать больше примеси чем её поступило из куба, именно это и накладывает ограничение на ФЧ!
Если из куба в колонну поступило в три раза больше примеси, мы пи прочих равных можем установть в три раза меньшее ФЧ.
При работе на больших ФЧ нас ограничивает разделение колонны, т.е. количество в ней ТТ.


Ср 15.06.2011 19:54
Профиль WWW
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Смотри, при любом ФЧ (конкретном) параллельные колонны не увеличат крепости - это очевидно.

Пусть ФЧ одной колонны равно 100 (отбор голов). В этом случае мы будем отбирать долго, - плохо.

Выбираем для одной колонны некое разумное ФЧ, скажем 10, т.е. отбираем примерно 1/10 часть пара (или флегы - неважно). Теперь, если мы запараллелим 10 колонн при том же суммарном отборе, то в каждой колонне мы сможем отбирать в 10 раз меньше, т.е. каждая колонна будет работать с ФЧ примерно 100.

Вот, собственно, то что произойдет в твоей конструкции - концентрация примеси сверху будет соответствовать ФЧ=100, в то время как при использовании только одной колонны (при том же суммарном отборе) колонна бы работала с ФЧ=10. Т.е. изменение концентрации сверху будет соответствовать переходу от ФЧ=10 к ФЧ=100.

А все остальное из этого вытекает. Не забывай, что поток примеси из куба частично компенсируется концентрацией примеси в возвратной флегме. И это соотношение определяется как раз ФЧ. Больше ФЧ - больше примеси возвращается с флегмой.

Равновесие тут довольно хитрое, без расчета неочевидное. Смотри - ты увеличил ФЧ, т.е. уменьшил отбор, пусть вдвое. Если при этом увеличении ФЧ концентрация сверху выросла вдвое - ты ничего не выиграл - масса уносимой примеси не изменилась (в единицу времени). Ты лишь вдвое снизил потери спирта (что тоже хорошо). А если при увеличении ФЧ концентрация увеличится меньше чем вдвое - по времени отбора голов ты проиграешь. Поэтому тут нужно очень аккуратно и конкретно все считать.


Ср 15.06.2011 21:45
Профиль
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
>> по времени отбора голов ты проиграешь
Руди, ты меня изводишь!
Как ты не поймёшь, что сравнивать надо не с колонной 100ТТ на 3 кВт, а с колонной 100TT на 0.5 Вт.
Вторая колонна гораздо меньше и дешевле, а скорость отбора голов ПОЧТИ как у первой.


Ср 15.06.2011 22:04
Профиль WWW
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
Что-то не понял, ты, как раз, предлагаешь соорудить колонну на 3 кВт и увенчать ее колонной на 0.5 Вт.

Разница между одной и 10 колоннами в нижней части (верхняя колонна - та же) - только в том ФЧ, с которым она будет работать. Увеличение числа колонн снизу до 10 позволят тебе только соответственно поднять ФЧ в нижней части.

Скорость отбора пара верхней колонны - мала, поток отводимой ею примеси впрямую зависит от той концентрации, которая будет сверху толстой колонны. Поэтому только достигнутая концентрация и имеет значение.


Чт 16.06.2011 0:01
Профиль
Connaisseur d'Absinthe
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вт 05.02.2008 2:56
Сообщений: 463
Откуда: Саратов
Сообщение Re: Отбор голов на двухэтажной колонне
>> только достигнутая концентрация и имеет значение.
Да!
По мере продвижения по колонне вверх, концентрация голов имеет тенденцию расти. ;)

ЗЫ: Ты чаво в скайп не выходишь? :(


Чт 16.06.2011 0:07
Профиль WWW
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Ответить на тему   [ Сообщений: 15 ] 

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения


cron