Текущее время: Пн 18.01.2021 15:38



Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 
Почему не работает термодинамика? 
Автор Сообщение
rectifier

Зарегистрирован: Чт 06.02.2014 17:54
Сообщений: 23
Откуда: москва
Сообщение Почему не работает термодинамика?
Отбираю флегму со стенок утепленной ректификационной колонны без димрота. Внутри колонны насадки нет. В кубе 95% спирт. Процесс в вакууме – давление паров спирта при температуре 45 градусов.
В чем проблема: на стенках колонны при конденсации спирта должна установиться температура 45 градусов и давление внутри колонны 170.27 мм рт ст (по калькулятору Руди). В таких условиях практически все примеси кубового спирта (включая оставшуюся воду) должны идти не в флегму, а в отбор, т е флегма должна состоять из чистейшего спирта. Реально это не так.
В чем дело?


Пн 17.08.2015 1:24
Профиль
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
Что-то непонятно, "без димрота" - это значит без дефлегматора? Кто же тогда конденсирует пары?

Цитата:
В таких условиях практически все примеси кубового спирта (включая оставшуюся воду) должны идти не в флегму, а в отбор, т е флегма должна состоять из чистейшего спирта. Реально это не так.
В чем дело?

А это уже совсем круто, ежели бы так было - то и колонны были бы не нужны.


Пн 17.08.2015 17:51
Профиль
rectifier

Зарегистрирован: Чт 06.02.2014 17:54
Сообщений: 23
Откуда: москва
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
rudy писал(а):
Что-то непонятно, "без димрота" - это значит без дефлегматора? Кто же тогда конденсирует пары?
Цитата:

Пары, которые идут в отбор, конденсирует приемная банка, охлаждаемая атмосферой. Флегма же образуется на стенках утепленной колонны как за счет неидеальной теплоизоляции, так и за счет охлаждения при испарении в приемную банку (процесс идет в герметичной системе при пониженном давлении).


Вт 18.08.2015 2:36
Профиль
rectifier

Зарегистрирован: Чт 06.02.2014 17:54
Сообщений: 23
Откуда: москва
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
Цитата:
А это уже совсем круто, ежели бы так было - то и колонны были бы не нужны.

Отбираю флегму со стенок утепленной ректификационной колонны без димрота. Внутри колонны насадки нет. В кубе 95% спирт. Процесс в вакууме – давление паров спирта при температуре 45 градусов.
1.При конденсации спирта на утепленных стенках колонны устанавливается температура конденсации спирта при указанном давлении (45 градусов 170 мм рт ст).
2. Примесей в 95% спирте около 1%. Допустим, что все примеси это вода. Даже если вся вода попадет в пар, парциальное давление паров воды составит 170мм*1% = 1.7 мм рт ст. При таком давлении конденсация паров воды начнется при температуре <0 градусов (калькулятор Руди).
3. На стенках колонны температура 45 градусов, следовательно вода сконденсироваться на стенках колонны не сможет, таким образом вода пойдет не в флегму, а в отбор.
Цитата:
ежели бы так было - то и колонны были бы не нужны

В этом и состоит суть вопроса.


Вт 18.08.2015 2:44
Профиль
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
У вас неправильное представление о законах испарения/конденсации. Почитайте закон Рауля
Ну и тут неплохо прописано.


Вс 23.08.2015 18:06
Профиль
rectifier

Зарегистрирован: Чт 06.02.2014 17:54
Сообщений: 23
Откуда: москва
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
rudy писал(а):
Почитайте закон Рауля

Закон Рауля дает парциальные давления жидкостей из растворов и соответственно температуры кипения общего раствора. Про конденсацию паров на стенки и в растворы Рауль ничего не говорит. К Раулю также есть вопросы при пленочном кипении , например кипит пленка из спирта и воды в одну молекулу на поверхности. Какие при этом будут мольные концентрации примесей - будет либо спирт, либо вода.
Не пришлось посмотреть обсуждение на HD? Мне казалось, что за столько лет там что-то изменилось.
Ужасная помойка.
Кстати, если помните мою вакуумную систему - прекрасно работает. Без димрота, без принудительного охлаждения, куб: трехлитровая банка, приемник - тоже. За один проход 40% СС получаю 95% спирт по АСП-3. Затем очистка 95% спирта - отсюда и вопросы.
Исходя из текста Физической энциклопедии, в дикую флегму при данных условиях будет конденсироваться только спирт, вода и примеси попадут в флегму только за счет диффузии.


Вложения:
конденсация.jpg
конденсация.jpg [ 86.95 KIB | Просмотров: 11984 ]
Вт 25.08.2015 7:57
Профиль
Expert rectification
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Вс 15.06.2008 19:42
Сообщений: 622
Откуда: Питер
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
Цитата:
Закон Рауля дает парциальные давления жидкостей из растворов и соответственно температуры кипения общего раствора. Про конденсацию паров на стенки и в растворы Рауль ничего не говорит. К Раулю также есть вопросы при пленочном кипении , например кипит пленка из спирта и воды в одну молекулу на поверхности. Какие при этом будут мольные концентрации примесей - будет либо спирт, либо вода.

Заментые отличия от закона Рауля возможны лишь при мономолекулярной пленке. Как только толщина пленки превысит несколько монослоев закон начнет работать точно. А, при сколько-нибудь приемлемой производительности, толщина пленки будет велика.

Посмотрите парциальную конденсацию, например Крель, стр. 245 и далее.

В нашем случае (вода-спирт, ниже азеотропа) на поверхности будет находиться (конденсироваться) жидкость, с таким соотношением компонент, которое кипит при температуре поверхности. Если концентрация спирта будет выше - он быстро улетит, если ниже - жидкость насосет спирта из пара (там концентрация спирта выше). Вот, собственно, и все рассуждения. Понятно, что на вертикальной стенке все это потечет вниз, но это уже отдельный и непринципиальный вопрос.


Пн 31.08.2015 0:25
Профиль
rectifier

Зарегистрирован: Чт 06.02.2014 17:54
Сообщений: 23
Откуда: москва
Сообщение Re: Почему не работает термодинамика?
rudy писал(а):
Цитата:
В нашем случае (вода-спирт, ниже азеотропа) на поверхности будет находиться (конденсироваться) жидкость, с таким соотношением компонент, которое кипит при температуре поверхности.

Вложение:
Untitled-1.jpg
Untitled-1.jpg [ 20.57 KIB | Просмотров: 11949 ]

rudy писал(а):
Цитата:
Если концентрация спирта будет выше - он быстро улетит, если ниже - жидкость насосет спирта из пара (там концентрация спирта выше).

В нашем околоазеатропном случае засасываться и улетать будут малозначимые примеси и делать это они будут по законам диффузии. Диффузия процесс медленный, особенно в горячую пленку спирта. Если пленка будет стекать в отдельный объем, то она должна быть обеднена примесями, к чему мы и должны стремиться.


Пн 31.08.2015 4:56
Профиль
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Ответить на тему   [ Сообщений: 8 ] 

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