ВЭТТ. Есть ли теоретический минимум?

[ozzy_72]

Здравствуйте, пришёл сюда с форума по домашнему производству спиртных напитков, веду там тему «Инжекционная (горизонтальная) ректификационная колонна»

http://homedistiller.ru/forum/index.php?topic=11256.0

Далее по тексту под спиртом понимается спирт этиловый.

Ник мой там такой-же как и здесь.

Вопрос вот в чём разбираясь с возможностью интенсификации процесса ректификации упёрся в незнание как рассчитать время потребное на установление межфазного равновесия при ректификации спирта этилового.
То есть имеется пузырьки пара в флегме, как при прочих равных условиях изменится время установлении равновесия при изменении диаметра пузырей (степени дробления что – ли), где взять данные по вязкости водно-спиртовых растворов при разных концентрациях и температурах. ( кто знает, дайте ссылку на инфу или название литературы и буду сам искать)

И более широкий вопрос. Исследовалось ли вообще какую минимальную величину теоритической тарелки можно организовать в ректификаторе, особенно при подводе внешней энергии (механической, акустической не суть важно) Можно ли эту величину при производительности 2 - 5 литров в час по спирту и флегмовом числе приблизительно 4 загнать в миллиметровый диапазон. Если да то как если нет то почему заптрет по теории или ещё просто никто не реализовал. Пусть с принудительной диспергацией паровой фазы и так далее что ещё можно придумать для увеличения межфазного конакта.

Посоветуйте литературу или ещё как подскажите. Классику - в лице Креля прорабатывал ещё студентом.

Копировать сюда посты их «алкогольного форума» как-то нецелесообразно по моему, если мои мысли нужны подробнее и зачем оно мне надо то по ссылке в тему и там всё есть или пишите вопросы и уточнения 

Сам я конструктор нестандартного оборудования в области химического машиностроения, в основном ёмкостное и мешалки. Всё из нержа.
Могу кому надо проконсультировать по производству ёмкостей и раскатке крышек.

[avor]

Дгнепропетровский политех? Книжки: Начните с примеров и задач по курсу ПиА Романкова и комп, там гляньте литературу к главе про ректификации. Ну почитайте справочник инженера-химика Перри, про коэф массопередачи и академика Кафарова, для расчета констант парожидкостных смесей полезно почитать книжку Шервуда см там же в списке литературы, но кое что есть и в Романкове.

--Исследовалось ли вообще какую минимальную величину теоритической тарелки можно организовать в ректификаторе, особенно при подводе внешней энергии (механической, акустической не суть важно) Можно ли эту величину при производительности 2 - 5 литров в час по спирту и флегмовом числе приблизительно 4 загнать в миллиметровый диапазон.

Это вряд ли, скорости диффузии в жидкости не позволят реализовать такие величины коэффициентов массопереноса, даже если вы попытаетесь организовать турбулентный поток в тонкой струе или пленке, сами понимаете какие там должны быть скорости, что бы организовать достаточно большой Рейнольдс. Турбореактивные двигатели наверное будут курить нервно в сторонке.

[Электрофил]

Вязкости можно вытащить из какой-нибудь химико-технологической программки, типа ChemCad или HYSYS.

[Sta]

где взять данные по вязкости водно-спиртовых растворов при разных концентрациях и температурах.

Справочник химика 3-й том, стр. 721.

[Sta]

ИМХО подвод внешней энергии наряду с улучшением массопередачи (газ-жидкость), улучшит и массоперенос как в жидкой, так и газовой фазах. То есть вместо разделения будет происходить перемешивание.
Вообще я еще не встречал, чтобы навороты ректификации реально что-то там улучшали. Грамотная организация процесса на простой, но грамотно сделанной колонне с контролем состава - оптимальный вариант.
Если копать еще дальше, то у умельцев-самогонщиков продукция отдает брагой и даже самая дешевая водка куда безопаснее их бурды, полученной на самых изысканных колоннах. Так что инженерное творчество - хорошее хобби, но пить лучше водку или сок.

[ozzy_72]

Это вряд ли, скорости диффузии в жидкости не позволят реализовать такие величины коэффициентов массопереноса, даже если вы попытаетесь организовать турбулентный поток в тонкой струе или пленке, сами понимаете какие там должны быть скорости, что бы организовать достаточно большой Рейнольдс. Турбореактивные двигатели наверное будут курить нервно в сторонке.

А если по дисперсности перейти в район газовых эмульсий.. К с тате книнги Перепёлкина "Газовые Эмульсии" нет у кого нибудь случайно? Очень надо!!

А пузырьки заставить в противотоке двигаться в центрифуге. Я поэтому насчёт массопередачи и хотел узнать чтоб пробовать.
Оборудование есть на работе. Чего нет доделаю ))) К тому же к центрифуге диспергатор сиренного типа прикрутитть просто.


А политех не Днепропетровский. Я сначала учился в Харьковском универе Физ-тех на Пятихатках, поступал в 1989 потом СССр упало и ядерщики както не надо стало ))) я доучился в Харьковском политехе материаловед я, а уже обучаясь там начал "Налево" конструировать, вникал в ТРИЗ , химию и физику люблю с детства, катался по всем олимпиадам и на физтех а не на химфак поступил потому что они первые приглашение прислали.

[ozzy_72]

Уважаемый Sta.
Я как раз и пытаюсь грамотно энергию использовать и создать что то новое, мне оочччень хочется )))

Насчёт продукции самогонщиков. Если гнать продукт и каки то чтоб его очистить нужна серьёзная аппаратура.
Таких в Харькове я знаю 2 чел. Колонна с приблиз теортарелк 50-60. Но и в этом случае нужно правильно готовить брагу. Давать дрожжам фосор и азот чтоб они своих собратьев не жрали давая массу побочных продуктов. А именно в моём случае карбамид и суперфосфат. И не только в моём в вышеупомянутом мной форуме есть моответствующая ветка по приготовлению браги. Во вторых брагу нужно осветлять, в домашних условиях это хорошо делать бентонитовой глиной, из неё делают в том числе наполнители для кошачьих лотков, но не все. Брать надо неароматизированную естественно и читайте состав предварительно. Таким образом осветляют так же вина и соки. Сделанная правильно брага и тщательно осветлённая по вкусу напоминает ординарное белое вино. А если дрожжи попадают в перегонный куб то получите бульён из этой белковой массы с соответствующими ароматами. Это и к приготовлению вина относится, чуть дрожжей в готовом вине и ароматец ещё тот после месяца устаивания.

Если интересно то расскажу ещё )))

[avor]

-Если интересно то расскажу ещё )))
А зачем? Водка в магазине хоть и по сильно завышенной, но доступной цене. А книжек по брожению и брагоректификационному производству и в сети и библиотеке скока хошь. Был бы интерес.

[Электрофил]

Знакомы ли вы с этим?

[avor]

Вы кому задаете вопрос или всем я читал про это. Не адиабатическая колонна она может и эффективней. Но высоту эквивалентную ТТ она не уменьшает в тысячи раз.

[ozzy_72]

Водка магазинная как то не нравится мне. Водку из пшеницы пророщенной больше люблю. А ещё больше самостоятельно изготовленные бальзамы и настойки. Пью мало но люблю всё потребляемое внутрь готовить сам. А вообще готовить люблю больше чем есть и пить )))

Мне интересны процессы ректификации в эмульсионном режиме при принудительном дроблении пузырьков . Например если раздробить пузыри в 10 раз по диаметру при прочих равных условиях , насколько уменьшится высота теортарелки? Пусть это идеализация вроде сферического коня в вакууме, но всё же на сколько? То есть пусть скорость движения пузырей та-же количество флегмы считаем избыточным, насколько уменьшится теортарелочная высота? Где можно найти подобные выкладки?

Основы массопередачи изучил. Там такого не нашёл. Может плохо читал, но зависимости высоты теортарелки от степени дисперсности фаз не обнаружил. Я думаю это можно вывести из более общих уравнений, но с налёта точно не смогу. Может кто к этому ближе и поможет с направлением поисков?

[ozzy_72]

Да и вот ещё если кому надо )))

Прога для расчёта ёмкостей http://depositfiles.com/files/7nyh9h6nd
Книги по ректификации и рядом http://depositfiles.com/files/3l4nuphfu
Для души http://www.proza.ru/2010/09/29/

[avor]

--Водка магазинная как то не нравится мне. Водку из пшеницы пророщенной больше люблю. А ещё больше самостоятельно изготовленные бальзамы и настойки. Пью мало но люблю всё потребляемое внутрь готовить сам. А вообще готовить люблю больше чем есть и пить )))

Воля ваша - у меня другое хобби. Водка - любая "как-то не нравится мне".


--Основы массопередачи изучил. Там такого не нашёл.
Может плохо читал.
Именно! Плохо учите мат часть. Снова за учебники.

, но зависимости высоты теортарелки от степени дисперсности фаз не обнаружил.
Да! ну!?
--Я думаю это можно вывести из более общих уравнений, но с налёта точно не смогу. Может кто к этому ближе и поможет с направлением поисков?

Даю направление: При увеличении дисперсности меняется площадь раздела фаз, приходящаяся на единицу высоты. Только не увлекайтесь при дроблении в бесконечность жидкость превращается в переохлажденный неустойчивый пар(вроде камеры Вильсона, для наблюдения за треками элементарных частиц)

[ozzy_72]

Не буду цитировать предыдущий ответ а просто отвечу )))
У меня у самого потребление спиртного минимальное. Но изготовление и тестирование на окружающих - нравится!

Мат часть всю учить просто не имею временной возможности потому и спрашиваю.

зависимости высоты теортарелки от степени дисперсности фаз действительно не обнаружил, я понимаю что площадь растёт но меня интересовало именно всплывание пузырьков и массобмен в зависимости от дисперсности. Там явно всё не просто линейно и гладко поэтому хотелось найти похожий пример. Мне кажется что там будут какието нелинейности со всплыванием, Ландау-Лифшица я только Механику и Кванты ещё как то помню, меня по этому учили а Гидродинамику не учил фундаментально поэтому в гидродинамике я "плаваю" )))

А насчёт дробления в бесконечность. Действительно что произойдёт при условно бесконечном дроблении пузырьков в жидкости в адиабатическом режиме. На дробление до степени разламывания молекул я не претендую )))

[avor]

-зависимости высоты теортарелки от степени дисперсности фаз действительно не обнаружил.

Эээк! Куда вы загнули! Вы что действительно полагаете, что существуют аналитические выражения, для такого рода зависимостей.

Либо экспериментальная табличка, либо критериальное уравнение(Пищите по ключевым словам "теория подобия"), для той же таблички, лучше вы ничего не найдете.

Но вы же хотели: Например если раздробить пузыри в 10 раз по диаметру при ПРОЧИХ РАВНЫХ УСЛОВИЯХ. А теперь начинаете "Там явно всё не просто линейно и гладко поэтому хотелось найти похожий пример." Либо так, либо этак третьего не дано. Конечно все не просто, а сложно настолько, что аналитических теорий толком и нету особо.

Тут еще все упирается в проблему того, что технологи оперируют макропараметрами типа частота вибраций, средняя скорость потока и тд. обычно у них нет возможности количественно измерить средний диаметр пузырька. Поэтому зависимости, которые они получают экспериментально, такого параметра не содержат, хотя он там и есть в неявном виде.

--Действительно что произойдёт при условно бесконечном дроблении пузырьков в жидкости в адиабатическом режиме.

Ну это же очевидно. Как я уже писал выше, в случае дробления жидкости(капель) вы получите переохлажденный пар(камера Вильсона); В случае дробления газа(пузырьков) вы получите перегретую жидкость(пузырьковая камера).

[ozzy_72]

Цитирую
Но вы же хотели: Например если раздробить пузыри в 10 раз по диаметру при ПРОЧИХ РАВНЫХ УСЛОВИЯХ. А теперь начинаете "Там явно всё не просто линейно и гладко поэтому хотелось найти похожий пример." Либо так, либо этак третьего не дано. Конечно все не просто, а сложно настолько, что аналитических теорий толком и нету особо.

Я не ною, просто это два разных желания ))) Аналитической теории нет это я понимаю и принимаю. Но и подобного не нашёл. Никто не дробил пузырей принудительно. Буду первым )))
В Виьсоном и пузырьковой камерой понял и осознал. Так мне не раздробить. Собираю прикидочный диспергатор сиренного типа из ситечек для раковин, никак не получается ровно водочные бутылки на колечки нарезать чтоб прозрачным моё экспериментальное творение снаружи было. Резать толстостенную кварцевую трубу для этих целей и сложнее и жалко.

А в каки степени дисперсноти пузырей считается переод от пены к газовой эмульсии и следующий от эмульсии к перегретой жидкости?

[StYV]

Стеклянные трубы больших диаметров купить в Москве несложно.
С уважением StYV.

[avor]

--никак не получается ровно водочные бутылки на колечки нарезать.
На токарном станке не пробовали?

-Никто не дробил пузырей принудительно. Буду первым )))

Ну на счет приложения механических воздействий для интенсификации массообмена вы не первый, есть роторно-пленочные испарители, где правда капельно-пленочное дробление. А уж всяких сложных способов организации потоков газа и жидкости и их дробления на тарелках не счесть числа, только они все, как правило, гидродинамические, механика с моторами все же сильно удорожает оборудование. Есть так же аппараты со взвешенным пенным слоем, где жидкость удерживается во взвеси за счет уноса потоком паров, как зависающий парашютист в вертикальной аэродинамической трубе. Способ интенсификации массообмена не счесть числа.

--А в каки степени дисперсноти пузырей считается переод от пены к газовой эмульсии и следующий от эмульсии к перегретой жидкости?

Я первый раз встречаюсь с термином "газовая эмульсия"

Пена - это концентрированная эмульсия газа в жидкости.

Согласно определениям, принятым в коллоидной химии, пены представ­ляют собой высококонцентрирован­ные эмульсии газа в жидкости, обла­дающие определенной структурой и жесткостью, когда ячейки образованы газом, объем которого превышает 74 % (при объеме газа меньше 74 % си­стемы называют эмульсиями газа в жидкости).

Т.е. это не очень четко определенный термин.

[ozzy_72]

насчёт газовых эмульсий
http://www.himi.oglib.ru/bgl/9432.html

там о этом
Автор: Перепелкин К.Е. Название: Газовые эмульсии Год издания: 1979 УДК: 54 Число страниц: 200

А в другом месте http://www.dissercat.com/content/intens ... estorozhde
так К.Е. Перышкин. Газовые эмульсии. Л.: Химия, 1979.- 200 с.

Авторы разные только по фамилиям, что из них верно или обе существуют? Хотелось бы почитать что то из них если у кого есть, маякните полжалуйста.

Насчёт способов повышения межфазного контакта я уже ознакомился с основными авторами, как мне представляется мелкодисперсное измельчение фаз за счёт только собственной энергии паровой фазы потребует высоких давлений а соответственно температур в кубе. Поэтому внешний ввод механической энергии для малых систем оправдан и не сильно усложнит устройство чем если такую же дисперсность получать без подвода внешней энергии.

Можно как жидкость в газе -туманы так и газ в жидкости - эмульсии. Газовая фаза в моём случае по объёму 25-50 процентов. Если хорошо диспергировать то разделить потом быстро только в режиме сепаратора, противоток тоже при обычном ускорении 9,81 не получится для такой дисперсности.

Бутылку в токарном станке зажать сложно раздавливается зараза (( Я не унываю, бутылок много, ещё не перевелись опустошители бутылок в моей области определения!


И ещё нужна литература с толковым описанием газожидкостных сирен, КПД, потребление энергии, наработки.

[avor]

-насчёт газовых эмульсий
Показывает, что это чуть ли не отраслевая терминология принятая нефтедобытчиками.

-- только собственной энергии паровой фазы потребует высоких давлений а соответственно температур в кубе.

Вообще то не температур, мощностей(скоростей) теплообмена.

-- Поэтому внешний ввод механической энергии для малых систем оправдан и не сильно усложнит устройство чем если такую же дисперсность получать без подвода внешней энергии.
Скорее потому, что в малом масштабе все меняется: механика становится дешевле, а сложные теплообменники дороже. Но малые объемы по большому счету никому не нужны.

-Бутылку в токарном станке зажать сложно раздавливается зараза
Ближе к донышку крепить надо(максимально возможно) еще резиновое кольцо или рукав одеть можно, но это может повлиять на центровку. И обороты поменьше в районе 1 секунд^-1. и еще очень рекомендую бутылку под названием "облегченка" у нее шов не вдоль оси идет(две детали) а три детали (донышко горлышко и цилиндрическая обечайка) и 2 шва перпендикулярных оси.