forma pisze:Proces, w sposób jaki ja prowadzę, to prędkość odbioru utrzymuję cały czas taką samą od początku do końca. Przy oczyszczaniu i wzmacnianiu surówki jest to 16 ml/min. i w tym przypadku mam problem z utrzymaniem stałej temp.na 10 p. pod koniec procesu. Po czym w finalnej rektyfikacji prędkość odbioru ustawiam 12 a kiedyś nawet 8 ml/min. W tym przypadku kolumna zachowuje się dużo bardziej stabilniej ale z uwagi na długość procesu od 2 do nawet 4 dni to te 0,06 temperatura lubi skoczyć ...
Jestem naprawdę pod wrażeniem, do tej pory uważałem że jestem bardzo cierpliwy. Ale gdybym miał prowadzić destylację przez kilka dni. To bym chyba po prostu nie wytrzymał. Zakładając że grzejesz z mocą ok 2kW, to pracujesz na RR około 8?
Chciałbym poruszyć kwestie doboru refluksu. Pierwsza kwestia to sprawa typowo termodynamiczna - ile ciepła należy odebrać od par podążających w górę kolumny, aby osiągnąć zakładany skład cieczy. Jest to tzw minimalny RR - mając kolumnę o nieskończonej liczbie półek destylacyjnych prowadząc proces z takim RR osiągniemy zakładany skład. Ale typowa kolumna rektyfikacyjna nie posiada nieskończonej liczby półek teoretycznych. Prowadząc proces rektyfikacji z większym RR od minimalnego istnieje skończona liczba półek destylacyjnych przy których osiągnięty zostanie zakładany skład destylatu. Najmniejsza liczba półek destylacyjnych wymagana do osiągnięcia zakładanego składu jest osiągana przy RR→∞, czyli przy braku odbioru.
O tym jak zmiana RR wpływa na minimalną liczbę półek destylacyjnych koniecznych do osiągnięcia danego składu można poczytać np. tutaj
http://www.separationprocesses.com/Dist ... Chp04n.htm lub po polsku
https://ichip.pw.edu.pl/sites/default/f ... lad_9A.ppt lub
https://pl.wikipedia.org/wiki/Metoda_McCabe’a–Thielego
Trzeba iść na kompromis i rzeczywisty RR przy którym jest prowadzony proces w większości przypadków jest od 10 do 50% większy niż minimalny RR - zależy to od tego co jest rozdzielane i stężenia składników - im niższe stężenie składnika który chcemy wydestylować, tym wyższy RR.
Przykładowe wartości RR oraz odbioru w zależności od składu są w poniższym wykresie:
liczba powrotu.jpg
Wyliczenia robiłem dla założonej mocy grzania 1kw i ok. 15-20 półek destylacyjnych w kolumnie (wstyd się przyznać, ale excela robiłem dawno temu i nie mogę znaleźć komórki w której była zdefiniowana liczba półek), zakładany destylat miał mieć 95%obj etanolu. W miarę jak stężenie w kotle maleje, odbiór konieczny do utrzymania stabilności układu szybko maleje. To czy pomiędzy kolumną jest bufor lub nie ma znaczenia - dla wyliczenia minimalnego RR - mając bufor jedynie później dojdzie do zmiany składu cieczy odbieranej na szczycie kolumny. Bo finalnie i tak liczy się skład cieczy w kotle oraz ilość dostarczanego do niego ciepła. I tak dla 98,5°C w kotle minimalny RR to 18,7 - w związku z czym maksymalny odbiór to 3,2 g/min - ale przy kolumnie która ma nieskończoną ilość półek teoretycznych. Dla rzeczywistej kolumny RR to około 33, a a odbiór to około 1,8 g/min na każdy 1kW ciepła dostarczonego do układu.
Nie analizuje w tym wypadku rozdziału pogonów od serca - nawet te 20 półek przy sugerowanym RR to wciąż trochę za mało, aby się ich efektywnie pozbyć.
W związku z RR pojawia się jeszcze jedna kwestia - liczby półek teoretycznych w kolumnie.
Tutaj na wykresie przedstawiłem wyliczenia dla kolumny z wypełnieniem półkowym* - dla wypełnienia zasypowego kształt krzywej jest bardzo podobny - jest charakterystyczny dla danego typu wypełnienia.
Sprawnosc_kolumny.jpg
Liczba półek jest naturalnie największa przy RR→∞, im mniejszy RR tym ilość półek jest mniejsza. I tak dla kolumny która przy RR→∞ ma 100 półek teoretycznych, przy RR = 1, sprawność wynosi 50%, w związku z czym ilość półek teoretycznych wynosi 50, analogicznie przy sprawności 70%, ilość półek wynosi 70 - jeżeli kolumna by miała 50 półek przy RR→∞, to ilość półek wynosiłaby analogicznie 25 i 35.
dS/DRR opisuje zysk wydajności kolumny wraz ze wzrostem RR - i jak widać ten szybko spada.
Mając kolumnę która ma maksymalnie 100 półek i przeprowadzając rektyfikację już stężonego etanolu, czas rektyfikacji z RR = 9 jest praktycznie taki sam jak dwukrotnej rektyfikacji z RR = 4, przy czym w pierwszym wypadku rektyfikujemy raz na kolumnie z około 89 półek. A w drugim wypadku rektyfikujemy 2 razy na kolumnie która posiada wtedy ok. 80 półek.
Jeżeli woda odwarowa po drugiej rektyfikacji jest czysta - to jaki jest cel rozcieńczania wsadu do drugiej rektyfikacji skoro nic nie zatrzymuje?
*Teoretyczna kolumna półkowa, która posiada 100 półek teoretycznych przy RR→∞ musi posiadać więcej niż 100 półek fizycznych.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.