Аппарат

[Andrey-V]

Уважаемые форумчане,

 

прошу прощения что залез на этот форум, а не воспользовался специфическим, но дело в том, что у меня есть определенные сомнения в квалификации обитателей последних))).

Итак позвольте вопросы, я могу путаться в терминологии, не судите пожалуйста строго.

 

На приложенной картинке обычный самогонный аппарат, жидкость разогревается на водяной бане, контролируемой термостатом, испаряется с кусочков колотой керамики и через холодильник Димрота попадает на холодильник змеевик, соответственно вопросы к уважаемой публике:

 

1.  Верно ли расположение термостата, работающего на ограничение температуры 78.3 градуса с гистерезисом 0.1 градуса?

 

2.  Правильно ли указаны направления потоков охлаждения?

 

3.  Стоит ли использовать дефлигматор Димрота и если да, то какая длина дефлигматора, скорость и температура потока наиболее оптимальны?

 

4.  Верен ли следующий алгоритм настройки системы:

 

а.) Запускаем максимальный поток охлаждения в дефлигматоре и устанавливаем подогрев на максимум

б.) После достижения температуры 78.3 градуса, постепенно уменьшаем поток охлаждающей жидкости дефлигматора до появления паров этилового спирта в холодильнике?

 

Спасибо! 

 

 

[mypucm]

Ни фига себе - обычный самогонный аппарат! Однако, термостат в виде полосочки я как-то не понял. Больше похоже на термометр. Что там у нас все же с поддержанием нужной температуры?

[Arkadiy]

Если вы установите температуру в колбе 78,3, то ничего не отгоните - эта температура должна быть в парах на головке после дефлегматора. 

[Andrey-V]

mupucm, безусловно это всего лишь схематический набросок, термостат выполнен в виде термопары(изолированной от корпуса) и контроллера с реле, который управляет подогревом.

 

Arkadiy, спасибо за комментарий, я почему-то всегда полагал что этиловый спирт начинает испаряться после нагрева жидкости до температуры 78.3, однако позвольте следующий вопрос, получается, что если я поставлю датчик термостата сверху дефлигматора и буду контролировать температуру там, то теоретически, у меня в испарениях будут и другие компоненты, температура кипения которых выше или я чего-то недопонимаю?  Или просто некоторые фракции будут конденсироваться на охлаждающем змеевике дефлигматора до выхода из оного?

 

Схему переделал.

 

И что скажете относительно остальных вопросов?, особенно волнует направление потоков и нстройка.

 

Спасибо.

 

Изменено 30 Сентября, 2015 в 12:59 пользователем Andrey-V

[Arkadiy]

Если вы поставите датчик сверху то будете  видеть температуру конденсации, в вашем случае  азеотропа, при этом температура в кубе может быть любой, так как температура кипящей жидкости  будет выше температуры в парах, а перепад температур будет сидеть на дефлегматоре.

Дефлегматор служит как раз для того, чтобы высококипящие примеси на нем сконденсировались и вернулись в куб, а легкокипящее основное вещество пошло на конденсацию в холодильник.

Задав температуру выше дефлегматора вы ограничите доступ высококипящих примесей в холодильник.

[Andrey-V]

Если вы поставите датчик сверху то будете  видеть температуру конденсации, в вашем случае  азеотропа, при этом температура в кубе может быть любой, так как температура кипящей жидкости  будет выше температуры в парах, а перепад температур будет сидеть на дефлегматоре.

Дефлегматор служит как раз для того, чтобы высококипящие примеси на нем сконденсировались и вернулись в куб, а легкокипящее основное вещество пошло на конденсацию в холодильник.

Задав температуру выше дефлегматора вы ограничите доступ высококипящих примесей в холодильник.

 

 

Ага, теперь понимаю, вы простите, я просто инженер, по этому любопытный и задаю столько вопросов) Теперь если не сложно, поясните меня пожалуйста:

 

1. Если я установил термодатчик сверху колонны дефлегматора и собираюсь выгонять этиловый спирт, то какую температуру конденсации мне устанавливать, 78.15 градусов?

 

2. И наверное самый неприятный для меня вопрос, регулировка температуры конденсации должна осуществляться только температурой нагрева или в том числе скоростью потока хладагента в дефлегматоре?, то есть как грамотно регулировать процесс? У меня закрались подозрения что при испарении этилового спирта, температура кипения тоже будет меняться. 

 

3. Надо ли привязывать процесс к атмосферному давлению?, я про температуру испарения и кипения...

 

4. Стоит ли ловить сотые доли градуса и каков оптимальный гистерезис?

 

5. А может дополнительно стоит контролировать температуру кипения?

 

Я просто хочу построить полный автомат управления процессом, насколько я понимаю сама процедура при объемах более 10-ти литров может затянуться на n-часов, очень хочется все правильно автоматизировать)

 

Спасибо.

 

 

P.S. "автоматизировать процесс полива парника было существенно проще)))"

Изменено 30 Сентября, 2015 в 13:57 пользователем Andrey-V

[dmq]

1. 78.3 будет нормально

2. И температура нагрева и мощность нагревателя будут иметь значение, подберете экспериментально. Когда начнете отгонять - за 2-3 тренировки эмпирически все отработаете.

3. Да, но необязательно. 78.3 это при 760мм. рт.ст.

4. Нет, не стОит, нет в этом особого смысла. Гистерезис тоже придется подбирать экспериментально, мы ведь не знаем аппаратной части что будет использоваться, а если бы и знали какой смысл разводить многостраничные инженерные выкладки если за несколько отгонок все и так подбирается? 

5. Зачем? Нас интересует температура пара, вся автоматика должна работать на нее

 

 

Не вижу смысла гнаться за 96% спиртом, при маленьких послаблениях 94-95% получается без проблем.

Если надо вот прямо 96% тогда собирайте ректификационную колонну с пару метров высотой и со всеми плюшками 

Изменено 30 Сентября, 2015 в 19:04 пользователем dmq

[Andrey-V]

1. 78.3 будет нормально

2. И температура нагрева и мощность нагревателя будут иметь значение, подберете экспериментально. Когда начнете отгонять - за 2-3 тренировки эмпирически все отработаете.

3. Да, но необязательно. 78.3 это при 760мм. рт.ст.

4. Нет, не стОит, нет в этом особого смысла. Гистерезис тоже придется подбирать экспериментально, мы ведь не знаем аппаратной части что будет использоваться, а если бы и знали какой смысл разводить многостраничные инженерные выкладки если за несколько отгонок все и так подбирается?

5. Зачем? Нас интересует температура пара, вся автоматика должна работать на нее

 

 

Не вижу смысла гнаться за 96% спиртом, при маленьких послаблениях 94-95% получается без проблем.

Если надо вот прямо 96% тогда собирайте ректификационную колонну с пару метров высотой и со всеми плюшками

 

Спасибо!,

 

я повторюсь, мне очень хочется сделать универсальный и простой контроллер "для народа", чтобы человек не сильно разбирающийся в электронике, собрал мою схему (электронику) и запустил, не думая о том что получится, чтобы автоматика полностью контролировала процесс от "а" до "я" независимо от нюансов исполнения железа, ну согласитесь, кто-то возьмет дефлегматор одной высоты, кто-то другой, опять же температура и скорость хладагента у каждого будут тоже свои. Вот я и хочу понять свод некоторых параметров, которые нужно контролировать неизменно от "железа".

 

Однако, позвольте уточнить еще пару моментов по запуску и завершению процесса. Понятно, что на начальном этапе будет испаряться метиловый спирт, а в конце вообще непонятно что, соответственно вопрос:

 

Как правильно запустить процесс, буквально когда убирать тару с метиловым спиртом и когда правильно завершить процесс, собственно в качестве индикатора момента завершения процесса я и собирался использовать температуру кипения, ведь она станет расти по мере испарения?  

 

Опять же исходя из моей схемы никто не одернул меня по поводу направления движения хладагентов системы, или здесь все верно?

 

Мог бы кто нибудь описать процессы происходящие в системе от начала и до конца?, что когда испаряется, как меняются параметры системы с течением времени?, так мне будет гораздо проще набросать схему автомата и воплотить все это добро в датчиках, клапанах, насосах, индикаторах и.т.п. )))

 

P.S. "я не сильно болею за градусы, я больше за чистоту и конечный автомат))), я понимаю что спирт весьма гигроскопичен и 96 градусов мне не получить)))"

Изменено 30 Сентября, 2015 в 15:55 пользователем Andrey-V

[dmq]

Не путайте самогон и этиловый спирт. При 96% никакой сивухи не идет (само собой речь о нормальном процессе дистилляции а не когда включают нагреватель на 100500 процентов мощности). Самогон - это все же смесь спирта и кучи всяких разностей, за это его любят самогонщики. Определитесь с желаниями

Из 96% этанола можно сделать разве что водку при разбавлении но самогоном это уже не будет.

Сколько отбрасывать хвостов или голов описано в тысячах статей в сети. Рекомендую перейти к практике и Вы сами увидите по температуре и процессу дистилляции когда и что происходит.

 

Чтоб понять процесс можно, например, прочитать про дистилляцию тут, стр. 487

http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=15&t=35&p=1918#p1918

 

Там же чуть ниже есть "Э Крель, Руководство по лабораторной перегонке"

 

Так же изучите как работает дефлегматор.

Направление охлаждения, по крайней мере в выходном змеевике, указано верно.

 

P.S. максимальная концентрация спирта получится при минимальной скорости дистилляции.

Изменено 30 Сентября, 2015 в 16:57 пользователем dmq

[Dezmond]

Направление хладогентов: у конденсатора нормальное, у дефлегматора поменять.

Да, в качестве "индикатора" того, что метанол ушёл может быть подъём температуры. Всё таки разница между температурами кипения метанола и этанольного азеотропа приличная.

Тут возникает ещё один момент, на который почему то никто не обратил внимания. Когда Вы начнёте гнать, то не факт что полетит азеотроп после дефлегматора, а не смесь с более низким содержанием спирта. Это всё таки дефлегматор, а не ректификационная колонна.

 

ЗЫ: поправил про направление потоков.

Изменено 30 Сентября, 2015 в 17:00 пользователем Dezmond