Izvedba destilacijske kolone ovisno o promjeru utora ili volumenu kocke

Srce svakog RK-a je car s mlaznicom, a upravo njegove sposobnosti uvelike određuju izvedbu kolone u cjelini. Za analizu se slažemo da, kao što bi trebalo biti tijekom ispravljanja, car ima visinu dijela mlaznice 150 cm, a SPN 3,5 x 3,5 x 0,25 mm u njemu, a kocka se puni tri četvrtine s 40% sirovog alkohola.

teorija

Stup od 1,5 inča može imati ladicu s unutarnjim promjerom od 35 ili 38 mm, a 2-inčni stup - 48 ili 50 mm. Današnji standardni set mogućih kockica: 20, 30, 37 i 50 litara.

Maksimalni kapacitet odvajanja stupca postiže se pri pred-gušenju, a također osigurava i maksimalnu brzinu uzorkovanja za dati omjer refluksa. Mnoge početne destilerije ne s pravom identificiraju prednajednu snagu s učinkom kolone. Zapravo, ispravljanje uključuje nekoliko faza, od kojih svaka zahtijeva vrijeme.

Prilikom odabira promjera stupca i volumena kocke, važno je razumjeti kako će njihova kombinacija utjecati na složenost postupka i količinu vremena utrošenog na ispravljanje.

Faze ispravljanja

1. Priprema opreme za rad. Sklapanje opreme, izlijevanje sirovog alkohola u kocku i druge pripremne radnje. Obično traje oko 0,5 sati, T1 = 0,5.

2. Zagrijavanje do vrenja. Ako je grijač odabran pravilno, na temelju omjera snage 1 kW po 10 litara, tada će grijanje trajati oko 40 minuta ili T2 = 0,7 sati.

3. Stabilizacija. Ova faza zahtijeva od 30 minuta do 1 sata. Neka to traje 45 minuta ili T3 = 0,75 sati.

4. Izbor frakcije glave. Vrijeme odabira "ciljeva" (T4) ne ovisi o brzini odabira. Da biste uklonili sve nečistoće iz glave iz kocke, potrebno je da svaka litra sirovine ispari barem jednom i posjetite stupac. Za to je potrebno 1 kW snage grijanja za svaku litru apsolutnog alkohola u kocki.

Radna snaga u vatima je brojčano jednaka površini presjeka (S) stupaca u kvadratnim milimetrima.

Količina apsolutnog alkohola (AS) određuje se na temelju volumena (SS) i njegove snage.

T4 = AC / N (sati), gdje:

AC = 0,4 * CC (litra);

N = 3,14 * d2 / 4/1000 (kW);

d je unutarnji promjer stupca (mm).

Odavde dobivamo:

T4 = 510 * CC / d2 (sati), gdje:

SS - 40% u litri,

d je unutarnji promjer stupca (mm2).

5. Izbor naslona za glavu. Ova faza je potrebna za čišćenje mlaznice od ostataka glave frakcije. Broj naslona za glavu ovisi o nosivosti i volumenu mlaznice. Kapacitet SPN 3,5 x 3,5 x 0,25 približno je jednak 150 ml refluksa po 1 litri mlaznice. Da biste ga kvalitetno isprali, trebate odabrati 2-3 sveska, za proračune koje ćemo uzeti - 2,5.

Da biste uzeli ovaj volumen brzinom od 0,5 l / h, trebate potrošiti 2 sata. Ako podignete brzinu na pola nominalne, tada će biti dovoljno 1,2 sata, bez obzira na promjer ladice.

Premala brzina smanjuje učinkovitost čišćenja i kvalitetu alkohola. Ali sada se ne radi o tome, za današnji zadatak ćemo uzeti vrijeme odabira maksimalno: T5 = 2 sata.

Volumen odabira u litrama:

Votb = 2,5 * 0,15 * Vn = 0,375 Vn, gdje je:

Vn - volumen mlaznice u litrama.

Ako se pretpostavlja da je stopa uzorkovanja 0,5 l / h, tada je vrijeme uzorkovanja:

T5 = 0,75 * Vn.

Ako je brzina uzorkovanja jednaka polovici nazivne brzine, s obzirom da je nazivna brzina uzorkovanja Wnom u ml / h brojčano jednaka površini poprečnog presjeka stupca u mm2, vrijeme za odabir naslona za glavu:

T5 = (0,375 * Vn) / (0,5 * S) = 0,75 * Vn / S = 0,75 * L * S / S

T5 = 0,75 * L (sat), gdje:

L - visina stupca u metrima.

Kod stope uzorkovanja kod naslona za glavu koja je jednaka polovici nominalne, vrijeme uzorkovanja u satima je brojčano jednako ¾ visine stupca u metrima, a ne ovisi o promjeru stupca ili volumenu volumena.

6. Izbor komercijalnog alkohola. Početna stopa uzorkovanja u ml / sat brojčano je jednaka površini poprečnog presjeka stupca (S) u mm. Pred kraj odabira, kako bismo povećali omjer refluksa i povećali sposobnost odvajanja, smanjujemo stopu odabira za 2,5 puta. Prosječna stopa odabira "tijela" bit će otprilike jedan i pol puta niža od nazivne.

Zapremina alkoholnog pića iznosi oko 80% AS u skupnom stanju.

Otuda i vrijeme odabira "tijela":

T6 = 0,8 * 0,4 * CC / (S / (1000 * 1,5)) = 480 * CC / S;

T6 = 611 * CC / d2, gdje je:

SS - količina 40% sirovog alkohola (l);

d je promjer ladice (mm).

7. Izbor "repova". Broj "repova" približno je 10% glasnoće zvučnika u kocki. Stopa uzorkovanja otprilike je jednaka polovici nominalne.

T7 = 0,1 * 0,4 * CC / (S / (1000 * 2)) = 80 * CC / S;

T7 = 102 * CC / d2.

8. Premještanje nečistoća iz stupca. Ova operacija traje pola sata, T8 = 0,5.

9. Demontaža opreme i čišćenje prostora. Najmanje ugodna faza, obično traje do 1 sata, T9 = 1.

Ukupno vrijeme ispravljanja

Ukupno vrijeme potrebno za jedan ciklus ispravljanja:

T = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 + T7 + T8 + T9;

0,5 + 0,7 + 0,75 + 510 * CC / d2 + 2 + 611 * CC / d2 + 102 * CC / d2 + 0,5 + 1.

Pojednostavnite i nabavite:

T = 5,45 + 1223 SS / d2.

Količina alkohola (Vc) dobivena za to vrijeme otprilike je jednaka 0,8 AU u kocki, gubici zbog nenadoknadive "glave" i ostatka u kocki se zanemaruju.

Vc = 0,8 * 0,4 * CC.

Učinak s kojim možemo dobiti alkohol po satu rada sa kolonom može se izračunati formulom:

Pr = Vc / T.

Praktični aspekti ispravljanja

Na temelju dobivenog modela pokušat ćemo odgovoriti na uzbudljiva pitanja.

1. Stvarne performanse stupca, ovisno o njegovom promjeru i velikoj količini (l / h).

Početna brzina odabira "tijela" puno je veća od stvarnih performansi stupca. Da bismo pomislili da s nominalnim kapacitetom 2-inčne kolone pri 1800 ml / h, destilacija 40 litara sirovog duha s jačinom od 40% može se naivno završiti za 9 sati.

Uzimajući u obzir sve potrebne operacije, stvarna produktivnost bit će gotovo 3 puta manja. Razlika u produktivnosti stupa od 35 mm i 48 mm zapravo nije 800 ml / sat, kao što se čini na prvi pogled, već samo 250 ml / sat. A to je puno, jer postupak traje dulje od jednog sata.

2. Vrijeme radnog ciklusa (sati).

Grafikon prikazuje utjecaj kubnih volumena (X os) na ukupno vrijeme ispravljanja (os Y) za različite promjere stupaca. Skupni standard - tri četvrtine volumena kocke. Postaje očigledna nerazumnost nekih opcija konfiguracije. Da bismo procijenili koliko će biti prikladno koristiti jednu ili drugu opciju, razmotrit ćemo trajanje glavnih operacija.

3. Ključne radne točke koje zahtijevaju intervenciju operatera.

3.1. Vrijeme od početka procesa do kraja odabira "ciljeva" ili prvog pristupa kocki za promjenu spremnika.

3.2. Zatim odaberemo naslone za glavu 2 sata brzinom polovice krstarenja (nominalnom). Prilazimo stupcu i mijenjamo spremnik, nastavljajući s odabirom "tijela".

3.3. Izbor tijela će završiti i morat ćete otići do stupca za promjenu posuđa.

3.4. Odabir "repova" potrajat će.

3.5. Zatim prilazimo koloni i dovršimo posao, koji traje 1,5 sata.

nalazi

1. Što je veća kocka veća, veća je stvarna produktivnost. Ali beskrajno ga podići neće uspjeti. Kad temperatura u kocki dosegne 90-92 stupnja, kokoši i ostale međuprostorne nečistoće počinju masovno napuštati kocku i nakupljaju se u mlaznici. Ako je većina velika, nečistoće će se nakon nakupljanja u donjem dijelu stupca početi dizati više i probijati se u odabiru. Morat ćemo prije preći na "repove". Za normalne performanse, masa bi trebala biti više od 10 volumena mlaznice, ali manja od 20 - kako ne bi propustili "repove".

2. Optimalna zapremina od 40% SS tijekom ispravljanja je 15 volumena pakiranja.