Kapacitet ispravljačkog stupca ovisno o promjeru bočne stijenke ili volumenu kocke

Srce svakog RK je carga s pakiranjem, a njegove sposobnosti u velikoj mjeri određuju performanse kolone u cjelini. Za analizu ćemo se složiti da, kao što bi trebalo biti tijekom ispravljanja, car ima visinu mlaznice 150 cm i u nju se ulije SPN 3,5 x 3,5 x 0,25 mm, a kocka se napuni tri četvrtine s 40% sirovi alkohol.

Teorija

Stup od jednog i pol inča može imati bočne zidove s unutarnjim promjerom od 35 ili 38 mm, a stupac od 2 inča može imati 48 ili 50 mm. Standardni set mogućih kockica za danas: 20, 30, 37 i 50 litara.

Maksimalni kapacitet odvajanja stupa postiže se snagom prije poplave, koja također osigurava najveću brzinu polijetanja pri zadanom omjeru refluksa. Mnogi destilati početnici ne poistovjećuju s pravom snagu prije pijenja s performansama kolona. Zapravo, ispravljanje uključuje nekoliko faza, od kojih svaka treba vremena..

Pri odabiru promjera stupa i volumena kocke, važno je razumjeti kako će njihova kombinacija utjecati na složenost postupka i količinu vremena provedenog na ispravljanju.

Faze ispravljanja

1. Priprema opreme za rad. Montaža opreme, ulijevanje sirovog alkohola u kocku i druge pripremne radnje. Obično sve traje oko 0,5 sata, T1 = 0,5.

2. Zagrijavanje do vrenja. Ako je grijaći element pravilno odabran na temelju omjera 1 kW snage na 10 litara rasute tvari, zagrijavanje će trajati oko 40 minuta ili T2 = 0,7 sati.

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

4. Izbor frakcije glave. Vrijeme odabira "glava" (T4) ne ovisi o brzini odabira. Da bi se iz kocke uklonile sve nečistoće u glavi, svaka litra glavnine mora ispariti barem jednom i biti u koloni. Da biste to učinili, trebate isporučiti 1 kW snage grijanja za svaku litru apsolutnog alkohola u kocki..

Radna snaga u vatima numerički je jednaka površini presjeka stupa (S) u kvadratnim milimetrima.

Količina apsolutnog alkohola (AC) određuje se na temelju volumena (CC) i njegove jačine.

T4 = AC / N (sati), gdje:

AC = 0,4 * CC (litra)-

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

d - unutarnji promjer stupa (mm).

Odavde dobivamo:

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

SS - 40% rasute mase u litrama,

d - unutarnji promjer stupa (mm²).

5. Izbor naslona za glavu. Ova je faza potrebna za čišćenje ambalaže od ostataka frakcije glave. Broj naslona za glavu ovisi o kapacitetu držanja i volumenu naslona za glavu. Kapacitet zadržavanja SPN 3,5 x 3,5 x 0,25 približno je jednak 150 ml refluksa po 1 litri mlaznice. Da biste ga učinkovito isprali, trebate odabrati 2-3 volumena, za izračune ćemo uzeti - 2.5.

Potrebna su 2 sata za uzorkovanje ovog volumena brzinom od 0,5 l / h. Ako brzinu povećate na polovicu nominalne, tada će biti dovoljno 1,2 sata, bez obzira na promjer bočne trake.

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

Volumen uzorkovanja u litrama:

Votb = 2,5 * 0,15 * Vn = 0,375 Vn, pri čemu:

Vn - volumen mlaznice u litrama.

Ako se uzme brzina uzorkovanja jednaka 0,5 l / h, tada je vrijeme uzorkovanja:

T5 = 0,75 * Vn.

Ako je stopa povlačenja jednaka polovici nominalne brzine, uzimajući u obzir da je nominalna brzina povlačenja Wnom u ml / h brojčano jednaka površini presjeka stupa u mm², Vrijeme odabira 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 stupa u metrima.

Pri brzini odabira naslona za glavu koja je jednaka polovici nominalne, vrijeme odabira u satima numerički je jednako ¾ visine stupa u metrima i ne ovisi o promjeru stupa ili volumenu rasutog tereta.

6. Izbor komercijalnog alkohola. Početna brzina povlačenja u ml / h brojčano je jednaka površini presjeka stupa (S) u mm. Do kraja uzorkovanja, kako bismo povećali omjer refluksa i povećali sposobnost odvajanja, smanjujemo brzinu uzorkovanja za 2,5 puta. Prosječna stopa odabira "tijela" bit će otprilike jedan i pol puta niža od nominalne.

Količina komercijalnog alkohola je približno 80% alkohola.

Otuda vrijeme odabira "tijela":

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

T6 = 611 * CC / d2, gdje:

CC - količina 40% sirovog alkohola (l)-

d - promjer bočne stranice ladice (mm).

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

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

T7 = 102 * CC / d2.

8. Istiskivanje nečistoća iz kolone. Ova operacija traje pola sata, T8 = 0,5.

9. Demontaža opreme i čišćenje prostorija. 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.

Pojednostavljujemo i dobivamo:

T = 5,45 + 1223 CC / d2.

Volumen alkohola (Vc) dobiven za to vrijeme približno je jednak 0,8 AC u kocki, zanemarit će se gubici za nepopravljive "glave" i ostatak u kocki.

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

Produktivnost kojom možemo dobiti alkohol po satu rada s kolonom možemo izračunati pomoću formule:

Pr = Vc / T.

Praktični aspekti ispravljanja

Na temelju dobivenog modela pokušat ćemo odgovoriti na uzbudljiva pitanja..

1. Stvarna produktivnost kolone ovisno o njezinu promjeru i zapreminskom volumenu (l / h).

Početna brzina povlačenja "tijela" mnogo je veća od stvarne produktivnosti kolone. Jednostavno je naivno pomisliti da se pri nominalnom kapacitetu stupa od 2 inča od 1800 ml / sat destilacija 40 litara sirove nafte alkohol jačine 40% može se popiti za 9 sati..

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

2. Vrijeme radnog ciklusa (sati).

Grafikon prikazuje utjecaj volumena kockica (os X) na ukupno vrijeme ispravljanja (os Y) za različite promjere stupca. Glavnina je standardna - tri četvrtine volumena kocke. Nerazumnost nekih opcija konfiguracije postaje očita. Da biste procijenili koliko će biti prikladno koristiti ovu ili onu opciju, uzmite u obzir trajanje glavnih operacija.

3. Ključne radne točke koje zahtijevaju intervenciju operatera.

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

3.2. Zatim odabiremo naslone za glavu na 2 sata pri polovini brzine krstarenja (nominalna). Prilazimo koloni i mijenjamo spremnik, nastavljajući s odabirom "tijela".

3.3. Izbor tijela će završiti i morat ćete otići do stupca da promijenite posuđe.

3.4. Odabir "repova" će potrajati.

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

nalazi

1. Što je veći volumen kocke veća je stvarna produktivnost. Ali povećati ga beskrajno neće uspjeti. Kada temperatura u kocki dosegne 90-92 stupnja, trup i druge među nečistoće počinju masovno napuštati kocku i nakupljati se u mlaznici. Ako je glavnina prevelika, tada će nakon nakupljanja u donjem dijelu kolone nečistoće početi rasti sve više i više i probijati se u izbor. Morat ćemo prije prijeći na "repove". Da bi se postigle normalne performanse, glavnina bi trebala biti veća od 10 pakiranja, ali manja od 20 - kako ne bi promašili "repove".

2. Optimalni volumen rasutih 40% SS tijekom ispravljanja je 15 volumena pakiranja.

Promjer stupa, mm	Volumen mlaznice, l	Bulk volumen, l
iz	prije
35	1.44	14	29
38	1.7	17	34
48	2.71	27	54
pedeset	2.95	trideset	59

S minimalnom masom možete prebaciti na odabir "jalovine" na temperaturi dna od 96-97 stupnjeva, s maksimalnom masom - 92-93 stupnja.

3. Trajanje ispravljanja povećava se smanjenjem promjera stupa i povećanjem volumena jednokratne rasute mase. Ali upotreba velikih promjera stupaca s malom količinom podrazumijeva dobivanje relativno velikog volumena recikliranog alkohola i malog prinosa korisnog.

4. Bez alata za automatizaciju koji vam omogućavaju da opremu dugo ostavljate bez nadzora, moguće je koristiti setove s relativno kratkim vremenom ciklusa. To sužava raspon mogućih mogućnosti i objašnjava činjenicu da mnogi destileri jednostavno ne oduzimaju "repove" svojoj opremi ili radije izrađuju NDRF - snage nisu neograničene.

5. Općenito, ako postupak traje više od 12-15 sati, potrebna je automatizacija. Barem najjednostavniji sa sigurnosnim blokom koji vam omogućuje davanje signala o poplavi, prekidu vode ili porastu temperature u TCA. Ako to nije moguće, trebali biste se ograničiti na minimalni volumen kockica.

6. Rezultirajuće ovisnosti i grafikoni omogućuju izradu kvalitativne i, do neke mjere, kvantitativne analize različitih opcija za cjeloviti skup RK. Glavna stvar je ne zaboraviti na potrebu uspoređivanja s vremenom koje je destilator spreman posvetiti svom hobiju..