Теория дистилляции.

Bashh, я не говорю, что флегма кипит - она находится при температуре, равной температуре ее кипения. Только в этом случае полученный от пара избыток теплоты будет приводить к интенсивному ее испарению, или как ты говоришь "сколько бы в нее не сконденсировалось пара, ровно столько пара (по энергии) из нее испариться".
Если же температура флегмы будет ниже, то полученное от пара тепло будет тратиться не на парообразование, а на нагрев флегмы, или как в случае с барботером - тепло будет передаваться через тонкий слой флегмы стеклу. Поэтому из флегмы испарится не ровно столько, сколько сконденсировалось, а гораздо меньше. Баланс ТМО возможен только при полном отсутствии "утечек" тепла наружу.

 

Да в том-то и дело, что пар и флегма находятся не в равновесии! Флегма немного холоднее пара, но при этом разогрета до температуры кипения. Пар горячее флегмы, потому что он имеет меньшую крепость, чем пар от флегмы. Именно поэтому часть пара конденсируется во флегму, а высвободившаяся энергия тратится на испарение флегмы и укрепление пара.
В процессе ТМО имеет место не равновесие между паром и флегмой, а равновесие между отдаваемой паром флегме водой и получаемым от флегмы спиртом. Но это равновесие возможно только когда флегма находится при температуре кипения при полной теплоизоляции.

 

Bashh, попробую пояснить это на примере "горячих" и "холодных" молекул, как ты это обычно делаешь:
Представь себе поверхность чистого спирта, над которой находится чисто водяной пар.
Имеется существенная разница в процессах когда температура спирта ниже его температуры кипения, или равна температуре кипения.
В первом случае "горячая" молекула воды из пара, врезаясь в молекулы спирта, заставляет их двигаться быстрее, т.е. нагревает спирт.
Во втором случае молекулы спирта движутся в жидкости с максимально возможной скоростью, поэтому эта же молекула воды передаст молекулам спирта такой импульс, что вышибет примерно четыре молекулы спирта из жидкости в пар.
Вот это и есть ТМО.

 

Ну да, это я с прямым углом перепутал
Я имел в виду, что удельная теплота парообразования воды примерно в 4 раза больше, чем у спирта.
Поэтому при конденсации единичной массы воды испарится четыре единичных массы спирта.
Молекулярная масса воды - 18, а спирта - 46.
Поэтому одна молекула воды вышибет примерно одну молекулу спирта

 

Bashh, ты читаешь то, что я пишу? Чтобы влетающая в жидкость молекула вышибла из жидкости другую молекулу необходимо, чтобы жидкость была разогрета до максимальной температуры, иначе полученный молекулой жидкости импульс будет недостаточен для того, чтобы молекула вылетела.
Таким образом, если одна молекула с определеной энергией влетела, другая с такой же энергией вылетела, то жидкость нагрета до температуры кипения.
Если температура жидкости ниже Ткип, то влетающая молекула не вышибет другую, а лишь заставит молекулы жидкости двигаться быстрее внутри жидкости - нагреет жидкость.

 

Ключевое слово здесь некоторое время. Вчера как раз смотрел видео от Бутлегера по приготовлению бурбона. Автор в трехлитровую банку кукурузного самогона запихал дубовые чурки и оставил в погребе открытой (!) "чтоб дышало" на три недели.
Может стакан водки за месяц и "выветрится" но с таким же успехом можно и брагу пытаться перегонять не доводя ее до кипения...
Конечно, обмен отдельными "бешеными" молекулами между паром и жидкостью будет и при комнатной температуре, и спирт испаряется при любой температуре и водяной пар присутствует в воздухе. Только вот толку от такого ТМО - как от козла молока.

 

Ой ли? Внизу колонны поступает пар с температурой куба. Стекающая вниз флегма внизу колонны будет иметь примерно такую же температуру. Стекать в куб будет флегма с крепостью кубового остатка.

 

Сравни теплопроводность пара и жидкости... Температурный градиент будет не в слое жидкости, а в слое пара возле жидкости.
Если жидкость не будет доведена до температуры кипения, то ближлежащие слои пара просто сконденсируются на поверхности жидкости нагревая ее. Испарение с поверхности не будет зависеть от количества тепла, переданного жидкости паром.

Полноценный ТМО будет происходить только при взаимодействии более горячего пара и жидкости с температурой кипения.

Что же касается процессов происходящих при комнатной температуре, то спирт просто испаряется, как более летучее вещество. При этом поверхность охлаждается и на ней конденсируется вода, содержащаяся в воздухе.

Когда жидкость доведена до кипения, количество производимого пара пропорционально подводимой мощности.
Если жидкость не нагрета, то количество пара не зависит от мощности, а определяется только ее летучестью при этой температуре.

 

Да вы бредите, сударь!
Странный ты какой-то, Баш. Ну нормально же говорил в предыдущем посте, и вдруг опять пошел слюной брызгать - какая муха укусила?

Ты хочешь сказать, что от колонны можно смело отрезать метра полтора и на 15 сантиметровом отростке она выдаст 96%?

Не просто низкая, а ниже на несколько порядков. При достижении температуры кипения скачкообразно возрастает.
То же самое происходит в кубе - пока жидкость не достигла температуры кипения, пар образуется, но его количество мало. Как только температура достигла кипения - вся подводимая мощность преобразуется в пар. И дело не в том, происходит парообразование внутри жидкости, или с поверхности - это следствие. Суть в том, что подводимая мощность не может никуда тратиться, кроме как на образование пара.
В случае с ТМО между макс. разогретой жидкостью и паром, вся передаваемая паром жидкости энергия будет истрачена на парообразование. Конечно, оно пойдет в пограничном слое между паром и жидкостью, а не внутри жидкости. Но сути это не меняет.

 

Ну тогда и в электрическом чайнике кипения нет? Ведь парообразование происходит только в пограничном слое жидкости возле нагревательного элемента.
Вот посмотри, как кипит барботерная жидкость на поверхности подводящей пар трубки, когда заплескивается на нее. Что скажешь - фотошоп, или обман зрения - нету никакого кипения???

 

Если жидкость нагрета до Ткип, а температура пара выше температуры жидкости, то тепло не передается от пограничного слоя к периферии. Все тепло, выделяющееся при конденсации воды в пограничном слое затрачивается на испарение спирта из него, а не на нагрев. Именно поэтому, когда жидкость нагревается до Ткип, интенсивность ТМО скачкообразно возрастает.
Это происходит на насадке и стенках утепленной колонны, а также при барботаже жидкости паром.
На охлаждаемых стенках барботера передаваемое паром тепло не тратится на испарение флегмы, а уходит в стенку банки.

Кстати, уравнение Больцмана вообще-то используется для газов, и процесс кипения жидкости вообще не учитывает. Так что не знаю, каким местом ты его приложить сюда сможешь.

 

Температура пограничного слоя за счет избытка молекул воды выше, чем температура внутри жидкости. Но при этом ниже, чем температура пара. Вся жидкость будет находиться при температуре, равной температуре ее кипения. Это и есть условие ТМО.

Попробуй на досуге пропустить горячий водяной пар через спирт. Посмотри, что произойдет, а уж потом изрекай постулаты.

Молекулярное взаимодействие на границе пар/жидкость уравнение Больцмана не описывает. Как не описывает и процесс кипения.

А тебе примеры только с адронным коллайдером по душе? Может до чайника снизойдешь, или до барботера - это тебе не интегралы у Больцмана щелкать...

 

Да брось, при чем здесь Фурье? Благодаря ему ты можешь смотреть мои ролики на ютубе.
А я говорю о постулате Клаузиуса, то бишь втором начале термодинамики. Ну и о первом начале заодно.
Пока жидкость не нагрета до Ткип. вся подводимая к ней энергия тратится на н ее нагрев, а парообразование происходит только за счет испарения с поверхности.
Когда температура жидкости достигнет температуры кипения, вся подводимая энергия будет затрачена на парообразование. Количество пара, образуемого из жидкости в единицу времени при этом скачкообразно и многократно возрастет.

 

Даже если предположить, что полутораметровая РК даст 30 ТТ, то ВТТ составит 7.5 см.
Чтобы укрепить СС до 96% нужно (лень считать) пожалуй, не меньше 6-7 ТТ - а это сантиметров 40.
Так что ты придумал свою РК. Настоящие так не работают.

 

Я тебя понял, хоть ты и выразился вкорне неправильно - высота переноса это и есть идеальная величина, равная одной единице переноса. Возможно, она внизу и меньше, спорить не буду - я действительно с РК не работал.
Bashh, Ладно, про СПН ты прав, согласен. А какая ВТТ у голой трубы без насадки по-твоему?

 

Ну я, в отличие от тебя, лекций по теории ректификации не слушал, зачетов не сдавал и диссертаций не писал
В статье с ХД (

Для того, чтобы видеть ссылки, Вам необходимо зарегистрироваться или войти на форум под своим именем.

) пишут обратное:
Теоретическую тарелку иногда (а в настоящее время все чаще) называют единицей массопереноса или единицей переноса (ЕП).
Но тебе, конечно, виднее...

 

Bashh, Зачем ты привел столько текста, если в первом же предложении приведенный тобой текст тебя же и опровергает!
Ты утверждаешь:

Я тебе возражаю, ссылаясь на ХД: Единицей переноса называют теоретическую тарелку.
Ты отвечаешь:

и сам же приводишь:

Значит, теоретическая ступень разделения - это и есть теоретическая тарелка.
Но ты говоришь:

Значит, ступень разделения - это единица переноса - теоретическая тарелка. Так в чем же врут?
И зачем ты привел такой огромный кусок текста, опровергая мое определение ЕП, если в нем определение ЕП вообще отсутствует?