3. Домашний аппарат дистиллятор-ректификатор "Толстяк"

Если ты не заметил, я только и занимаюсь этим - доказываю, предоставляю расчеты и результаты опытов.
Я описал процессы, происходящие при барботаже. Показал результат работы своего аппарата. Рассчитал систему из четырех барботеров и привел графики зависимости концентрации пара на выходе от времени. Результат моих опытов продемонстрировал эффект стабилизации концентрации спирта на выходе МСД. Проведенное мной компьютерное симулирование процесса перегона на МСД показало тот-же самый эффект стабилизации, что подтверждает правильность моего описания процессов МСД.
Если бы ты мыслил хоть чуть-чуть дальше своего носа, то заметил, что для оценки результата моих опытов ареометр вообще не нужен.
Правильность его показаний подтверждается термометром.
А самое главное - крепость дистиллята можно легко посчитать из соотношения объема отбора и объема барботерного остатка.
Я сейчас могу совершенно точно в каждый момент времени отбора посчитать сколько будет барботерного остатка в каждом барботере и какой крепости, сколько и какой крепости будет получаться дистиллята.
Результат тебя очень огорчит...

З.Ы.: Если ты считаешь, что кипение - это не ТМО, мне сказать больше нечего - снимаю шляпу

 

Если тело, нагретое до температуры, более высокой, чем температура жидкости, поместить в жидкость, то жидкость будет нагреваться, а тело будет остывать. С этим кто-нибудь будет спорить?
Если температура жидкости достикнет температуры ее кипения, то энергия, переданная от тела жидкости будет затрачена на образование пузырей пара на границе тело-жидкость. С этим кто-нибудь поспорит?
Какая разница, в каком фазовом состоянии находится тело!
Если тело твердое, то пузырьки пара будут образовываться на его поверхности.
Если тело газообразное, то оно будет присутствовать в жидкости в виде пузырей и испарение жидкости будет происходить внутрь этих пузырей.
Но суть останется той-же - Жидкость кипит, пузыри пара, выходящего на поверхность имеют концентрацию пара в соответствии с "рыбкой". Конечно, при условии, что пузыри входящего пара пробудут в жидкости достаточное для насыщения время. Это время тем меньше, чем больше отношение площади поверхности к количеству избыточной теплоты в пузырьке. Т.е. чем меньше диаметр пузырька, тем меньшее время требуется, чтобы этот пузырек полностью превратился в продукт кипения жидкости.

 

@Тимоха, газ растворяется в жидкости, а пар - это та же жидкость, но в другом состоянии. Как можно их сравнивать?
Количество газа, создающего в жидкости насыщенный раствор, зависит от давления. Чем меньше давление, тем меньше газа может быть растворено в жидкости. Когда открываешь газировку, давление падает и избыток растворенного газа начинает выделяться по всему объему в виде пузырьков.
Это конечно похоже на кипение, но не совсем.
Напомню, что жидкость нельзя нагреть выше температуры кипения, вся избыточная энергия, переданная жидкости, будет затрачена на парообразование. Парообразование может происходить только в месте контакта жидкости с нагревателем. Поэтому образование пузырей при кипении по всему объему просто невозможно.
Вернее, возможно, если:
- использовать бесконтактный нагрев (микроволновка);
- резко понизить давление - нагретая жидкость вскипит по всему объему.
Но при использовании ТЭН, плиты и т.п. пузыри будут образовываться только на поверхности нагревателя.
Это ИМХО, если кто думает по-другому, объясните пожалуйста механизм...

 

@GremLine, при контактной передаче тепла от нагревателя жидкости, жидкость и нагреватель не обмениваются массами. При ТМО более горячий пар отдает высококипящую молекулу в жидкость (конденсация), а из жидкости вылетает молекула легкокипящая (испарение). Не важно ей куда вылетать - в пузырек пара или просто с поверхности в большой барботерный пузырь ограниченный стенками банки. Если повторить твой пример с водкой в сухопарнике и более горячий пар направить струей на поверхность водки, то ТМО на границе фаз будет, а кипения не будет. Ты и сам это утверждал, даже в пылу полемике дошел до того, что утверждал, что нагретая до кипения водка остынет... Не намного может и остынет!! В водку будут конденсироваться молекулы воды, а из водки будут вылетать молекулы спирта. (естесственно конденсация и испарение будет соответствовать концентрациям и температурам). Процессы ни чем не отличимы ни в барбатерном остатке, ни в насадке, ни на стенках банки, ни между водкой и паром - везде также все происходит на границе фаз. В барбатере не регулярная граница фаз - хаотически развитая не регулярная граница фаз. Все!!! Другого отличия в процессах нет!! У вас с Наном есть отличия ввиде кипения, вам подвластны физика и другии науки, главное бы находились они на вашей службе. Не удивлюсь, что случись вам нужда, вы с легкостью в барбатере зародите жизнь новую в виде Гомункулуса или на худой конец Искусственный Интелект выведете в барбатере селективно, методом естественного отбора дрожжевых штамов, скрещенных с бентонитом посредством силиконового шланга и медной трубки.

 

@bash Зачем так много слов, так много треска? Ты скажи просто - пузырек входящего пара в барботере проходя через жидкость дойдет до состояния насыщения, или по прежнему будет иметь более высокую температуру, чем жидкость?

 

Не дойдет пузырек до состояния насыщения. Динамика будет в сторону насыщения, но до равновесия энергий не достигнет ни когда. Ровно также как и в других случаях: в насадке РК, на стенке барбатера.

 

В этом мире все стремится к равновесию. Что же ему помешает достигнуть этого равновесия? Если ты опять говоришь о точности в седьмом знаке, то и при кипении точного равновесия не будет хотя бы потому, что пузырек пара образуется в более горячих слоях жидкости а затем попадает в более холодные.
Но не в том суть!
Если принять за идеальный барботер тот, в котором жидкость и выходящий пар находятся в равновесии, то реальный имеет КПД меньше 1. В идеальном барботере выходящие на поверхность пузыри пара не отличаются ни по качеству, ни по количеству от пузырей, вызываемых кипением.
Суть в том, что именно барботаж вызывает основное насыщение входящего пара спиртом, содержащимся в барботерном остатке, и концентрация спирта в пару на выходе барботера примерно соответствует той, какая была бы, если бы эту жидкость кипятили обычным нагревателем.
Если бы ТМО на стенках барботера давал бы такой-же эффект, вместо тарельчатых колонн использовали бы просто трубы. А как известно, число ТТ в тарельчатой колонне определяется только числом тарелок, а не высотой колонны.

 

Вот определение кипения, взятое из вики:
Кипение — процесс интенсивного парообразования, который происходит как со свободной поверхности жидкости, так и внутри неё.

Интенсивное испарение жидкости внутрь пузырьков при барботаже, происходящее во всем объеме жидкости полностью подходит под это определение, разве не так? Испарение в сухопарнике происходит только с поверхности, а значит не подходит под это определение.

Если сравнить выход пара до и после закипания жидкости - можно заметить разницу
Примерно такая же разница в парообразовании между сухопарником и барботером, согласись.

Представь себе пузырек пара, попадающий в жидкость с Ткип меньше, чем температура этого пара. Ты согласен, что температура пара в пузырьке будет понижаться? Если пузырек маленький, а жидкости достаточно много, то температура внутри него успеет понизится практически до температуры жидкости. А следовательно, содержащийся в пузырьке пар будет находиться в состоянии насыщения с жидкостью. Это значит, что весь проходящий через жидкость пар войдет в насыщение и мы получим над барботером такое же количество и качество пара, как если бы мы его кипятили ТЭНом. Скажи, в чем здесь ты видишь неправду?

Я когда-то имел водонагреватель с термодатчиком, в котором горе-инженер установил терморегулятор с биметаллической пластиной ниже(!) ТЭНа. В итоге ставишь на 80С, вода вовсю кипит, а регулятор не срабатывает. Клянусь, это правда!
Тот же эффект будет и с жидкостью в сухопарнике - только граничный слой будет иметь температуру близкую к Ткип. Вниз ко дну температура жидкости будет понижаться. Количество спирта, испаренного с поверхности жидкости будет гораздо ниже, чем при барботаже.