Отбор по шпоре

Отбор по "шпоре" - уменьшаем отбор в зависимости от температуры в кубе.

Это называется по "шпоре для отбора". Отбор тела нужно вести с постоянно уменьшающейся скоростью, чтобы насадка нормально работала, иначе спирт уже будет не того качества. Либо не бегать уменьшать, а поставить заведомо низкую скорость, но тогда будет долго, это тоже не хорошо для качества.

Метод старт-стопа, как и метод управления по температуре в насадке, противоречит одному важному принципу кубовой ректификации. Этот принцип состоит в том, что надо избегать изменения в меньшую сторону насыщения насадки спиртом.

Когда колонна максимально насыщена спиртом, примеси промежуточного характера концентрируются в насадке, каждая на своем месте. Но не надо думать, что они сидят в колонне как бусинки на нитке. Речь идет не о "месте жительства" примеси, а о зоне максимальной концентрации. Выше и ниже этой точки примесь тоже присутствует, но чем дальше от нее, тем меньше концентрация. Зона накопления и заметного присутствия таких примесей в хорошо насыщенной спиртом колонне не поднимается выше метра насадочной части, и при правильно организованном отборе не поднимаются по насадке до опасных высот.

Правильно организованный отбор - философский камень ректификаторов. Как его определить? На первый взгляд просто: надо отбирать не больше, чем может дать куб. Тогда не придется брать "взаймы" у насадки, и сидящие ниже метра примеси не попадут в отбор. Ведь достаточно взять лишних 150-200 мл из 50-й колонны, и в уровне узла отбора у нас уже тот спирт с примесями, который не должен подниматься выше метра.

Если попытаться отобрать спирта чуть больше, это получится, но за счет "заимствования" из насадки, и зона концентрации примесей дернется вверх, в сторону отбора. А это не желательно.

Если отобрать меньше, образовавшийся излишек пойдет в куб, повышая крепость возврата, и заодно стягивая пониже те залетные молекулы примесей, который умудрились подняться выше положенного.

Этот расчет есть ни что иное, как определение минимального теоретического флегмового числа. Отбор с таким ФЧ - минимальный, при которм примеси не ползут вверх.

Такой расчет можно провести для каждой кубовой температуры и получить "шпаргалку" отбора для всего процесса ректификации. Вот результаты расчета минимальных флегмовых чисел и соответствующих им отборов на каждый киловатт полезного нагрева для разных кубовых температур (считается, что отбирается 97%-ный спирт):

T в кубе (℃)	Min ФЧ	Max отбор идеал (мл/час на 1 кВт)	Max отбор К=0.5 (мл/час на 1 кВт)
79	2.39	1458	729
80	1.61	1894	947
81	1.28	2168	1084
82	1.17	2278	1139
83	1.14	2310	1155
84	1.15	2299	1150
85	1.22	2227	1113
86	1.36	2095	1047
87	1.52	1962	981
88	1.70	1831	915
89	1.91	1699	849
90	2.17	1559	780
91	2.47	1425	712
92	2.80	1301	650
93	3.18	1183	591
94	3.63	1068	534
95	4.22	947	474
96	5.09	812	406
97	6.36	672	336
98	8.43	524	262
99	16.9	276	138
99.5	34.4	139	70
99.9	206	24	12

Отбор для идеальной колонны мы даже не рассматриваем. Но и использованный в таблице коэффициент 0,5, учитывающий неидеальность колонны, не является догмой. Для каждой колонны и для каждой насадки он может быть своим. И если результаты работы по шпоре, основанной на коэффициенте 0,5, не удовлетворяют, можно уменьшить коэффициент. И наоборот, если с таким коэффициентом спирт получается нормальным, можно попробовать отбирать с более высоким коэффициентом.
Кубовая навалка не должна быть крепче 45-50%. При более крепкой навалке нужно снижать начальный отбор. А если разбавить навалку до 45-50%, можно начинать отбор с максимальных значений и быстрее окончить процесс.

Это уже далеко не первый расчет шпоры, и радует то, что результаты разных расчетов дают близкие результаты. Особенно радует то, что линейная зависимость необходимого снижения отбора от роста кубовой температуры сохраняется (по крайней мере, в диапазоне 85-96 градусов).

График отбора по шпоре от Грова для чистой мощности 1650Вт:

Автоматика отбора по жидкости поддерживающая отбор по шпоре - SSVC0059 V2: