Содержание воды в кубовом остатке+++

[avor]

Так ксилол, сейчас посмотрела по азеотропному составу,
и самый эффективный по сравнению с толуолом и бензолом -
больше всего воды выносит.

Воды там у вас и так мало. Тут на эффективности в основном сказывается именно температура кипения азеотропа.

[avor]

Вот какие числа у меня получаются. Поправьте, пожалуйста, если есть ошибка.
Берем плотность водяного пара при 80°C: 0,2929 кг/м3.
В первом случае имеем 300 л кубового остатка с содержанием воды 2 %, т.е. 6 кг воды.
Для упрощения возьмем допущение, что 1 л=1 кг.
В этом случае, если не учитывать тепловое растяжение кубового остатка, свободный объем будет 6000-300=5700 л или 5,7 м3.
Масса пара в этом объеме будет 5,7х0,2929=1,6 кг. Рассчитываем, каким станет содержание воды после охлаждения реактора:
(6+1,6)/(300+1,6)=2,5 %. Одним словом, содержание воды увеличилось на четверть! Может такое быть?

Если бы объем кубоового остатка был 1000 л, то содержание воды увеличилось бы только на десятую часть и было бы 2,1 %.

Что- то вы совсем не то считаете. Вы же отгоняет воду из куба. Т.е. некоторое время вы при нагреве и в вакууме кипятите жидкость в кубе и образующиеся пары конденсирует в холодильнике конденсаторе. Так?

Значит перед конденсацией система а) находится при пониженном давлении б) Давление паров воды над жидкостью не может превышать равновесного давления воды при ее остаточном содержании в кубовой смеси и уж наверняка будет меньше чем над чистой водой. Поэтому по определению этот пар над кубом никак не может быть насыщенным.

Если вы сбросите температуру, то давление насыщенного пара воды упадет и тот пар,который был не насыщенным окажется пересыщенный и вода начнет конденсироваться(образуется роса это как раз случай когда температура охлаждения ниже точки росы). Это при условии если давления паров над жидкостью в исходном состоянии будет достаточно высоким, что бы при охлаждении оказаться выше давления насыщенного пара воды при новой холодной температуре. Если исходное давление будет недостаточно высоким, а низким настолько, что даже при охлаждении будет ниже давления насыщенного пара(это как раз и означает, что температура охлаждения выше точки росы ), то никакой конденсации вообще не произойдет.

Примерно так.

[chemist]

Ксилол, по-моему, самый с точки зрения безопасности безопасный.
Ну, это Вам про росу все просто, мне понятна только роса на траве ранним утром.

Азеотроп ксилола с водой кипит выше чем с толуолом и бензолом, значит он опаснее.
Роса на траве ранним утром, это с похмелья что ли?

[talgar]

Если в кухне кипит чайник, то, чтобы окна не запотевали, нужно просто проветрить помещение. Без всяких азеотропов и точек росы.

[avor]

Если в кухне кипит чайник, то, чтобы окна не запотевали, нужно просто проветрить помещение. Без всяких азеотропов и точек росы.

Во-первых они это уже делают. Кика писала про отдувку воздухом.
Во-вторых то, что вы предлагаете это как раз один из способов уменьшения давление пара воды(разбавлением воздухом с более низким содержанием воды) и тем самым снижение точки росы. Физику на кривой кобыле все равно не объехать. Да и на арабском скакуне не получицца.

[talgar]

Во-первых они это уже делают. Кика писала про отдувку воздухом.

Может плохо отдувают? Или проблема не в конденсате.

[chemist]

Если в кухне кипит чайник, то, чтобы окна не запотевали, нужно просто проветрить помещение. Без всяких азеотропов и точек росы.

Химический цех не кухня, а реактор не чайник, этак можно извратить что угодно и тупо сравнивать, например, мощность рогатки и атомной бомбы

Или проблема не в конденсате.

Да нет там никакого конденсата, откуда ему взяться, если реактор не охлаждают до температуры, близкой к нулю град.Ц.

[talgar]

[/quote]
Химический цех не кухня, а реактор не чайник, этак можно извратить что угодно и тупо сравнивать, например, мощность рогатки и атомной бомбы[/quote]
Ух, какие мы сурьёзные. Представьте, я знаю, что такое химический цех.

[chemist]

Не буду представлять, т.к. Вы несёте откровенную чушь и стебаетесь

[kika]

Да нет там никакого конденсата, откуда ему взяться, если реактор не охлаждают до температуры, близкой к нулю град.Ц.

По-моему, тут Вы, уважаемый, несете чушь.
Это Вы на производстве часто охлаждаете до 0 градусов или понаслышке?

[stearan]

если я правильно понял постановку задачи, то в котлe с мешалкой упаривается водный раствор нелетучего продукта при заданном постоянном давлении (точнее вакууме) и бол/мен. постоянной температуре греющей воды в рубашке котла, и так до тех пор, пока из конденсатора выделяется вода. т.е., теоретически должны получить одинаковый состав продукта, независимо от перерабатываемого количества, а разницу вносит лишь вода, кторая в виде пара остается в аппаратуре и при охлаждении, сконденсировав на стенах котла и конденсатора, накапает обратно в продукт.
вот мои пара замечаний по сабжу:
1) оценка влияния загрузки котла на "степень разбавления" продукта сконденсированной остаточной влажностью, которую предприняла Кika, имхо, вполне резонная. невдаваясь в цифры, очевидно, что чем больше продукта в котле, тем меньше будет влияние "остаточной" воды. скорее всего процесс упаривания стоит начинать с такого объема исходного раствора, чтобы котел был заполнен до высоты обогревающей рубашки - если только раствор при кипении не дает обильную пену
2) подсасывание "фальш-воздуха" в систему, естественно, понижает парциальное давление водяного пара над раствором и тем повышет (с одной стороны) движущую силу упаривания. с другой стороны - на обогрев съего воздуха расходуется тепло. кроме того, присутствие воздуха в парах сильно портит кпд конденсатора, много воды улетит в вакуум-насос и если аппаратчики привыкли ориентироваться по количеству выделенной воды, то впадут в заблуждение воздух, имхо, целесообразно запускать лишь под конец процесса.
3) применение азеотропических "выносчиков" воды целесообразно лишь когда удалить воду "до конца" очень нужно, а по-другому никак не получается, из-за физ-хим (азеотропы, темп.нестабильность) или технических (не-чем или не-в-чем греть до более высокой Т) причин. и если уж привлечь какой-нибудь ксилол, то, пожалуйста, без фальш-воздуха! ибо взрыво-пожароопасно.
p.s. к 2): с пропусканием фальш-воздуха теоретически может выйти и обратный эффект - если летом окружающий воздух +30, а охлажд.вода в конденсатор очень холодная, может сконденсировать воздушная влажность. но при вакууме это мало вероятно.

[chemist]

Да нет там никакого конденсата, откуда ему взяться, если реактор не охлаждают до температуры, близкой к нулю град.Ц.

По-моему, тут Вы, уважаемый, несете чушь.
Это Вы на производстве часто охлаждаете до 0 градусов или понаслышке?

Ты смотри какая наглось!
Не ответив на вопрос до какой температуры охлаждается реактор, она валит с больной головы на здоровую, причём сразу на три!
Поймите же, наконец, если Вы не сообщите этого, коллеги так и будут плутать и растекаться мыслЯми, Вы этого хотите или всё-таки разобраться в своей ситуации?

[kika]

Действительно, Кемист, и тут с Вашей помощью можно закруглиться.
Коллеги, спасибо большое за внимание и советы!

[chemist]

Завязываем морочить людям голову...
Вот и отлично!

[talgar]

Дружно все выдохнули и пошли пить чай.

[chemist]

А Кике пожелаем не ставить таких вопросов коллегам типа сколько будет А*Б, где А =15,3, а Б сказать не могу, а тот кто спрашивает, тот нехороший человек. Задавайте такие вопросы, которые позволяют конкретизировать ситуацию, а не наоборот - пускать её по полям "не спрашивай", "догадайся сам" и т.п., это приводит к флуду.

[kika]

3) применение азеотропических "выносчиков" воды целесообразно лишь когда удалить воду "до конца" очень нужно, а по-другому никак не получается, из-за физ-хим (азеотропы, темп.нестабильность) или технических (не-чем или не-в-чем греть до более высокой Т) причин. и если уж привлечь какой-нибудь ксилол, то, пожалуйста, без фальш-воздуха! ибо взрыво-пожароопасно.
p.s. к 2): с пропусканием фальш-воздуха теоретически может выйти и обратный эффект - если летом окружающий воздух +30, а охлажд.вода в конденсатор очень холодная, может сконденсировать воздушная влажность. но при вакууме это мало вероятно.

Спасибо огромное, stearan!
Да, конечно, если ксилол, то без воздуха.
Думаю, что со 100 литрами ксилола для удаления 6 кг воды я переборщила, вполне хватит, наверное, и меньше.

[hisamazu]

Когда варят алкидную смолу, решают ту же самую задачу.Там считается, что азеотроп лучше с ксилолом- действительно, выносит воды в разы больше, чем с толуолом. Да и температуры вспышки - у ксилола на 20 градусов выше. Хотя при температуре, при которой работает реактор, никакой разницы нет , но в околореакторном быту как-то попроще. Ксилол, в отличие от толуола, помнится, не прекурсор, что не может не радовать. Да и вредность пониже. Так что по сумме народ предпочитал ксилол, за всю свою жизнь видела только одного оригинала, который с толуолом работал.
Посмотрела тему- вопрос интенсивности перемешивания и увеличения поверхности раздела фаз, похоже, не поднимался. Вот в алкидных смолах вязкость реакционной смеси достаточно велика, а выход паров (как, впрочем, и всегда ) происходит с поверхности раздела реакционная смесь/ газовая среда внутри реактора. Так там очень сильно были озабочены интенсификацией перемешивания и увеличением поверхности раздела фаз (кто-то даже сообщал о синтезах, где в реактор накидывали кучу полимерных шаров, дескать, с их поверхности, покрытой тонкой пленкой реакционной фазы, испаряется хорошо). Второй путь (про поверхность раздела), сколько я помню, особо ничем не увенчался (как я понимаю, с шаров-то азеотроп улетает хорошо, но потом продут-то с них попробуй собери!), а вот над интенсификацией перемешивания можно и задуматься. Обычно это конструкция мешалки и могут быть актуальны направляющие на стенках реактора. Если у Вас есть кому посчитать и подумать, можно попробовать. Я тут не конструктор, я только результат наблюдала.

[kika]

Огромное спасибо, hisamazu!
Да, другие варианты, кроме ксилола, и не рассматривались бы.
Спасибо за Ваш пример с алкидной смолой!
Внутренне мне придало это оптимизма.

С конструкцией мешалки - это долгая история. Лепилось все под один процесс,
идет другой, совершенно не подходящий к той мешалке, какая есть.
Должна быть медленная якорная мешалка, а есть пропеллер.
Боюсь, в густом кубовом остатке, пусть и теплом, мешается только середина.
Скорее всего, все это понимают, но остановится не могут - очень большой спрос на продукт...

Еще раз, огромное Вам спасибо!

[hisamazu]

Да, в общем, особо не за что. Мне по Вашему описанию показалось, что эти техпроцессы похоже оформлены технически, а по варке алкидных смол есть много литературы, люди активно экспериментировали. Можно посмотреть и, глядишь, найдется некое ноу-хау.