Калькулятор расчета флегмового числа домашней ректификационной колонны
Что можно сделать с помощью этого калькулятора
Вычислить флегмовое число по заданной крепости, мощности нагрева и скорости отбора
Калькулятор отвечает на вопрос, например
Чему равно флегмовое число колонны если крепость спирта на выходе 95 %(об.), подаваемая мощность равна 2000 Ватт, а скорость отбора 2 л/ч?
Расчетные формулы
Mr = (W / 925) / 0.8 * 3600
F0 = (Mr - V) / V
F = F0 - P * F0 / 100
- для любой спиртуозности
S = S / 100
F0 = (((((1 - S) + (S / 0.789)) * (W / (((1 - S) * 2260) + (855 * S)))) * 60) * 10) / 10 / (V / 0.06) * 10 / 10
F = F0 - P * F0 / 100
S - спиртуозность на выходе
Mr - массовый расход дистиллята в колонне
F - флегмовое число с учетом теплопотерь
F0 - флегмовое число с отсутствием теплопотерь
W - подаваемая мощность
V - скорость отбора
P - количество теплопотерь
Для стабильной работы колонны флегмовое число должно быть больше или равно 3.
Для расчета теплопотерь можно воспользоваться калькуляторм расчета теплопотерь.
Флегмовое число (ФЧ) - это отношение дистиллята (флегмы) которая вернулась обратно в колонну, к дистилляту который уходит в отбор. Например, если мы отправляем в колонну 3 части всей флегмы, а отбираем 1 часть, то ФЧ равно 3. Считается, что ФЧ не должно быть меньше 3, т.е. отбирать мы можем максимум четверть от всей образовавшейся флегмы. Если нарушить это правило, то нарушатся процессы темпломассобмена в колонне.
Чтобы найти ФЧ, нужно знать два параметра: количество флегмы которое образуется в единицу времени и скорость отбора. Последнее мы значем, т.к. сами устанавливаем скорость отбора. Расчет будем вести для спирта-ректификата 96.6 %(об.).
Теплота образования 96.6 %(об.) спирта равна 925 кДж/кг.
Плотность равна 0.8 кг/м3.
Это значит, что при мощности нагрева 1 кВт всего будет образовываться флегмы:
M = (1 / 925) / 0.8 * 3600 = 4.86 л/ч
Допустим, при данных условиях, мы отбираем тело со скоростью 0.3 л/ч,
тогда количество возвращаемой флегмы равно:
R = M - V = 4.86 - 0.3 = 4.56 л/ч
ФЧ = R / V = 4.56 / 0.3 = 15.2
Понятно, что данная методика верна только при нормальном атмосферном давлении и без потреь тепла, т.е. когда вся энергия тратится только на испраение. В реальности же тепло тратится на разогрев самого куба и помимо этого еще уходит в окружающую среду (поэтому колонну утепляют). Расчет производится в верхней точки колонны, где находится максимальное количество этанола.