Bilance destilačního přístroje

Postup:  

1.      Destilační přístroj připojíme hadicí ke kohoutku na stěně a naplníme aparaturu po přepad.

2.      Na rotametru nastavíme průtok 100-120mmHg.

3.      Zapojíme elektrickou šnůru do bílé zásuvky pod dozorem vyučujícího.

4.      Necháme ustálit stav-tzn. ustálí se nám teplota (teploměr je v přepadové části kolony)

5.      Zapíšeme počáteční vstupní hodnoty měření před vlastní destilací (tzn. přístroj je zapojený, voda je ohřátá a samotná destilace ještě neprobíhá) : zapíšeme počáteční stav elektroměru a změříme a zapíšeme teplotu vstupní vody (z kohoutku)

6.      Destilovanou vodu jímáme do kádinky 400-600ml, POZOR – před naplněním ji musíme zvážit. Červená hadice nesmí být ponořená!

7.      Po pěti minutách zapisujeme teplotu a průtok kapaliny do tabulky. Měříme 60 minut.

8.      Po ukončení destilace spočítáme finální množství vydestilované vody, materiálovou a tepelnou bilanci.

Počáteční hodnoty:

Teplota vstupní vody = 15,5°C = 288,5K

Hodnota na elektroměru = 1827,62 kW

Čas  [min]	Teplota [°C]	Průtok [mmHg]
5	53	115
10	33,5	115
15	54	115
20	55	115
25	56	115
30	57	114
35	58	115
40	60	113
45	61	110
50	61,5	112
55	62	115
60	62	112

                                   Konečná hodnota elektroměru 1828,83

P

Použité vztahy: Výpočet materiálové bilance – m_vstupu = m_d + m_odpadní

 m_vstupu= ρ.V. τ  ( V= průtok odečtený z předloženého grafu, τ = doba vlastního měření)

Výpočet tepelné bilance – Q₁+Q_EP = Q_D + Q_odp +Q_ztr

Q₁ = m₁.c.t₁ ( m₁= hmotnost vody, c = měrné teplo vody – 4200 J/kg.K, t₁= teplota)

Q_ED – konečný – počáteční stav elektroměru – pozor  na jednotky!

Q_d = m_d.c.t (md =  změřeno, c = 4200 J/kg.K, t = teplota vody z kádinky)

Q_odp = m_odp.c._∆t (m_odp = hmotnost vstupní vody – hmotnost jímané vody, c = 4200 J/kg.K, _∆t = největší teplota – nejmenší teplota)

Qztr = Q₁+Q_EP - Q_D - Q_odp

 Výpočty:    m_vstup = 1000.6,25.10^-7.3600

m_vstup = 22,5kg

Q₁ = 22,5.4200.288,5

Q₁ = 27,26.10⁶ J

Q_EP = 1828,83 – 1827,62

Q_EP = 1,21kW

Q_D = 1,68.4200.294

Q_D = 2,07.10^{6 J}

Q_odp = m_odp.c._∆t

m_odp = 22,5 - 1,6

m_odp = 20,82kg

Q_odp = 20,82.4200.28,2

Q_odp = 24,66.10⁶ J

Q_ztr = 27,26.10⁶+1,21-2,07.10⁶-24,66.10⁶

Q_ztr = 49,85.10⁶ J

rotametr

 aparatura k úloze