Tabela z pomiarami i wynikami.

Lp.	Parametr	Jednostka	Wartość w warunkach
-	-	-	1	2	3
1		s	159.57	74.44	36.83
2		s	11.87	15.55	17.8
3		uł. mol.	0.91	0.75	0.57
4		uł. mol.	0.215	0.25	0.25
5		uł. mol.	0.335	0.37	0.25
6		kg/kmol	48.52	53	58.04
7		kg/kmol	68.72	67,75	67
8		kg/m^3	772.6851	781.25	780.837683
9		kg/m^3	787.0579	741,88	786.493632
10		kmol/s	1.497*10^-6	2.97*10^-6	5.47927251*10^-6
11		kmol/s	14.473*10^-6	10.6*10^-6	9.89217213*10^-6
12		-	9.6681	3.569	1.80538057
13		kmol/s	15.970*10^-6	13.57*10^-6	15.3714446*10^-6
14		%	64	2,9	102

Obliczenia, które przeprowadziłem w celu uzupełnienia tabeli.

Obliczam średnią masę cząsteczkową destylatu:

Następnie średnią masę cząsteczkową cieczy spływającej z wypełnienia:

Rachunek jednostek:

Obliczając gęstość destylatu korzystam ze wzoru:

Gęstości cieczy spływającej z wypełnienia:

Rachunek jednostek:

Następnie obliczam molowe natężenia przepływu destylatu,

,oraz molowe natężenia przepływu cieczy spływającej po wypełnieniu:

Rachunek jednostek:

Następnie obliczam natężenie przepływu pary w kolumnie rektyfikacyjnej:

Wyznaczam wartość liczby powrotu:

Rachunek jednostek:

Obliczenie wartości względnego błędu występującego w bilansie masy składnika bardziej lotnego odpływającego i dopływającego do badanej kolumny wypełnionej:

Sprawdzenie zgodności wyników doświadczeń z punktu widzenia bilansu masy składnika bardziej lotnego w kolumnie:

1.

2.

3.

Równowaga ciecz - para układu dwuskładnikowego etanol - butanol:

x	y
uł. mol.	uł. mol.
0,048	0,140
0,176	0,317
0,280	0,420
0,400	0,516
0,600	0,656
0,676	0,710
0,800	0,800
0,950	0,940
0,982	0,976

x - stężenie składnika bardziej lotnego w cieczy

y - stężenie składnika bardziej lotnego w parze

Graficzna ilustracja w kwadracie jednostkowym przebiegu procesu rektyfikacji w kolumnie wypełnionej.

Wnioski.

Z otrzymanych wyników widać, że im większa liczba powrotu (większy stosunek ilości cieczy zawracanej z kondensatora do kolumny do ilości odbieranego destylatu), tym szybciej ciecz przepływa przez miernik objętościowego natężenia przepływu cieczy spływającej z wypełnienia i tym wolniej ciecz przepływa przez miernik objętościowego natężenia przepływu destylatu. Dla R = ∞, przez miernik objętościowego natężenia destylatu nie przepływa ciecz (cała ciecz jest zawracana do kolumny). Im większa wartość liczby powrotu R, tym większe stężenie składnika bardziej lotnego (etanolu) w destylacie i tym większe stężenie etanolu w cieczy spływającej z wypełnienia. Maleje natomiast stężenie etanolu w parze. Średnia masa cząsteczkowa destylatu oraz cieczy spływającej z wypełnienia maleje ze wzrostem liczby powrotu. To samo dotyczy gęstości destylatu oraz cieczy spływającej z wypełnienia. Molowe natężenie przepływu destylatu osiąga wartość największą dla najmniejszej wartości liczby powrotu. Natomiast molowe natężenie przepływu cieczy spływającej po wypełnieniu osiąga wartość największą dla największej wartości tej liczby.

W przypadku pomiarów w warunkach 1 można zauważyć poważne zakłócenia w pracy kolumny i niedokładności, ponieważ względny błąd występujący w bilansie masy składnika bardziej lotnego odpływającego i dopływającego do kolumny przekracza 10%. Przy wykonywaniu pomiarów w warunkach 3 nie popełniono żadnych błędów. W tych warunkach mamy zgodność wyników z punktu widzenia bilansu masy składnika bardziej lotnego w kolumnie. Zgodności tej nie ma natomiast dla warunków 1.

---