водно-спиртового раствора, г/мл;
d(A) – плотность абсолютного спирта; при 20 С она равна 0,78934 г/мл;
d(W) – плотность воды; при 20 С она равна 0,99823 г/мл.
Расчет сжатия рассмотрим на примере.
Пример 1 – 3. Необходимо получить 35 литров водно-спиртовой смеси с содержанием спирта 48 % об. Имеется спирт крепостью 80 % об. Рассчитать количество требуемых ингредиентов и величину сжатия.
Решение. 1) Сначала определим по формуле 8 необходимое количество крепкого спирта, подставив в нее наши числа: V сп. выс = 35 × 48 : 80 = 21 л.
Для получения смеси крепостью 48 % об потребуется, кроме того, 35 – 21 = 14 л воды теоретически, то есть без учета сжатия.
2) Вычислим по формуле 12 сжатие смеси для 21 л спирта крепостью 80 % об. Плотность спирта 80 % об равна 0,85930 г/мл. В расчете на 100 л сжатие равно:
Но у нас не 100 л спирта, а 21л. Для 21 л сжатие равно 2,8232 × 21 : 100 = 0,5929 л.
3) Далее вычислим по формуле 12 сжатие для 35 л смеси крепостью 48 % об
Плотность указанной смеси равна 0,93402 г/мл. В расчете на 100 л сжатие равно:
л.
Для 35 л смеси сжатие соответственно равно: 3,6121 × 35 : 100 = 1,2642 л.
4) Спирт крепостью 80 % об в объеме 21 л уже имеет в своем составе воду для компенсации сжатия в количестве 0,5929 л. Но для 35 л смеси крепостью 48 % об сжатие равно 1,2642 л. Остается добавить в смесь разницу до нужного объема:
1,2642 – 0,5929 = 0,6713 л, или округленно 0,67 литра.
Таким образом, для получения 35 л смеси крепостью 48 % об нужно взять 21 л спирта крепостью 80 % об, 14 л воды теоретически и 0,67 л добавочной воды для компенсации сжатия спирта при его разбавлении от 80 до 48 % об. Всего требуется 21 л спирта крепостью 80 % об и 14,67 л воды.
Как видим, расчет сжатия смесей довольно громоздкий. Чтобы дать представление о количественной стороне этого явления, в столбце 1 таблицы 1 – 2 приведено сжатие при получении 100 л реального объема водно-спиртовых смесей различной крепости.
1.2.6. Контроль процесса перегонки по температуре пара
Существует зависимость между температурой насыщенного водно-спиртового пара и содержанием в нем спирта (таблица 1 – 2, столбцы 7 и 8). Эту зависимость можно использовать для оперативного контроля процесса перегонки без измерения плотности образующегося отгона. Термометр желательно установить вблизи входа пара в спиртовую трубку. К сожалению, такой способ контроля, не очень надежен. Это связано с тем, что температура кипения жидкости, а значит и температура образующего пара, зависит от атмосферного давления. А так как атмосферное давление не остается постоянным, то вслед за ним будет меняться и температура кипения жидкости. Оценить указанную зависимость температуры кипения от атмосферного давления (и связанную с этим погрешность измерения содержания спирта) можно по следующим данным.
Так, температура кипения низкопроцентных водно-спиртовых растворов понижается на 1 С при снижении атмосферного давления примерно на 22 мм рт. ст., то есть понижается на 0,45 С при снижении давления на 10 мм рт. ст.
Температура кипения водно-спиртовых растворов, содержащих спирт в количестве порядка 40 % вес, понижается на 1 С ниже табличного значения при понижении