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Mehrstufige Destillieranlage


Schule:
HTBLuVA Waidhofen an der Ybbs
Klasse: 5AHET
Betreuung: Herr Prof. Dipl. -Ing Dr. Gernot Mevec, Herr FL Michael Grabenschweiger
Team: Paul Hauptmann Markus Hölzl , Florian Dorninger


Beschreibung:

Der Dampf bzw. das Kondensat wandert von Kolben 1 durch die Kühler Kü1 und Kü2 in den Kolben 2. Von dort wandert der Dampf durch Kü3 in den Kolben 3 und danach durch Kü4 in das Gefäß zum Sammeln der fertig destillierten Flüssigkeit. Die Thermoelemente 2, 4 und 6 messen dabei die Dampftemperatur, ihre Gegenstücke die Temperatur der Flüssigkeit im Kolben. Die Thermoelemente werden von einem MAX31855 IC ausgelesen und die Daten über SPI an den STM32F407Discovery gesendet. Die Heizhauben werden ebenfalls vom STM32F407Discovery über ein Relais angesteuert, wobei man mittels verschiedenen Heizkreisläufen mit ganzer oder halber Leistung heizen kann. Außerdem kann über zwei von einander getrennten Kühlkreisläufe die Temperatur der Kühlflüssigkeiten in den Spiralkühlern und den Rückflusskühlers geregelt werden. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit wird über PT1000 Wiederstände gemessen. Diese werden über den STM32F407Discovery ausgewertet.

Mit der Anlage können Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt von bis zu 400°C destilliert werden, jedoch verwenden wir zum Testen der Anlage ausschließlich Ethanol und Wasser, da diese Lösung relativ ungiftig, ungefährlich und kostengünstig ist. Die Heizhauben zum Heizen des Destillats haben eine maximale Leistung von 1.200 Watt (5 Liter Kolben) bzw. 2x 600 Watt (2 Liter Kolben). Durch die Thermoelemente, welche die Temperaturen in den Kolben messen, können die Heizhauben auf 1°C genau auf die gewünschte Solltemperatur geregelt werden und halten diese dann auc. Der maximale Gesamtenergieverbrauch der Anlage beträgt etwa 2,5 kW, bei einem durchschnittlichen Destillationsvorgang beträgt er ca. 1,2 kW. Mit dieser Destille wurden schon alkoholhaltige Lösungen verarbeitet, das heißt „gebrannt“. Nach 3-maliger Destillation dieser Getränke in einem Durchgang (1x 5l Kolben, 2x 2l Kolben) wurden Konzentrationen von 85 bis 95% vol. Alkohol erreicht.

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