化工大学精馏实验报告

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精馏实验实验报告3篇

精馏实验实验报告3篇

精馏实验实验报告3篇

精馏实验实验报告1

学院:化学工程学院姓名:学号:专业:化学工程与工艺班级:同组人员:

课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期

北京化工大学

实验五精馏实验

摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。

一、目的及任务

①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。

④测定部分回流时的全塔效率。

⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。

⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

二、基本原理

在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告

一、实验目的

1.学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影

响;

2.学会精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素;

3.测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。

二、实验原理

1.理论塔板数的图解求解法

对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的操作回流比、塔顶馏出液组成及塔底釜液组成计算得到操作线,从而使用图解求解法,绘图得到精馏操作的理论塔板数。

精馏段操作线方程:

提馏段操作线方程:

用图解法求算理论塔板的理论依据为:(1)根据理论塔板定义,离开任一塔板上气液两相的浓度x n和y n必在平衡线上;(2)根据组分物料衡算,位于任两塔板间两相浓度x n和y n+1必落在相应塔段的操作线上。

本实验采用全回流的操作方式,即。此时,精馏段操作线和提馏段操作线简化为:

2.总板效率

精馏操作的总板效率的计算公式为:

式中,N T为理论塔板数,N P为实际塔板数。

3.折光率与液相组成

本实验通过测量塔顶馏出液与塔底釜液的折光率,计算得到馏出液与釜液的组成。对30oC下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系可按下列回归式计算:

式中,w为质量分率,n30为30oC下的折光指数。

测量温度下的折光指数与30oC下的折光指数之间关系可由下式计算:

式中,n t为测量温度下的折光指数,t为测量温度。测量温度可从阿贝折光仪上读出。

馏出液与釜液的质量分数与摩尔分数之间的关系可由下式表示:

三、实验步骤

1.实验前检查实验装置上的各个旋塞、阀门均应处于关闭状态;电流电压表及

电位器位置均为零;

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

1. 概述

精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工工艺中。它通过将混合液加热至蒸发,然后在冷凝器中冷却并凝结回液体,从而实现混合物中组分的分离。本实验旨在通过精馏实验,掌握精馏原理、操作步骤和相关设备的使用方法。

2. 实验原理

2.1 精馏原理

精馏是基于液体混合物中各组分的不同沸点而

进行的分离过程。在加热的作用下,沸点较低的

组分会先蒸发,经过冷凝器冷却后变为液体回流,而沸点较高的组分则会滞留在容器中。通过收集

冷凝后的液体,我们可以分离出混合物中的不同

组分。

2.2 实验设备

在精馏实验中,主要使用以下设备:

•加热设备:电热板、油浴等;

•冷凝器:通常采用水冷型冷凝器,通过循环冷却水实现液体冷凝;

•分馏柱:用于增加接触面积,提高分离效果;

•采样装置:用于采集样品,检测组分浓度等。

2.3 操作步骤

精馏实验的基本步骤如下:

1.准备实验设备:包括加热设备、冷凝器、分馏柱等;

2.准备混合液:按照实验要求,将需要分离的混合液制备好;

3.装配设备:将冷凝器安装在分馏柱上方,连接好相应的管道和热源;

4.开始加热:逐渐加热混合液,将其中的沸点较低组分蒸发出来;

5.冷却和回流:通过冷凝器使蒸发的组分冷却并凝结成液体,回流到容器中;

6.收集液体:将回流液体收集,并记录途中

温度和时间等相关数据;

7.结束实验:实验完成后,及时关闭加热设

备和冷凝器,整理实验装置。

3. 实验操作及数据记录

3.1 实验设备准备

首先,确保实验室环境安全,检查仪器设备是否齐全,并找到精馏实验所需的各种设备:•电热板:用来提供加热源;

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于

分离和提纯混合物中的组分。本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。

1. 实验目的

化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝

结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。

2. 实验原理

化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,

通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为

液体,从而实现分离。在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内

部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充

分的分离。

3. 实验步骤

(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。

(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。

(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。

(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。

(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,

开始收集冷凝液。

(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所

需组分的分离和提纯。

4. 实验注意事项

(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。

(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此

需要掌握合适的加热速率。

(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度

在安全范围内。

(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告

一、实验目的

1.学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影响;

2.学会精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素;

3.测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。

二、实验原理

1.理论塔板数的图解求解法

对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的操作回流比、塔顶馏出液组成及塔底釜液组成计算得到操作线,从而使用图解求解法,绘图得到精馏操作的理论塔板数。

精馏段操作线方程:y n+1=

R

R+1

x n+

x d

R+1

提馏段操作线方程:y m+1=f+R

R+1

x m−

f−1

R+1

x w

用图解法求算理论塔板的理论依据为:(1)根据理论塔板定义,离开任一塔板上气液两相的浓度x n和y n必在平衡线上;(2)根据组分物料衡算,位于任两塔板间两相浓度x n和y n+1必落在相应塔段的操作线上。

本实验采用全回流的操作方式,即R=1。此时,精馏段操作线和提馏段操作线简化为:

y=x

2.总板效率

精馏操作的总板效率的计算公式为:

E T=N T

N P

×100%

式中,N T为理论塔板数,N P为实际塔板数。

3.折光率与液相组成

本实验通过测量塔顶馏出液与塔底釜液的折光率,计算得到馏出液与釜液的组成。对30ºC 下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系可按下列回归式计算:

w=58.84−42.61n30

式中,w为质量分率,n30为30ºC下的折光指数。

测量温度下的折光指数与30ºC下的折光指数之间关系可由下式计算:

n30=n t+0.00038(t−30)

式中,n t为测量温度下的折光指数,t为测量温度。测量温度可从阿贝折光仪上读出。

精馏实验报告

精馏实验报告

精馏实验报告

精馏实验是一种纯度分离实验,主要通过使溶剂含有不同物质的混合液分离构成其中的物质。它使用液-液反应原理,改变溶质和溶剂的比例,使物质以不同的比例分离。

精馏实验在化工工艺和新药研究中应用广泛,常作为深入研究气体、液体、溶液或固体的分离技术。它可以将复杂的物质进行分离,以获取更高的产品纯度,是目前常用的生产、研究方法。

本研究的精馏实验包括溶液温度和比例、加热方式、溶剂类型三方面的实验。首先,溶质、溶剂混合在一起,加热至指定温度。然后,根据试样特征,调整适当比例,使溶质和溶剂形成半分子比,使溶液分层互不混合。接着,放置蒸馏塔,控制加热溶质表层的温度,使溶质持续蒸发和凝结,收集凝结物。最后,收集到的精馏分析样品,进行物理性质和化学性质的分析。

经过上述实验,实验结果显示,所测样品的纯度较高,精馏实验成功实现了对样品组分进行分离,所获取的分子组成更加全面,重点物质也在更小的时间内达到高纯度。

总之,精馏实验是一种易于操作,效果好的实验方法。它不仅能使复杂的物质分离,而且能有效达到纯度分离的目的。另外,根据实验结果,可以进一步证明精馏法作为一种有效的样品分离技术,具有良好的应用前景。

精馏实验(化工原理实验)

精馏实验(化工原理实验)

精馏实验

一、实验目的

1、了解筛板式精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏操作的基本方法;

2、掌握精馏过程全回流和部分回流的操作方法;

3、掌握测定板式塔全塔效率。

二、实验原理

1、全塔效率E T

全塔效率又称总板效率,是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值,即

-1

=T T P N E N (1)

式中:T N -完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括塔釜;

P N -完成一定分离任务所需的实际塔板数。

全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,表明塔板结构、物性系数、操作状况等因素对塔板分离效果的影响。对于双组分体系,塔内所需理论塔板数N T ,可通过实验测得塔顶组成x D 、塔釜组成x W 、进料组成x F 及进料热状况q 、回流比R

等有关参数,利用相平衡关系和操作线用图解法或逐板计算法求得。

图1塔板气液流向示意图

2、单板效率M

E 单板效率又称莫弗里板效率,如图1所示,是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔板前后的组成变化值之比。按气相组成变化表示的单板效率为

1*1y =n n MV n n y E y y ++--(2)按液相组成变化表示的单板效率为

1*1n n ML n n x x E x x ---=-(3)

式中:y n 、1n y +-分别为离开第n 、n+1块塔板的气相组成,摩尔分数;

1n x -、n x -分别为离开第n-1、n 块塔板的液相组成,摩尔分数;

*n

y -与x n 成平衡的气相组成,摩尔分数;*n

x -与y n 成平衡的液相组成,摩尔分数。3、图解法求理论塔板数N T

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

实验目的:

本实验旨在通过对乙醇和水的精馏实验,掌握精馏过程的基本原理和操作技术,了解精馏过程中的温度变化规律,并对实验结果进行分析和总结。

实验原理:

精馏是利用液体混合物中各组分的沸点差异,通过加热混合物使其中某一组分

先汽化,再凝结成液体,从而实现对混合物的分离的一种物理方法。在精馏过程中,液体混合物首先被加热至其中某一组分的沸点,该组分首先汽化,然后通过冷凝器冷却凝结成液体,最终得到纯净的组分。

实验步骤:

1. 将乙醇和水混合成一定比例的混合物,倒入精馏瓶中。

2. 装上加热设备和冷凝器,调节加热设备温度至混合物中乙醇的沸点。

3. 观察冷凝器出口的液体,收集不同温度下的液体样品。

4. 对收集的液体样品进行密度测定和酒精度测定。

实验结果:

通过实验,我们得到了乙醇和水在不同温度下的液体样品。经过密度测定和酒

精度测定,我们得到了不同温度下乙醇和水的纯度和组成。

实验分析:

根据实验结果,我们发现在不同温度下,乙醇和水的纯度和组成存在明显差异。通过对实验数据的分析,我们可以得出精馏过程中乙醇和水的分离效果较好,且随着温度的升高,乙醇的纯度逐渐提高。

实验总结:

本次实验通过对乙醇和水的精馏实验,使我们更加深入地了解了精馏过程的基本原理和操作技术。同时,实验结果也验证了精馏过程中液体混合物的分离效果,并为我们今后在化工生产中的实际应用提供了重要参考。

结语:

通过本次实验,我们不仅掌握了精馏过程的基本原理和操作技术,也对乙醇和水的混合物分离效果有了更深入的了解。希望通过今后的实践操作和学习,能够更好地运用精馏技术解决实际生产中的问题,为化工生产贡献自己的一份力量。

北京化工大学-精馏实验报告-2021

北京化工大学-精馏实验报告-2021

北京化工大学-精馏实验报告-2021

篇一:化工原理精馏实验报告

北京化工大学

实验报告课程名称:化工原理实验实验日期: 2021.04.24 班级:化工0801 姓名:王晓同组人:丁大鹏,王平,王海玮装置型号:

精馏实验

一、摘要

精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。

关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率

二、实验目的

1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2、了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况。

3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4、测定部分回流时的全塔效率。

5、测定全塔的浓度或温度分布。

6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

三、实验原理

在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热和传质,使混合液达到一定程度的分离。

回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量和采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。

回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷

凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。

化工原理实验报告_精馏

化工原理实验报告_精馏

化工原理实验报告_精馏

化工原理实验报告

实验名称:精馏实验

班级:生工xx

姓名:xxx

学号:xxx

同组人:xxx

日期:xxx

精馏实验

一、摘要及关键词

摘要:精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验在常温、常压下用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下的操作情况,从而计算总板效率和单板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。

关键词:精馏,板式塔,理论板数,总板效率,单板效率

二、目的及任务

1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2、了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

3、测定全回流时的全塔效率及单板效率。

三、基本理论及原理

在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。

回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流液与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。

回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当

然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无任何原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置中的开停车、排除故障及科学研究时采用。

实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。在精馏塔操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

摘要:

本实验旨在通过精馏技术对乙醇-水混合物进行分离,探究精馏原理及其在化工工艺中的应用。通过实验数据的分析和结果的总结,得出了乙醇-水混合物的精馏分离效果良好,证明了精馏技术在化工工艺中的重要性。

一、引言

精馏是一种常用的分离技术,在化工工艺中广泛应用。其基本原理是利用液体混合物中各组分的不同挥发性,通过加热和冷却使其分别汽化和凝结,从而实现组分的分离。本实验选择乙醇和水的混合物作为研究对象,旨在验证精馏技术在该体系中的有效性。

二、实验方法

1. 实验装置:采用简易精馏装置,包括加热设备、冷却设备和收集设备。

2. 实验材料:乙醇和水的混合物。

3. 实验步骤:

a. 将乙醇和水按一定比例混合,制备乙醇-水混合物。

b. 将混合物倒入精馏瓶中,加热至沸腾。

c. 通过冷却设备将蒸馏气体冷凝,收集液体产物。

三、实验结果与分析

通过实验,我们观察到了乙醇-水混合物的精馏分离过程。在加热过程中,混合物开始沸腾,蒸汽逐渐上升至冷却设备,然后凝结为液体。我们将冷凝后的液体收集起来进行分析。

1. 分离效果分析:

我们通过对收集液体的测量和分析,得到了乙醇和水的分离效果。根据实验数据,我们可以计算出乙醇和水的质量分数,进而评估精馏分离的效果。结果显示,在实验条件下,乙醇的质量分数达到了90%,水的质量分数为10%。这表明精馏技术在乙醇-水混合物的分离中具有较好的效果。

2. 精馏原理分析:

精馏技术的原理基于不同组分的挥发性差异。在加热过程中,混合物中挥发性较高的组分首先转化为蒸汽,然后通过冷却设备凝结为液体。而挥发性较低的组分则较少转化为蒸汽,大部分保留在混合物中。通过这种方式,我们可以实现组分的分离。

化工精馏实习总结

化工精馏实习总结

化工精馏实习总结

引言

化工精馏是化学工程中一项重要的分离技术,具有广泛的应用。通过对混合物进行加热并将其分馏成不同组分,可以实现物质的纯化和固定组分的收集。本文将总结我在化工精馏实习中的经验和收获,并对其中遇到的问题进行分析和解决。

实习背景

化工精馏是化学工程专业的一门基础实验课程,通过实践操作理论知识,培养学生的实际操作能力和实验分析能力。我所在的实验室配备了先进的精馏设备,并且进行了一系列的实践操作。

实习内容

1.精馏设备的搭建在实习开始前,我们首先学习了精馏设备的搭建和

操作原理。通过自主组装设备,我们可以更好地理解和掌握精馏过程中的各个环节。

2.蒸馏塔的操作我所在的实验室配备了多种类型的蒸馏塔,包括板式

蒸馏塔和填料蒸馏塔。在实习过程中,我们学习了如何选择合适的蒸馏塔,并掌握了蒸馏塔的操作技巧。

3.优化操作条件在实习中,我们通过调整操作条件,如温度、压力和

流量等,来优化精馏过程。通过实验数据的记录和分析,我们发现不同操作条件对分离效果的影响,并总结了一些经验。

4.产品的收集和分析在精馏过程中,我们需要对不同组分进行收集和

分析。通过使用相关的技术手段,如质谱、红外光谱等,我们可以准确地确定产品的组成和纯度。

遇到的问题及解决方法

在实习过程中,我们遇到了一些问题,例如:

1.操作过程中温度不稳定解决方法:我们首先检查了加热设备的稳定

性,并对设备进行了维护和调整。其次,我们注意到操作时应缓慢升温,并逐渐调整温度,以保持稳定的操作条件。

2.填料蒸馏塔效果不佳解决方法:我们首先检查了填料的选择和装填

实验报告(精馏)

实验报告(精馏)

实验报告

课程名称:

实验题目:

班级学号:

姓名:

成绩:

沈阳理工大学

年月日

由图可知,理论板数(包括塔釜)为N=5.9-1=4.9 2,求全塔效率与单板效率。 全塔效率:%25.61%1008

9.4%100=⨯=⨯=

Ne N E 由相平衡关系可得:x x y )1(1-+=

αα,即:α

αα1

11-+=x y

由乙醇—正丙醇平衡数据表作1/y —1/x 图如下:

y = 0.5063x + 0.4585

051015

20

25

10

20

30

40

50

1/x

1/y

由图可知:斜率5063.01

==

α

k ,即α=1.9751

全回流操作线方程为:yn=xn-1

0739.01362

.09751.09751.11362

.0)1(55*

6=⨯-=--=

x x x αα

第六快板的单板效率:%61.79%1000739.01362.00866

.01362.0*

6

565=⨯--=--=x x x x E ml 部分回流情况下:

结果分析:

1、精馏段操作线方程:111+++=+R x x R R y D n n 。所以从点),(D D x x 出发,以1

+R x

D 为截距可得到精馏段操作线; 2、q 线方程:066.4803.91

1136.11136.111-=-=---=

q q F q q x x q x x q q y ,q 线方程与精馏段操作线方程联立可求出点),(q q y x ,坐标为)5731.0,4732.0(。连接点),(q q y x 与点)

,(w w x x 即得提馏段操作线;

3、由图可知:理论板数(包括塔釜)为N=6.6-1=5.6。

最新实验报告(精馏)

最新实验报告(精馏)

最新实验报告(精馏)

实验目的:

本次实验旨在通过精馏过程,从混合液体中分离出纯度较高的组分。

通过实际操作,加深对精馏原理的理解,并掌握精馏操作的基本技能。

实验材料:

1. 混合液体样品(含有待分离组分A和B)

2. 精馏装置(包括加热器、冷凝器、分馏柱、温度计和收集瓶)

3. 温度控制系统

4. 实验室常规仪器(如量筒、烧杯等)

实验步骤:

1. 准备实验:检查精馏装置是否完好,确保所有连接处密封良好。

2. 样品处理:按照实验要求,准确量取混合液体样品,并倒入精馏装

置的加热器中。

3. 启动实验:设置温度控制系统,缓慢加热,使液体开始蒸发。

4. 观察与记录:通过温度计监控加热器内的温度,记录不同温度下的

蒸发情况。

5. 分馏操作:随着加热的进行,组分A和B将分别在不同的温度下蒸

发并冷凝,通过分馏柱进行分离。

6. 收集组分:将冷凝后的液体分别收集在不同的收集瓶中,标记好各

自的组分和收集时间。

7. 结束实验:当加热器内的液体几乎全部蒸发后,关闭加热器,让系

统冷却。

8. 分析结果:通过对比收集到的组分的纯度和理论值,分析实验效果。

实验结果:

1. 收集到的组分A和B的纯度分别为XX%和YY%,与理论值接近,表

明精馏操作成功。

2. 实验过程中,组分A在ZZ℃时开始蒸发,组分B在AA℃时开始蒸发,与预期的沸点相符。

3. 通过实验,观察到精馏过程中温度的控制对分离效果有显著影响。

实验结论:

本次实验通过精馏技术成功分离了混合液体中的两种组分,验证了精馏原理的有效性。实验结果表明,通过精确控制温度和操作条件,可以实现对不同沸点组分的有效分离。同时,实验也展示了精馏技术在化工生产和实验室研究中的重要应用价值。

重磅精馏实验报告[大全5篇]

重磅精馏实验报告[大全5篇]

重磅精馏实验报告[大全5篇]

第一篇:重磅精馏实验报告

本科实验报告

课程名称:

过程工程原理实验(乙)

实验名称:

筛板塔精馏操作及效率测定姓名:

学院(系):

学号:

指导教师:

同组同学:

一、实验目的和要求1、了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法;2、测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率及全回流时的单板效率;3、改变操作条件(回流比、加热功率等)观察塔内温度变化,从而了解回流的作用和操作条件对精馏分离效果的影响。

要求:已知原料液中乙醇的质量浓度为15~20%,要求产品中乙醇的质量浓度在 85%以上。

二、实验内容和原理

板式精馏塔的塔板是气液两相接触的场所,塔釜产生的上升蒸汽不从塔顶下降的下降液逐级接触进行传热和传质,下降液经过多次部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而使混合物达到一定程度的分离。

(一)全回流操作时的全塔效率E T 和单板效率E mV(4)的测定

1、全塔效率(总板效率)

E T

1100%TTPNEN-=⨯(1)

式中:

N T —为完成一定分离任务所需的理论板数,包括蒸馏釜; N P —为完成一定分离任务所需的实际板数,本装置

第二篇:精馏实验报告

本科实验报告

课程名称:

过程工程原理实验(乙)

实验名称:

筛板塔精馏操作及效率测定姓

名:

学院(系):

号:

指导教师:

同组同学:

一、实验目的和要求1、了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法;2、测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率及全回流时的单板效率;3、改变操作条件(回流比、加热功率等)观察塔内温度变化,从而了解回流的作用和操作条件对精馏分离效果的影响。

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

一、实验目的与原理

本实验的目的是通过精馏操作,对乙醇与水的二元混合物进行分离,

从而了解精馏操作的原理与应用。

精馏是一种常用的分离技术,基于不同组分的沸点不同,通过加热混

合物使其沸腾,然后通过冷凝、蒸汽液分离等操作,实现不同组分的分离。对二元混合物而言,其沸点的差异性更加明显,通过精馏操作可以将其分

离得更加彻底。

二、实验步骤

1.实验器材准备:

精馏设备、酒精灯、温度计、进料管、冷凝管、接收瓶等。

2.操作准备:

将乙醇与水按照一定比例混合,配制出所需的二元混合物。

3.实验操作:

a.将精馏设备中的进料管连通到冷凝管,并将冷凝管的另一端放入接

收瓶中。

b.将混合物倒入精馏设备的加热壶中,并点燃酒精灯进行加热。

c.随着加热进行,观察温度计的示数,记录下不同温度下的温度值。

d.当达到乙醇的沸点温度时,开始冷凝,此时可以观察到接收瓶中液

体的变化。

e.等待一段时间,直至所需分离程度达到要求,即可结束实验。

三、实验结果与数据处理

在实验过程中,我们记录下了不同温度下温度计的示数,得到如下数

据表格:

温度(℃),示数(°C)

:--------,:--------

85,83.5

89,86.5

92,89.2

94,92.0

96,94.5

97,96.0

99,97.3

根据实验结果可知,乙醇的沸点大约为78.3℃,水的沸点约为100℃,所以在加热过程中,首先蒸发的是乙醇,其后才是水。通过观察接收瓶中

液体的变化,可以看到一定程度上的分离。

四、实验讨论与总结

通过本次实验,我们成功进行了乙醇与水的精馏实验,并取得了一定

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2
三、装置和流程
本实验的流程如图 1 所示,主要有精馏塔、回流分配装置及测控系 统组成。 1.精馏塔 精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径∮(57×3.5) mm,塔板间距 80mm;溢流管截面积 78.5mm2,溢流堰高 12mm,底隙高度 6mm;每 块塔板开有 43 个直径为 1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔间距为 6mm。为了便 于观察踏板上的汽-液接触情况,塔身设有一节玻璃视盅,在第 1-6 块塔板上均 有液相取样口。 蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×400mm.塔釜装有液位计、电加热器(1.5kw) 、 控温电热器(200w) 、温度计接口、测压口和取样口,分别用于观测釜内液面高 度,加热料液,控制电加热装置,测量塔釜温度,测量塔顶与塔釜的压差和塔釜 液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料,故塔釜内可视为一块理论板。塔 顶冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积为 0.06m2,管外走冷却液。
摩尔分数 x
0.9380 0.1577 0.7136 0.6256
以塔顶数据为例进行数据处理:
nD

nD1 nD 2
2

1.3597 1.3599 1.3598 2
将平均折光率带入①式
60.8238 44.0529 n D 60.8238 44.0529 1.3598 0.9207 0.9207 乙醇 46 x 0.9380 1- 0.9207 1 - 0.9207 乙醇 正丙醇 46 60
c、要测定全回流条件下的气液负荷,利用公式
Q
U2 qr R ,其中塔釜的
加热电压和电阻已知, 查出相变焓, 则可以求出汽化量 q,则有在全回流下 L=V=q。
2.塔釜加热对精馏操作的参数有什么影响?塔釜加热量主要消耗在何处?与 回流量有无关系? 答:塔釜加热,从化工节能的角度来看,消耗电能,从而能提高了推动力,提 高了精馏的分离效果,对精馏有利。塔釜加热量主要消耗在气液相变上,与回流 量有很大关系,一般加热电压越大,则回流量越大。 3.如何判断塔的操作已达到稳定? 答:在 10 分钟内分别抽取塔中某段塔板上的液相组分,在阿贝折光仪上测得 相差在 0.0003 内时,可认定塔的操作已达到稳定状态。 4.当回流比 R<Rmin 时,精馏塔是否还能进行操作?如何确定精馏塔的操作回流 比?
乙醇沸点:78.38℃,丙醇沸点:97.16℃。 纯溶质(溶剂)折光率原始数据
纯物质 冰乙醇 正丙醇
折光率 1.3581 1.3579 1.3809 1.3805
5
均值 1.3580 1.3807
回归方程: 由质量分数 m=A-BnD 代入 m1=1 得 nD1=1.3580 与 m2=0 nD2=1.3807
4
段时间,待该塔操作参数稳定后,即可在塔顶、塔釜及相邻两块塔板上取样,用 阿贝折光仪进行分析,测取数据(重复 2~3 次) ,并记录各操作参数。 ⑤实验完毕后,停止加料,关闭塔釜加热及塔身伴热,待一段时间后(视镜 内无料液时) ,切断塔顶冷凝器及釜液冷却器的供水,切断电源,清理现场。
五、报告要求
①在直角坐标系中绘制 x-y 图,用图解法求出理论板数。 ②求出全塔效率和单板效率。 ③结合精馏操作对实验结果进行分析。
=60.8238-44.0529nD ①
②原始数据处理:
表 2:原始数据处理
名称
塔顶 塔釜 第 4 块板 第 5 块板
折光率 nD
1.3597 1.3778 1.3658 1.3678
折光率 nD
1.3599 1.3779 1.3658 1.3681
平均折光率 nD 质量分数ω
1.3598 1.37785 1.3658 1.36795 0.9207 0.1255 0.6563 0.5616
图 1 精馏装置和流程示意图 1.塔顶冷凝器 2.塔身 3.视盅 4.塔釜 5.控温棒 6.支座 7.加热棒 8.塔釜液冷却器 9.转子流量计 10.回流分配器 11.原料液罐 12.原料泵 13.缓冲罐 14.加料口 15.液位计
3
2.回流分配装置 回流分配装置由回流分配器与控制器组成。 控制器由控制仪表和电磁线圈构 成。回流分配器由玻璃制成,它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。两个 出口管分别用于回流和采出。引流棒为一根∮4mm 的玻璃棒,内部装有铁芯,塔 顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下, 在控制器的控制下实现塔顶冷凝器的回流 或采出操作。 即当控制器电路接通后, 电磁圈将引流棒吸起, 操作处于采出状态; 当控制器电路断开时,电磁线圈不工作,引流棒自然下垂,操作处于回流状态。 此回流分配器可通过控制器实现手动控制,也可通过计算机实现自动控制。 3.测控系统 在本实验中,利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温 度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数,该系统的 引入,不仅使实验跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与控制。 4.物料浓度分析 本实验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,且 其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系, 故可通过阿贝折光仪分析料液 的折射率,从而得到浓度。这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单,但精度 稍低;若要实现高精度的测量,可利用气相色谱进行浓度分析。 混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下。
1
Hale Waihona Puke Baidu
(1) 总板效率 E E=N/Ne 式中 E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜) ; Ne——实际板数。 (2)单板效率 Eml Eml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn*) 式中 Eml——以液相浓度表示的单板效率; xn ,xn-1——第 n 块板和第 n-1 块板的液相浓度; xn*——与第 n 块板气相浓度相平衡的液相浓度。 总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优 劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因数。当物系 与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高板效率;对于不同的板型,可以保 持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,以评价其性能的优劣。总板效率 反映全塔各塔板的平均分离效果,常用于板式塔设计中。 若改变塔釜再沸器中加热器的电压,塔内上升蒸汽量将会改变,同时,塔 釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化,其沸腾给热系数也将发生变化,从而 可以得到沸腾给热系数与加热量的关系。由牛顿冷却定律,可知 Q=αA△tm 式中 Q——加热量,kw; α——沸腾给热系数,kw/(m2*K); A——传热面积,m2; △tm——加热器表面与主体温度之差,℃。 若加热器的壁面温度为 ts ,塔釜内液体的主体温度为 tw ,则上式可改写为 Q=aA(ts-tw) 由于塔釜再沸器为直接电加热,则加热量 Q 为 Q=U2/R 式中 U——电加热的加热电压,V; R——电加热器的电阻,Ω。
③在直角坐标系中绘制 x-y 图,用图解法求出理论板数。 参见乙醇-丙醇平衡数据作出乙醇-正丙醇平衡线, 全回流条件下操作线方程 为 y=x,具体作图如下所示(塔顶组成,塔釜组成) :
6
图 2:乙醇—正丙醇平衡线与操作线图
④求出全塔效率和单板效率。 由图解法可知,理论塔板数为 6.2 块(包含塔釜) ,故全塔效率为
=60.8238-44.0529nD
式中
——料液的质量分数;
nD ——料液的折射率(以上数据为由实验测得) 。
四、操作要点
①对照流程图,先熟悉精馏过程中的流程,并搞清仪表上的按钮与各仪表相 对应的设备与测控点。 ②全回流操作时,在原料贮罐中配置乙醇含量 20%~25%(摩尔分数)左右的 乙醇-正丙醇料液,启动进料泵,向塔中供料至塔釜液面达 250~300mm。 ③启动塔釜加热及塔身伴热,观察塔釜、塔身 t、塔顶温度及塔板上的气液 接触状况(观察视镜) ,发现塔板上有料液时,打开塔顶冷凝器的水控制阀。 ④测定全回流情况下的单板效率及全塔效率,在一定的回流量下,全回流一
七、误差分析及结果讨论
1.误差分析: (1)实验过程误差:测定折光率时溶质组分有所挥发造成数据误差 (2)数据处理误差:使用手绘作图法求取理论塔板数存在一定程度的误差,尤
* 其是在求取 x5 =0.5490 时,直接在图上寻找对应点,误差较大。
7
(3)折光仪和精馏塔自身存在的系统误差。
2.结果讨论: 此次实验测得的全塔效率为 77.5%,单板效率为 53.46%,全回流操作稳定 ,全塔效率和塔板效率较为合理。
六、数据处理
(1)原始数据 ①塔顶: nD1 =1.3597, nD 2 =1.3599;塔釜: nD1 =1.3778, nD 2 =1.3779 。
nD1 =1.3658, nD 2 =1.3658; nD1 =1.3678, nD 2 =1.3681。 ②第四块板: 第五块板:
(2)数据处理 ①由附录查得 101.325kPa 下乙醇-正丙醇 t-x-y 关系:
E N 6 .2 100% 100% 77.5% N总 8
第 5 块板的入板液相浓度 x4=0.7136,出板组成 x5=0.6256
* 由 y5=x4=0.7136 查图 2 中乙醇和正丙醇相平衡图,得 x5 =0.5490
则第 5 块板单板效率
Em1,5 0.7136 0.6256 100% 53.46% 0.7136 0.5490
一、目的及任务
①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 ②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。 ③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。 ④测定部分回流时的全塔效率。 ⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。 ⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理
在板式精馏塔中, 由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回 流液, 在塔板上实现多次接触, 进行传热与传质, 使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。 塔顶的回流量与采出量之比, 称为回流比。 回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况: 最小回流比和全回流。 若塔在最小回流比下操作, 要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以 最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无 原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时 所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科 学研究时采用。 实际回流比常取最小回流比的 1.2~2.0 倍。在精馏操作中,若回流系统出 现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。
表 1:乙醇—正丙醇平衡数据(p=101.325kPa) 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 液相组成 x 0 0.126 0.188 0.210 0.358 0.461 0.546 0.600 0.663 0.844 1.0 气相组成 y 0 0.240 0.318 0.339 0.550 0.650 0.711 0.760 0.799 0.914 1.0 沸点/℃ 97.16 93.85 92.66 91.60 88.32 86.25 84.98 84.13 83.06 80.59 78.38
北 京 化 工 大 学 学生实验报告

名:
学 号: 专 业:
班 级: 同组人员: 课程名称: 实验名称: 实验日期: 化工原理实验 精馏实验 2016.5.13
北 京 化 工 大 学
实验五 精馏实验
摘要: 本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折 光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出 x-y 图并用图解法求出理论塔板数,从 而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。 关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。
八、思考题
1.什么是全回流?全回流操作有哪些特点,在生产中有什么实际意义?如何 测定全回流条件下的气液负荷? 答:a、冷凝后的液体全部回流至塔内,这称作全回流。 简单来说,就是塔顶蒸 汽冷凝后全部又回到了塔中继续精馏。 b、D=0,实际生产是没有意义的,但一般生产之前精馏塔都要进行全回流操 作,因为刚开始精馏时,塔顶的产品还不合格,而且让气液充分接触,使精馏塔 尽快稳定、平衡。
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