【化工原理B】精馏实验
化工原理实验--精馏实验
实验数据：
（1）全回流 R=∞
乙醇、正丙醇的相对挥发度α为1.56，R=∞
∴相平衡方程：y=1.56x/（1+0.56x），操作线方程为y=x
由图解法求取理论塔板数如下：
由图可知：理论塔板数N T为5.6 全塔效率η=N T/N P=（5.6-1）/7=65.7％
乙醇、正丙醇的相对挥发度α为1.9，R=4，x D=0.800
∴相平衡方程：y=1.9x/（1+0.9x），精馏段操作线方程为y=0.8x+0.1599
进料温度t f＝36℃，在X f＝0.285下泡点温度90℃
乙醇在63℃下的比热Cp1=3.10（kJ/kg.℃），正丙醇在63℃下的比热Cp2=2.9（kJ/kg.℃）乙醇在90℃下的汽化潜热r1=815（kJ/kg），正丙醇在90℃下的汽化潜热r2=710（kJ/kg）混合液体比热C pm=46×0.285×3.10+60×（1-0.285）×2.9=165.06（kJ/kmol.℃）
混合液体汽化潜热r pm=46×0.285×815+60×（1-0.285）×710=41145（kJ/kmol）
q=（C pm×（t B-t F）+r m）/r m=（165.06×（90-36）+41145）/41145=1.22
q线斜率=q/（q-1）=5.62
由图解法求取理论塔板数如下：
由图可知：理论塔板数N T为6.5 全塔效率η=N T/N P=（6.5-1）/8=68.75％
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
化工原理 精馏实验
实验设计 全塔效率的测定
选用乙醇-水系物作为实验物系。操作压力为常压，在塔釜内预先配置乙醇的 体积分数为 0.07-0.08 的料液，使精馏塔在全回流的条件下操作，待操作状态 稳定后，同时测取塔顶回流液和釜液的浓度、利用作图法求得全塔理论板数， 最后，根据①得出全塔效率。 在部分回流连续精馏操作实验中，需要测定的参数有进料流量 F、进料浓度 XF 、塔顶出料流量 D、塔顶产品浓度、回流量、塔釜液位 h、塔釜物料浓度XW 、 塔釜加热量（加热电压）V、塔顶温度TT 、灵敏板温度TS 、塔釜温度TB 、塔釜 压力PB 等。 根据在分析设置所需的检测点，并选配相应的检测仪表。 进料流量 F、塔顶出料流量 D 和回流量LD 用转子流量计计量；塔釜液位 h 有液位计测定。 进料浓度XF 和塔釜浓度XW 用比重计测定，塔顶产品浓度XD 用气相色谱仪测 定。 塔顶温度TT 、塔釜温度TB 和灵敏板温度TS 用铂电阻温度计配数显仪表测定。 塔釜压力PB 用压力表测定。 塔釜加热量大小用电压表测定。
实验装置流程如图
1 塔釜 2 塔节 3 冷凝器 4 回流流量计 6 塔顶取样闸 10 塔底处料闸
实验操作要点 1 在塔釜内预先配置乙醇浓度为 7%-8%的水溶液，塔釜液位以接近塔釜高度 2/3 为宜。在原料槽内配置乙醇浓度为 15%左右的水溶液作为原料液。 2 开启加热电源预热釜液，及时开启塔顶冷凝器进水阀门，当釜液沸腾后要注 意控制加热量。 3 由于开始前塔内存在不凝性气体（空气），开始后要注意开启塔顶的排气阀 门，利用塔内上升的蒸汽将其排除塔外，以免影响冷凝器的冷凝效果。
化工原理实验报告精馏实验
精馏实验
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板效率。
二、基本原理
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。
(1) 总板效率E E=N/N e （4-25） 式中 E ——总板效率； N ——包括塔釜）； N e ——实际板数。 （2）单板效率E ml
式中 E ml ——以液相浓度表示的单板效率； X n X n-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，可通过改变汽液符合达到最高的板效率；对于不同的板型，可以在保持相同的物系及操作条件下，测定其单板效率，以评价
化工原理实验精馏实验报告
北京化工大学
学生实验报告
学院：化学工程学院
姓名：王敬尧
学号：
专业：化学工程与工艺
班级：化工1012班
同组人员：雍维、雷雄飞
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。
化工原理实验—精馏
板式精馏塔的操作与塔效率的测定
一、实验目的
(1)熟悉板式塔的结构及精馏流程；
(2)理论联系实际，掌握精馏塔的操作；
(3)学会精馏塔塔效率的测定方法。
二、基本原理
1．二元精馏过程的质量指标和操作变量
精馏塔的进料通常是前一工序或另一精馏塔的出料，为简化讨论，认为它稳定不变。
二元精馏过程的质量指标是塔顶塔釜的轻组分含量d x和w x。主要操作变量是塔顶采出率D和塔釜加热量Qh。
2．维持连续精馏过程稳定操作的条件
(1)根据进料量及组成、产品的分离要求，严格维持
物料平衡。
1）总物料平衡：塔的总进料量应恒等于总出料量。
即
F = D + W
当进料量大于出料量时，会引起淹塔；相反，出料量大于进料量时，会引起塔釜干料，最终都将破坏精馏
塔的正常操作。
2)各组分的物料平衡：在满足总物料平衡的情况下，应同时满足轻组分物料平衡。即
w d f Wx Dx Fx +=
由上述二式可知：为获得合格产品，必须保证一定的塔顶、塔釜采出率： w d w f x x x x F D --=和 F D F
W -=1 实际操作中，塔釜采出率W 一般是根据塔釜液位的高低来操作，而塔顶采出率D 的大小则直接影响着质量指标。
（2）精馏塔应有足够的分离能力。
在塔板数一定的情况下，正常的精馏操作要有足够的回流比，才能保证一定的分离效果，得到合格的产品。而回流比的大小是由塔内热量衡算所决定，其中，塔釜加热量Qh 是个十分重要的操作变量。
（3）精馏塔操作时，塔内应有正常的气液负荷量，避免发生以下不正常的操作状况：
1)严重的液沫夹带现象
上升气流将塔板上的液体的一部分带至上层塔板，这种现象称为液沫夹带。液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动，属返混现象，将使板效率降低。液流量
化工原理精馏实验报告
化工原理精馏实验报告
实验目的，通过精馏实验，掌握精馏原理和操作技能，了解精馏在化工生产中
的应用。
一、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、蒸馏和冷凝等过程，
将混合物中的不同组分分离的方法。在精馏过程中，液体混合物首先被加热至其中沸点最低的组分的沸点，然后将其蒸发成气体，再通过冷凝器冷却成液体，最终得到不同组分的纯净物质。
二、实验仪器与试剂。
1. 精馏设备，包括蒸馏烧瓶、冷凝器、接收烧瓶等。
2. 试剂，乙醇-水混合物。
三、实验步骤。
1. 将乙醇-水混合物倒入蒸馏烧瓶中。
2. 加热蒸馏烧瓶，待混合物沸腾后，蒸气通过冷凝器冷却成液体。
3. 收集不同温度下的液体，记录温度和收集时间。
四、实验结果与分析。
经过精馏实验，我们成功地将乙醇-水混合物分离成不同组分。在实验过程中，我们观察到随着温度的升高，液体收集瓶中的液体组分逐渐发生变化，初馏液中含有较高乙醇含量，尾馏液中含有较高水含量。这符合精馏原理，也验证了实验的准确性。
五、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了精馏原理和操作技能，掌握了精馏在化工生产中的应用。精馏作为一种重要的分离方法，在化工领域有着广泛的应用，可以有效地提取纯净物质，满足不同生产需求。
六、实验注意事项。
1. 在实验过程中，要注意控制加热温度，避免混合物过热。
2. 实验结束后，要及时清洗和保养实验仪器，确保下次实验的顺利进行。
七、参考文献。
1. 《化工原理与实践》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
2. 《化工实验指导》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
化工原理实验报告_精馏
v .. . .. 化工原理实验报告
实验名称：精馏实验
班级：生工xx
：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。
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
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。
化工原理精馏实验报告
化工原理精馏实验报告
实验目的：掌握化工原理中的精馏操作，并通过实验验证理论知识的正确性。
实验原理：
精馏是一种分离液体混合物组成的常用方法。精馏通过不同组成的液体在加热的条件下产生蒸汽，然后再在冷凝管中冷凝成液体，最后通过收集液体可以得到不同组成的馏分。
实验仪器：
1. 精馏塔：用于分离混合物。
2. 加热器：提供加热源。
3. 冷凝器：用于冷凝产生的蒸汽。
4. 温度计：用于测量温度。
实验步骤：
1. 将需要进行精馏的混合物加入精馏塔中。
2. 打开加热器，通过加热产生蒸汽。
3. 在冷凝器中冷凝产生的蒸汽，并收集液体。
4. 使用温度计测量液体的沸点。
5. 根据液体的沸点，确定得到的馏分的组成。
实验结果：
在实验过程中，我们成功地通过精馏操作将待分离的混合物分解为不同组成的馏分。通过温度计测量得到的沸点数据，我们可以精确地确定馏分的组成。
实验结论：
通过这次实验，我们掌握了化工原理中的精馏操作，并验证了理论知识的正确性。精馏是一种常用的分离液体混合物的方法，在工业生产中有着广泛的应用。掌握了精馏操作，有助于我们理解和解决化工过程中的实际问题。
化工原理下实验精馏实验
决的方法。 （10）采用本实验室的流程分离乙醇和水的混合物，能否得到无水乙醇？为
什么？
4 3.242 1.292 992.4 24 19.62 8.726
6 4.812 1.935 989.7 26 21.30 9.573
8 6.424 2.612 987.2 28 22.99 10.47
10 8.052 3.313 984.7 30 24.69 11.37
12 9.687 4.025 982.4 32 26.40 12.30
密度 Kg/m3 971.4 969.2 967.0 964.6 962.2 959.7
四、实验操作
开机：启动四组加热丝，打开全凝器的冷却水进口阀，当 塔顶的温度快速上升时，及时关掉1、2组加热器，利用可 调加热丝将3，4组加热电流调节为12A（1＃，2＃板式塔） 或30A（3＃，4＃填料塔）
全回流：塔顶蒸汽温度达到70～80℃时，不进料也不出料 即F＝0，D＝0，逐渐开启回流阀，回流量的大小应注意控 制（1＃、2＃塔，L应小一些约为2～3l/h, 3#、4#塔回流量 可靠调节至7～8 L/h，在全回流下运行10分钟，期间当回 流流量有下降的趋势，则关小回流阀，全回流时间10分钟。
Fm=FVρf， Dm=1.141DVρD
2.产品浓度的测定
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
精馏实验
序号：40
化工原理实验报告
实验名称：精馏实验
学院：化学工程学院
专业：
一、 实验目的
1.测定精馏塔在全回流条件下的全塔效率。
2.测定精馏塔在全回流条件下的塔体浓度（温度）分布。
3.熟悉精馏塔的操作方法。
二、 实验原理
1.基本原理
在精馏过程中，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多次部分汽化部分冷凝，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。本实验所用的体系为乙醇-水，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。 2.全塔效率ET
全塔效率E T =N T /N P ,其中NT 为塔内所需理论板数，N P 为塔内实际板数。板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同，全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率，它反映了塔板结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响，一般由实验测定。式中NT 由已知的双组份物系平衡关系，通过实验测得塔顶产品组成X D 、料液组成X F 、热状况q 、残液组成X w 回流比R 等，即能用图解法求得。也可由全回流时最少理论板层数的公式： N T + 1 = lg[(x D /1- x D )(1-x W /x W )]/lg αm 求算得。
三、 实验装置流程示意图
原料贮槽
计量泵精馏塔塔顶产品贮槽
冷凝器
冷却水
取样分析
取样分析
取样分析取样分析
原料
塔釜加料
转子流量计
电加热
回流比控制器
冷却水
取样分析塔釜产品贮槽
取样分析取样分析
四、 实验步骤
1.打开塔顶排气管的阀门，加热之前一定要检查。
化工原理实验-精馏实验
6、在部分回流、稳定操作条件下，测定总板效率 随进料组成的变化情况。
在完成1、2两项实验内容的基础上，最少再从3～6项 实验内容中选做一项。
要求同学在教师的协助下，独立设计出完整的实 验方案，并自主实施。实验报告以小论文的格式提交， 具体要求详见实验讲义。
塔板间距 80 mm
孔间距
6
mm
溢流管截面积80 mm2
换热面积
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板式塔）
乙 醇 － 水 精 馏 实 验 流 程 图
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板式塔）
乙醇－水精馏塔有筛板塔和填料塔，其中筛板塔 共有15块塔板，塔身设有一节玻璃视盅，如下图所示。
设备参数： 塔 径: 50mm 板间距: 100mm 开孔率: 3.8% 仪表参数： 回流流量计量程6～60ml/min 产品和进料流量计量程均为 2.5～25ml/min 加热功率（可调） 0～2.5 kw
液体
气体 图1 填料塔传质机理示意图
填料塔传质机理示意图
三、实验原理—填料塔（2）
2、等板高度
HETP＝ H NT 1
式中， NT —— 理论塔板数 H —— 填料层总高
3、填料塔适用对象 对于真空精馏和常压精馏，填料塔的效率较高，
其原因在于填料充分利用了塔内空间，提供了大的传 质面积，使得汽液两相可以充分接触传质。一般新型 高效填料都是通过提高比表面积来提高效率，比表面 积大，意味着使用得材料就越多，造价就越高。
化工原理实验报告--精馏实验
填料精馏塔实验
一、实验目的
1．观察填料精馏塔精馏过程中气、液两相流动状况；
2．掌握测定填料等板高度的方法；
3．研究回流比对精馏操作的影响。
二、实验原理
精馏塔是实现液体混合物分离操作的气液传质设备，精馏塔可分为板式塔和填料塔。板式塔为气液两相在塔内逐板逆流接触，而填料塔气液两相在塔内沿填料层高度连续微分逆流接触。填料是填料塔的主要构件，填料可分为散装填料和规整填料，散装填料如：拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、θ网环等；规整填料有板波纹填料、金属丝网波纹填料等。
由于填料塔内气液两相传质过程十分复杂，影响因素很多，包括填料特性、气液两相接触状况及两相的物性等。在完成一定分离任务条件下确定填料塔内的填料层高度时，往往需要直接的实验数据或选用填料种类、操作条件及分离体系相近的经验公式进行填料层高度的计算。
确定填料层高度有两种方法：
1．传质单元法
填料层高度＝传质单元高度×传质单元数
（2—50）
或：（2—51）由于填料塔按其传质机理是气液两相的组成沿填料层呈连续变化，而不是阶梯式变化，用传质单元法计算填料层高度最为合适，广泛应用于吸收、解吸、萃取等填料塔的设计计算。
2．等板高度法
在精馏过程计算中，一般都用理论板数来表达分离的效果，因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。
（2—52）式中：Z——填料层高度，m；
N T ——理论塔板数；
HETP——等板高度，m。
等板高度HETP，表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度，又称为当量高度，单位为m。
进行填料塔设计时，若选定填料的HETP无从查找，可通过实验直接测定。
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与2相比，改变进料组成
在完成1、2两项实验内容的基础上，可以再从3～6 项实验内容中选做一项。
三、实验原理--板式塔（1）
板式塔是使用量大、运用范围广的重要气、液传 质设备，评价塔板好坏一般考虑处理量、板效率、 阻力降、弹性和结构等因素。
Eml,n ——第 n 块实际板的液相单板效率；
xn ，xn1 ——分别为第 n 块实际板和第（ n 1）
块实际板的液相组成，摩尔分率；
xn* ——与第n 块实际板汽相浓度相平衡的液相组
成，摩尔分率。
三、实验原理--板式塔（4）
全塔效率（也称总板效率）和单板效率是反映塔板 性能及操作好坏的重要指标，影响板效率的因素很多， 当板型、体系决定以后，塔板上的气、液流量是影响板 效率的主要因素。
二、实验任务
乙醇－水 精馏实验
全塔效率和单板效率（板式塔） 等板高度（填料塔）
请根据所选用的设备，从以下实验任务中选择部 分内容进行实验。
实验任务
1、精馏塔在全回流、稳定操作条件下，全塔理论塔 板数、全塔效率（板式塔）或等板高度（填料塔） 的测定。
2、精馏塔在某一回流比下连续精馏、稳定操作条件 下，全塔理论塔板数、全塔效率或等板高度的测 定。
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板 式塔）
乙醇－水精馏塔有筛板塔和填料塔，其中筛板塔共 有15块塔板，塔身设有一节玻璃视盅，如下图所示。
设备参数： 塔Βιβλιοθήκη Baidu径: 50mm 板间距: 100mm 开孔率: 3.8% 仪表参数： 回流流量计量程6～60ml/min 产品和进料流量计量程均为 2.5～25ml/min 加热功率（可调） 0～2.5 kw
三、实验原理
无论是求全塔效率还是求等板高度，都必须知道 理论塔板数，那么如何求理论塔板数？
计算法
图解法
对于二元物系，图解法求理论塔板数，必须知道 哪些数据？如何获得这些数据？
xD，xF，xW，tF tS R，q，汽液平衡数据。
计算单板效率需要哪些数据？
xn
xn1
x
* n
y
1.0
0.9
0.8
a
0.7
可能达到汽液平衡状态，实际塔板的分离作用低于理
论塔板，因此，我们可以用全塔效率和单板效率来表
示塔的分离效果。
1．全塔效率 E
E N 1 Ne
式中 E ——全塔效率； Ne ——实际塔板数； N ——理论塔板数
三、实验原理--板式塔（3）
2．单板效率Eml,n
式中：
Eml,n
xn1 xn1
xn xn*
3、在部分回流、稳定操作条件下，测定全塔效率或 等板高度随回流比的变化情况。
与2相比，改变回流比
实验任务
4、在部分回流、稳定操作条件下，测定全塔效率或等 板高度随进料流量的变化情况。与2相比，改变进料量
5、在部分回流、稳定操作条件下，测定测定全塔效率 或等板高度随进料位置的变化情况。
与2相比，改变进料位置
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
b
0.0
0.0 0x.W1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0x.D8 0.9 1.0
x
全回流条件下理论塔板数的求解
解部 分 回 流 理 论 塔 板 数 的 求
c xD R1
y
1.0
0.9
p 101.33kPa
0.8
a
q线
0.7
0.6 0.5
若塔的上升蒸气量不够，将出现什么情况？ 若上升气速太大，又会怎么样？
若塔的上升蒸气量不够，塔板上建立不了液层， 则两相接触欠充分，分离效果差；若上升气速太大， 又会产生严重夹带甚至于液泛，这时塔的分离效果 同样大在下降。
三、实验原理—填料塔（1）
1、填料塔传质机理
填料塔属于连续接触逆流 操作，液体靠重力沿填料表面 下降，与上升的气体接触，从 而实现传质，填料提供所需的 传质面积，如右图所示。填料 充满塔内的有效空间，空间利 用率很高。
填料是填料塔的核心部件，填料的作用是增加气液 接触面积和增大气液接触面的湍动，填料性能评价指
标有比表面积、空隙率、干填料因子等。
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
填料塔的主要特点有：生产能力大、分离效率高、 压降小、操作弹性大、持液量小。
实验室 有两套填 料精馏塔。
不锈钢弹簧填料
玻璃弹簧填料
化工原理实验
乙醇－水实验装置
板式塔
填料塔
福州大学化工原理实验室
实验六 精馏实验
一、实验目的 二、实验任务 三、实验原理 四、实验流程
五、汽液接触状况 六、操作要点 七、数据处理 八、实验报告要求
一、实验目的
熟悉精馏的工艺流程。 了解筛板塔和填料塔的结构。 掌握精馏塔的操作方法。 掌握全塔效率、等板高度的测定方法。 学会分析操作状态变化对塔性能的影响。
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
填料塔的结构和特点
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填 料和散堆填料两大类，塔内件则由不同形式的液体分 布装置、填料固定装置和填料压紧装置、填料支承装 置、液体收集装置与进料装置及气体分布装置等，筒
体由整体式结构及法兰连接分段式结构。
在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸气沿塔逐板上 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。
三、实验原理--板式塔（2）
在塔设备的实际操作中，由于受到传质时间和传
质面积的限制，以及不同进料位置、不同进料浓度、
不同进料量、不同回流比等其它因素的影响，一般不
液体
气体 图1 填料塔传质机理示意图
填料塔传质机理示意图
三、实验原理—填料塔（2）
2、等板高度
HETP＝ H NT 1
式中， NT —— 理论塔板数 H —— 填料层总高
3、填料塔适用对象 对于真空精馏和常压精馏，填料塔的效率较高，
其原因在于填料充分利用了塔内空间，提供了大的传 质面积，使得汽液两相可以充分接触传质。
0.4 0.3 0.2
c
0.1
平衡曲线
b
精馏段操作线
d
f
提馏段操作线
0.0
0.0 0.1 0.x2 W0.3 0x.F4 0.5 0.6 0.7 0.8xD0.9 1.0
x
xn1 yn
y
* n
yn
yn1
yn1
xn
xn xn1 xn*
单板效率示意图
Eml,n
xn1 xn1
xn xn*
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板 式塔）