实验六:精馏实验

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实验六:精馏实验

实验六:精馏实验

序号:6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:化学工程与工艺班级:化工10-1班姓名:丁翔学号 10402010141 同组者姓名:方艳艳、夏佳利、王程曦指导教师:史玉立日期: 2012年10月22日一、实验目的1.、了解精馏塔的基本结构及流程。

2.、掌握连续精馏的操作方法。

3.、学会板式精馏塔、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。

4.、确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。

二、实验原理1、全塔效率ET全塔效率ET =NT/NP,其中NT为塔内所需理论板数,NP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,它反映了塔板的结构、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XD、料液组成XF、热状态q、残液组成XW、回流比R等,即能用图解法求得。

2、单板效率EM是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组分变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。

三、实验装置流程图1 精馏塔实验装置流程图四、实验步骤及注意事项1、全回流:(1)配制体积浓度16~19%的酒精水溶液加入塔釜中,至釜容积约2/3处;(2)启动总电源,再启动塔釜电加热器,通过控制电加热器电流来控制塔釜加热量。

当发现液沫夹带过量时,应调低电流;(3)塔釜加热开始后,打开冷凝器的冷却水阀门,调冷却水流量至400 l/h左右,使塔顶蒸汽全部冷凝实现全回流;(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别从塔顶和塔釜取样,进行色谱分析;(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。

2、部分回流:(1)在原料罐中配制体积浓度50~60%的酒精水溶液;(2)待塔全回流操作稳定后,打开进料阀,开启进料泵按钮,调节进料量至适当大小;(3)启动回流比控制器按钮,调节回流比R (R=1~4);(4)当流量、塔顶及塔内温度稳定后,即可对进料、塔顶、塔釜液取样进行色谱分析,注意在取样瓶上标注以免出错;(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。

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30%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;2.打开塔顶冷凝器的冷却水,冷却水的水量约为8升/分钟;3.接上电源闸,按下装置上总电源开关,调节回流比控制器至全回流状态;4.调节电位器使加热电压为70V,开始计时并测量塔顶温度。

刚开始时每隔5分钟记录一精馏实验实验报告2采用乙醇—水溶液的精馏实验研究学校:漳州师范学院系别:化学与环境科学系班级:姓名:学号:采用乙醇—水溶液的精馏实验研究摘要:__介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。

精馏实验

精馏实验

实验七 精馏实验一、实验目的1、了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法;2、测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。

3、观察不正常现象并及时处理问题。

二、基本原理塔釜加热,液体沸腾,在塔内产生上升蒸汽,上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成,这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度,由此塔顶冷凝,只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。

部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品,部分凝液作为回流,形成塔内下降液流,下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降,至塔底浓度合格后,连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。

全回流下测全塔效率有二个目的:(1)在尽可能短的时间内在塔内各塔板,至上而下建立浓度分布,从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格,并维持若干时间后为部分回流提供质量保证;(2)由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大,在工程处理时,可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率,全回流时精馏段和提馏段操作线重合,气液两相间的传质具有最大的推动力,操作变量只有1个,即塔釜加热量,所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能,对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。

精馏塔是分离均相混合液的重要设备,衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示:PNT N E 1-= (式7-1) 式中:E ——总板效率;N T ——理论板层数; N P ——实际板层数。

三、维持正常精馏的设备因素和操作因素合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证,塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。

塔板数愈少,塔高愈矮,设备投资愈省。

塔板数多少和被分离的物系性质有关,轻重组份间挥发度愈大,塔板数愈少。

反之,塔板数愈多。

塔结构合理,操作弹性大,不易发生液沫夹带、漏液、溢流液泛。

反之,会使操作不易控制,塔顶塔底质量难以保证。

为有效地实现汽液两相之间的传质,为了使传质具有最大的推动力,设计良好的塔结构能使操作时的板式精馏塔(如图7-1(a)所示)应同时具有以下两方面流动特征:(1)汽液两相总体逆流(2)汽液两相在板上错流。

精馏实验

精馏实验

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塔体温度分布。

3、熟悉精馏塔的操作。

二、实验原理在精馏过程中,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。

1、全塔效率E T全塔效率E T=N T/N P,其中N T为所需理论板数,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,它的大小与塔板结构、物系性质、操作状况有关,一般由实验测定。

式中N T由已知双组分物系的平衡关系,通过实验测得的塔顶产品组成X D、料液组成X F、釜液组成X W、回流比R、进料热状况等,即可用图解法求得。

2、单板效率E M是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。

三、实验装置流程图一精馏装置流程示意图1、塔顶冷凝器2、塔身3、视盅4、塔釜5、控温棒釜液冷却器7、塔釜加热棒8、回流分配器9、转子流量计10、原料罐11、稳压罐12、原料泵四、实验步骤(一)配料1.把纯净水和酒精质量配置成质量浓度为16%-19%的溶液,关闭成品罐排污阀、阀5、阀2、阀1,打开成品罐排空阀和阀7,把配好的浓液从成品罐排空阀上的漏斗加至成品罐2/3以上。

2.关闭阀9、塔釜排污阀和阀8,打开塔釜排空阀和阀2,让浓液从成品罐流入塔釜中,至塔釜2/3 处,关闭阀2和塔釜排空阀。

3.关闭原料罐排空阀、阀10、阀3和阀4打开原料罐排空阀和阀5,让成品罐剩下中的溶液全部流到原料罐中,完成之后关闭阀5,关上原料罐排空阀剩很小一个缝。

(二)加热1.打开阀6,关上阀11、阀7、进料阀1和进料阀2,成品罐的排空阀开一个很小的缝。

化工原理实验报告--精馏实验

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。

对于二元组分的混合液,在全回流操作条件下,待精馏过程达到稳定后,从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成,用芬斯克(Fenske)方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。

芬斯克方程:(2—53)式中:­——全回流时的理论板数;——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比;——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比;——全塔的平均相对挥发度,当α变化不大时,在部分回流的精馏操作中,可由芬斯克方程和吉利兰图,或在x~y图上作梯级求出理论板数。

实验六:精馏实验

实验六:精馏实验

实验六精馏实验一、实验目的1.了解精馏塔的基本流程及操作方法;2.掌握精馏塔理论塔板数的计算方法;3.掌握精馏塔全塔效率的测定方法;4.了解回流比对精馏塔性能的影响;5.了解液泛现象。

二、实验原理精馏实验的原理是利用混合物的汽液共存区易挥发组分在汽相中浓度比液相中浓度大,达到提纯分离目的。

精馏塔中,上升汽相和下降液相在每一块塔板上接触实现多次部分冷凝,多次部分汽化达到提浓目的。

三、实验步骤1. 配制约8~10%(V)酒精水溶液由加料口注入塔釜内至液位计上的规定的液面为止,并关好塔釜加料口阀门。

2. 配制20%~30%(V)酒精水溶液加入原料槽中。

3. 再次确认塔釜液位在规定的标记处后,通电加热釜液。

为加快预热速度,可将三组加热棒同时加热。

4.当塔釜温度达到80o C时,依次进行如下操作:(1)关闭第一组加热棒;(2)马上打开冷凝器的排不凝气体阀,以排除系统内的空气,排完空气后即关闭此阀;(3)打开产品放液阀放尽冷凝器及中间槽中的液体(可回收利用配制做原料),然后关闭;(4)打开冷却水阀门往冷凝器内通冷却水。

5.通过可控硅把塔釜调节到约94-98o C左右,控制塔釜内的压力比大气压稍大一些。

6.进行全回流操作,7-10分钟。

7.全回流结束后,调整回流比在1.9-4之间。

8.接着打开进料泵,并调节适当的进料流量。

精馏操作要调节的参数较多,对于初次使用本设备的学生来说,难度较大,为了学生实验顺利,给出以下参数供操作时参考:塔釜:温度控制在94-98o C左右,压力控制比大气压稍大一些;中间塔板温度:控制在80~82℃;塔顶蒸气温度:控制在78~79℃左右;回流流量:3-5 L/h;产品流量:1-2 L/h;进料流量:4-8 L/h。

9.控制塔釜的排液量,使塔釜液位基本保持不变,或隔15分钟排釜液,使釜液保持一定液位(一般2/3)。

10.稳定操作15-30分钟后,取样分析,用酒度计测产品和釜液浓度。

(釜液冷却至少30℃以下进行测量)。

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ME 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;*ny -与x n 成平衡的气相组成,摩尔分数;*nx -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图解法又称麦卡勃-蒂列(McCabe-Thiele)法,简称M-T 法,其原理与逐板计算法完全相同,只是将逐板计算过程在y-x 图上直观地表示出来。

对于恒摩尔流体系,精馏段的操作线方程为:111D n n x R y x R R +=+++(4)式中:1n y +-精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;n x -精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数;D x -塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R -回流比。

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、实验目的这次精馏实验的目的呢,就是让咱们深入了解精馏的原理和操作过程,学会怎么把混合物中的不同成分给分离开来,就像咱们在生活中把乱七八糟的东西整理得井井有条一样。

二、实验原理说起来,精馏的原理其实也不难理解。

简单点说,就是利用混合物中各组分的沸点不同,通过加热让它们变成气体,然后再冷却凝结,这样就能把不同沸点的组分给分开啦。

就好比是一群小伙伴,有的跑得快,有的跑得慢,咱们在终点设个关卡,就能把他们一个一个地给区分开。

我记得有一次去菜市场买菜,看到卖鱼的摊位那儿,老板在处理一堆各种各样的鱼。

他先把大鱼和小鱼分开,然后又把不同种类的鱼分类摆放,这不就有点像咱们的精馏嘛!不同的鱼就像是混合物中的不同组分,老板通过他的方法把它们给区分开来,方便顾客挑选。

三、实验仪器与试剂咱们这次实验用到的仪器可不少,有精馏塔、冷凝器、再沸器、温度计、流量计等等。

试剂呢,就是一些常见的混合物,比如乙醇和水的混合物。

四、实验步骤1、首先,咱们得把实验装置搭建好,就像搭积木一样,每个部件都要安装得稳稳当当的。

这可不能马虎,要是有个地方没装好,那实验可就没法顺利进行啦。

2、然后,往再沸器里加入适量的混合物,打开加热装置,让混合物开始沸腾。

这时候,就能看到热气腾腾的景象,就像家里煮饺子时锅里冒出来的热气一样。

3、随着温度的升高,混合物中的组分开始变成气体,顺着精馏塔往上跑。

这时候,冷凝器就发挥作用了,把这些气体冷却变成液体。

4、咱们要时刻关注温度计和流量计的读数,记录下不同时刻的数据。

这就像是在跑步比赛中,记录运动员的速度和时间一样重要。

5、最后,等实验进行一段时间后,从塔顶和塔底分别取出样品,进行分析,看看咱们的分离效果怎么样。

五、实验数据记录与处理在实验过程中,我们可是认认真真地记录了各种数据,比如温度、流量、组成等等。

然后,根据这些数据,我们可以计算出精馏塔的理论塔板数、实际塔板效率等参数。

这就好比是做完作业后,要检查对错,看看自己掌握得怎么样。

精馏实验的实验报告

精馏实验的实验报告

精馏实验的实验报告精馏实验的实验报告引言:精馏实验是化学实验中常见的一种分离技术,通过利用液体混合物的不同沸点,将其分离为不同组分。

本实验旨在通过对乙醇-水混合物的精馏实验,了解精馏原理及操作方法,并探究影响精馏效果的因素。

实验目的:1. 掌握精馏实验的基本原理和操作方法;2. 了解乙醇-水混合物的沸点与浓度之间的关系;3. 探究不同因素对精馏效果的影响。

实验原理:精馏是利用液体混合物中不同组分的沸点差异进行分离的一种方法。

在精馏过程中,混合物被加热,沸点较低的组分首先汽化,然后在冷凝管中冷却凝结,最后收集。

通过连续蒸馏,可以实现对液体混合物的分离。

实验步骤:1. 准备实验装置:将精馏装置搭建好,包括加热设备、冷凝管、收集瓶等。

2. 准备乙醇-水混合物:按照预定比例混合乙醇和水,制备不同浓度的混合液。

3. 装液:将混合液倒入精馏瓶中,注意不要超过瓶口。

4. 开始加热:将加热设备加热至适当温度,使混合液开始汽化。

5. 收集馏出液:通过冷凝管将馏出液冷却凝结,收集于收集瓶中。

6. 记录数据:记录每次收集的馏出液的体积和温度。

实验结果与分析:在实验过程中,我们制备了不同浓度的乙醇-水混合液进行精馏实验。

随着浓度的增加,馏出液的沸点逐渐升高。

这是因为乙醇和水的沸点不同,乙醇的沸点较低,水的沸点较高。

通过精馏,我们可以将乙醇从水中分离出来。

此外,我们还探究了不同因素对精馏效果的影响。

首先是加热温度的影响。

实验中,我们发现加热温度的升高可以提高精馏效果,即加快馏出液的产出速度。

然而,过高的温度可能导致混合液的剧烈沸腾,使得分离效果下降。

其次是冷凝管的冷却效果。

冷凝管的冷却效果直接影响着馏出液的凝结速度。

如果冷凝管冷却不充分,会导致液滴回流,影响分离效果。

因此,保持冷凝管的良好冷却是保证精馏效果的关键。

实验结论:通过精馏实验,我们成功地分离了乙醇和水混合液。

实验结果表明,乙醇和水的沸点差异使得精馏成为一种有效的分离方法。

化工原理实验-精馏实验

化工原理实验-精馏实验
4、在部分回流、稳定操作条件下,测定等板高度随 进料流量的变化情况;
实验任务书 —— 填料塔
5、在部分回流、稳定操作条件下,测定等板高度 随进料位置的变化情况;
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。
回流分配装置(乙醇-正丙醇精馏实验)
回流状态
采出状态
有关回流比的问题
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*
x
* n
计算
1、作图法:如图所示, 通过作一切线交纵坐标, xD
(Rmin 1)
截 距 为 xD /(Rmin 1) , 即 可 求得 Rmi,n 由 R (1.2 2)Rmin , 初估操作回流比。
xD
适宜回流比的确定
2、根据现有塔设备操作摸索回流比:
(1)选择加料速度为4~6 l/h,根据物料衡算 将塔顶出料流量调至适当值,塔釜暂时不出料。
相平衡方程式:
y x 1 ( 1)x
因为
yn

x
* n
成平衡关系,
由相平衡方程式可求出
x
* n
xn*
yn
(
1)

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏化工原理实验—精馏精馏是一种重要的分离技术,主要用于分离、纯化液体混合物中的各种成分。

在实际生产和科研实验中,精馏已经成为不可或缺的重要技术。

本文将就化工原理实验中的精馏实验进行详细介绍。

一、实验原理精馏的基本原理是根据不同成分在液态和气态之间的平衡关系,在加热条件下将混合物中单一成分蒸发和冷凝来实现分离、提纯目标成分。

实验中要分离的混合物首先被加热到沸腾点以上,因为各种成分的沸点不同,有些成分的沸点比另一些成分高得多,因此在离开混合物比较早的时候,一些液体成分便会压缩成气体形式,通过冷凝的方式回到液体形式,从而分离。

二、实验步骤1.实验前准备:确定实验目的,熟悉仪器使用方法和名词术语,检查实验物品是否准备充分。

2.实验流程:(1)调整设备:将水箱放在上部,并根据实验需要将装有混合物的烧瓶安装在下部。

(2)加热混合物:先在小火下加热,让混合物慢慢升温,确定加热速度以防止挥发速度过快。

随着温度的升高,由混合物挥发出来的单一成分便会通过塞子进入冷凝器,冷凝器中的水为其退回到液体形态,收集并量取所需要的物质。

3.实验结束:(1)关闭所有开关:实验完成后,将电源关闭,并将实验设备切断电源和气源。

(2)清洗设备与仪器:清洗所有已使用的材料和设备,以确保下次的实验能保证卫生和安全。

三、实验注意事项1.将水箱放置在塞子上方,仔细检查所有漏洞的位置和具有修复能力的地方,以避免机械故障与事故到来。

2.在进行实验时,必须小心谨慎地装填液体混合物,尤其是对于易燃物质,必须保持警惕,并根据实验条件和混合物来选择实验设备和材料。

3.在加热过程中,如果需要调整加热器的温度,必须慢慢调整,直到较稳定的加热水平达到。

总之,精馏实验是一项非常重要的化工原理实验,同学们在进行实验时一定要小心谨慎,严格遵守实验规范,才能保证实验的顺利进行。

实验六 连续精馏实验

实验六 连续精馏实验

实验六连续精馏实验一、实验目的1. 熟悉精馏装置的流程及筛板精馏塔的结构。

2.熟悉精馏塔的操作方法,通过操作掌握影响精馏操作的各因素之间的关系。

3.掌握测定筛板精馏塔的全塔效率的方法。

二、实验内容对15~25%(v)的乙醇—正丙醇溶液进行分离,掌握连续精馏装置的开车和停车操作程序和调节方法,并在不同操作工况下测定精馏塔的理论塔板数和全塔板效率。

三、实验原理1.精馏塔的操作精馏塔的性能与操作有关,实验中应严格维持物料平衡,正确选择回流比和塔釜加热量(塔的蒸气速度)。

(1)根据进料量及组成、产品的分离要求,维持物料平衡a.总物料衡算在精馏塔的操作中,物料的总进料量应恒等于总出料量,即F=W+D (1)当总物料不平衡时,最终将导致破坏精馏塔的正常操作,如进料量大于出料量,将引起淹塔;而出料量大于进料量时,将引起塔釜干料。

b.各个组分的物料衡算在满足总物料平衡的条件下,还应满足各个组成的物料平衡,即FxFi =DxDi+WxWi(2)由上两式联立求解可知,当进料量F,进料组成xFi ,以及产品的分离要求xDi,xWi一定的情况下,必须严格保证馏出液D和釜液W的采出率为:D Fx xx xF WD W=--(3)和WFDF=-1(4)由上可知,如果塔顶采出率D/F过大,即使精馏塔有足够的分离能力,在塔顶也得不到规定的合格产品。

(2)选择适宜的回流比,保证精馏塔的分离能力回流比的大小对精馏塔的尺寸有很大影响,但对已有的精馏塔而言,塔径和塔板数已定,回流比的改变主要影响产品的浓度、产量、塔效率及塔釜需要的加热量等。

在塔板数一定的情况下,正常的精馏操作过程要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,获得合格产品。

一般应根据设计的回流比严格控制回流量和馏出液量。

(3)维持正常的气液负荷量,避免发生以下不正常的操作状况:a.液泛塔内气相靠压差自下而上逐板流动,液相靠重力自上而下通过降液管而逐板流动。

显然,液体是自低压空间流至高压空间,因此,塔板正常工作时,降液管中的液面必须有足够的高度,才能克服塔板两侧的压降而向下流动。

精馏实验报告

精馏实验报告

精馏实验报告精馏实验报告引言:精馏是一种常用的物质分离方法,主要用于纯化液体混合物。

通过控制液体的沸点差异,将混合物加热至沸腾,然后重新冷凝,使其中的成分按照沸点高低顺序分离,从而达到纯化的目的。

本次实验以乙酸和水的混合物为例,探究了精馏分离的过程和原理。

实验步骤:1. 将乙酸和水按照体积比1:1装入精馏瓶中,并加入少量红色染料。

2. 用橡胶塞将装有混合液的精馏瓶密封,并将精馏瓶连接至加热设备。

3. 打开冷却水源,调节水流量,使冷却器保持恒定的冷却效果。

4. 首先加热混合液直至开始沸腾,持续加热2-3分钟,直至沸腾变得稳定。

5. 观察冷却管中的冷凝液的颜色变化,并记录下相应观察结果。

6. 关闭加热设备,等待冷却瓶内的液体冷却至室温。

7. 分别称取冷却瓶中上层液体和下层液体的质量,并记录下来。

8. 对得到的液体进行密度测定,计算乙酸在混合液中的摩尔分数。

实验结果及讨论:经过精馏分离,观察到冷却管中的冷凝液在开始时呈现红色,在过程中逐渐变为透明无色。

这说明红色染料主要富集在乙酸的馏出液中,进一步验证了我们分离乙酸和水的目的。

根据实验数据,上层液体的质量为25.5 g,下层液体的质量为15.5 g。

然后我们可以计算乙酸在混合液中的摩尔分数。

乙酸的摩尔质量为60.05 g/mol,水的摩尔质量为18.015 g/mol。

根据上层液体和下层液体的质量和摩尔质量的关系,我们可以得到下层液体中乙酸的质量为15.5 g,因此它的摩尔量为15.5g / 60.05 g/mol = 0.258 mol。

上层液体中乙酸的质量为25.5 g,因此它的摩尔量为25.5 g / 60.05 g/mol = 0.425 mol。

乙酸在混合液中的摩尔分数可以用下层液体中乙酸的摩尔量除以总摩尔量的方法计算得到。

乙酸的总摩尔量为0.258 mol + 0.425 mol = 0.683 mol。

因此,乙酸在混合液中的摩尔分数为0.258 mol / 0.683 mol = 0.377。

实验6 精馏实验

实验6  精馏实验

实验6 精馏实验(Ⅰ) 全回流精馏塔一﹑实验目的1.了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法;2. 测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。

二﹑基本原理精馏塔是分离均相混合物的重要设备。

衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示:p TN N E = (6-1)式中:E —总板效率;N T —理论板层数;N P —实际板层数。

理论板层数N T 的求法可用M-T 图解法。

本实验是使用乙醇-水二元物系在全回流条件下操作,只需测定塔顶流出液组成x D 和釜液组成x w ,即可用图解法求得N T ,实际板层数N p为已知,所以利用式(6-1)可求得塔效率E .若相邻两块塔板设有液体取样口,则可通过测定液相组成x n-1和x n 求得第n 块板在全回流下的单板效率E mL 。

*11n n nn mL x x x x E --=-- (6-2)而全回流时,y n =x n-1式中:x n-1—离开上块板的液相中易挥发组分摩尔分率;x n ―离开下块板的液相中易挥发组分摩尔分率;y n ―离开下块板的气相中易挥发组分摩尔分率;x n *―与y n 成平衡的液相组成摩尔分率,以x n-1作为气相组成在平衡线上查得。

三、装置与流程实验装置为一小型筛板塔见教材。

原料液在蒸馏釜2中被加热汽化进入塔体4,与回流液在塔板上进行热、质交换后进入塔顶冷凝器5,冷凝为饱和液体后,又全部回流到塔内,由取样口7取样分析馏出液组成,从塔釜取样分析釜液组成。

四、操作步骤1. 熟悉精馏装置的流程和结构,以及所需的控制仪器表盘的布置情况,检查蒸馏釜中料液量是否适当,釜内液面高度控制在液面计的2/3左右。

2. 检查电源并接通电源,加热釜液。

用调压器调节加热功率(电流以3~4A 为宜),注意观察塔顶和塔釜的温度变化,塔顶第一块板上开始有回流时,打开冷却水,冷却水用量以能将蒸汽全凝为宜。

3. 打开塔顶放空阀8排出不凝性气体,塔板上鼓泡正常、温度稳定即表明操作稳定,可开始取样。

实验六精馏实验

实验六精馏实验

7.6 实验六 精馏实验精馏是分离液体混合物的单元操作,其分离的依据是液体混合物中各组分的挥发度不同。

精馏实验既可在板式塔中进行也可以在填料塔中进行。

当物系和精馏设备已固定,则精馏塔的操作因素就成为影响精馏装置稳定、高效生产的主要因素。

如进料状况、回流比、采出量、操作压力、操作温度、塔釜加热量与冷却剂用量、塔釜液位等。

操作条件的变化或外界的扰动,会引起精馏塔操作的不稳定,在操作过程中必须及时予以调节。

附录五中列出了部分精馏操作不正常现象的原因分析及调节方法。

精馏实验对培养独立分析、解决工程问题的能力十分有利。

7.6.1 实验目的(1)了解筛板精馏塔和填料精馏塔的结构。

(2)熟悉精馏的工艺流程。

(3)掌握精馏塔的操作方法。

(4)掌握全塔效率、等板高度、单板效率的测定方法。

(5)学会分析操作状态变化对塔性能的影响。

7.6.2 实验内容(1)测定全回流实验条件下的全塔效率和某一塔板上的单板效率。

(2)在某一回流比下连续精馏、稳定操作条件下,测定全塔效率或等板高度,以及某一塔板上的单板效率。

(3)改变某一操作条件(如改变回流比、进料浓度、进料量、进料位置),测定该实验条件下的全塔效率或等板高度,以及某一塔板上的单板效率,并将实验结果与内容(2)进行比较。

7.6.3 实验原理7.6.3.1板式塔在板式精馏塔中,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。

回流是精馏操作得以实现的基础,回流比是精馏操作的重要参数之一,它的大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。

此外,不同进料位置、不同进料浓度、不同进料量等同样影响着精馏操作的分离效果。

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,以及其他一些因素的影响,一般不可能达到气液平衡状态,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(又称总板效率)Ee N N E(7-6-1) 式中 E ——全塔效率;N——理论塔板数; e N ——实际塔板数。

实验六 精馏实验

实验六 精馏实验

实验六精馏实验一、实验目的1、了解精馏装置、生产流程及操作方法;2、学习精馏塔全塔效率的测定方法;3、理解回流比对精馏操作的影响;二、实验内容1、研究开车过程中,精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况。

2、测定精馏塔在全回流、稳定操作条件下,塔体内温度和浓度沿塔高的分布。

3、测定精馏塔在全回流和某一回流比连续精馏时,稳定操作后的全塔理论塔板数、总板效率。

4、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随回流比的变化情况。

5、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随进料流量的变化情况。

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。

7、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随进料热状态的变化情况。

8、研究间歇精馏操作过程中在保证塔顶馏出液浓度不低于给定值的条件下,回流比随时间的变化过程。

9、研究间歇精馏操作过程中,固定回流比情况下,塔顶温度随时间的变化情况。

其中1~3是必做实验内容,4~9为选做实验内容。

三、实验原理1、概述蒸馏是利用混合物中组分间挥发度的不同来分离组分的一类单元操作过程。

经多次平衡分离过程的蒸馏称为精馏。

由于精馏单元操作流程简单、设备制作容易、操作稳定、易于控制,其设计理论较为完善与成熟,从而在化工企业中,尤其在石油化工、有机化工、煤化工、精细化工、生物化工等企业中被广泛采用。

常见的精馏单元过程由精馏塔、冷凝器、再沸器、加料系统、回流系统、产品贮槽、料液贮槽及测量仪表等组成。

精馏塔本身又分为板式塔和填料塔,本产品为不锈钢制作的板式精馏塔。

可进行连续或间歇精馏操作,回流比可任意调节,也可以进行全回流操作。

本装置的料液槽和产品槽全部放置在控制屏的下部,设备结构紧凑、美观。

2、实验原理1)在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,气液两相在塔板上接触,实现传质、传热过程而达到分离的目的。

如果在每层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称之为理论塔板。

精馏综合实验

精馏综合实验

实验六 精馏塔实验一、实验目的1.了解板式精馏塔的结构和操作。

2.学习精馏塔总板效率的测量方法。

3.学习识别精馏塔内出现的几种操作状态及对塔性能的影响;4.观测塔板上气─液传质过程的情况。

二、实验内容1.测定全回流条件下精馏塔的总板效率。

2.测定部分回流条件下精馏塔的总板效率。

3.测定不同进料位置对精馏过程的影响。

三、实验原理1.板式塔的总板效率总板效率E 又称全塔效率,是指塔体本身的理论板数N T 与实际板数N p 的比值。

(6—1)2.理论板数N T 的求法对于二元物系(乙醇—正丙醇)系统,若已知其气—液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成、进料状态、操作回流比及塔顶流出液组成和塔底釜液组成可以求得该塔的理论板数N T 。

⑴ 全回流条件下(R=∞)此条件下,在y —x 图上,对角线即为精馏段操作线。

根据已测出的塔顶、塔釜的浓度x D 和x W ,用求理论塔板的图解法,在平衡与操作线之间绘阶梯,即可求得塔系统内x D 和x W 两取样口之间的理论塔板数N T 。

⑵ 部分回流条件下 进料热状况参数q 的计算:进料为冷液体时,q 值的计算式可写成(6—2)式中:t F —冷液体进料的温度,℃。

t BP —进料的泡点温度,℃。

C PM —进料液体在平均温度(t F +t BP )/2下的比热,kJ/(kmol ·℃)。

r m —进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol 。

kJ/(kmol ·℃) (6—3) kJ/kmol (6—4)式中:C p1、C p2—分别为纯组分1和纯组分2在平均温度(t F +t BP )/2下的比热,kJ/(kmol ·℃)。

100%TpN E N =⨯mmF BP PM r r t t C q +-=)(222111x M C x M C C P P PM +=222111x M r x M r r m +=r1、r2—分别为纯组分1和纯组分2在进料泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。

试验六精馏试验

试验六精馏试验

实验六精馏实验(一)乙醇-正丙醇精馏实验通过该实验可以解决许多精馏操作型和部分设计型问题,例如:不同进料位置、不同进料浓度、不同进料量和不同回流比对最终产品质量有何影响?如何寻找适宜的分离条件等?本实验可为不同专业的学生以及学有余力的学生开设出综合型和研究型实验。

不同类型的实验均可实行自动操作或手动操作。

一.实验内容(任选一个)1.研究不同浓度对操作条件和分离能力的影响对于一给定的精馏塔,冷液进料,由于前段工序的原因,使进料浓度发生了变化。

进料浓度的变化,直接影响着精馏操作。

请你根据实验室的设备和物料,完成下列实验任务。

(1)从理论上分析,对于已给定的精馏塔,当进料浓度发生变化时,若不改变操作条件,对塔顶和塔釜产品质量有何影响。

(2)探讨进料浓度变化对全塔效率的影响。

(3)根据实验室现有条件,拟定改变进料浓度的方法,制定出实验方案(包括实验操作条件、实验设备流程、实验操作方法和注意事项等)。

(4)根据实验结果,探讨在进料浓度发生变化时,若要保证塔顶和塔釜产品的质量,可采取哪些措施。

2.研究不同回流比对操作条件和分离能力的影响对于一给定的精馏塔,回流比是一个对产品质量和产量有重大影响而又便于调节的参数。

请你根据实验室提供的设备和物料,完成下列实验任务。

(1)从理论上分析,对于已给定的精馏塔,回流比的改变对精馏操作和分离能力的影响。

(2)探讨不同回流比对全塔效率和单板效率的影响,以及不同回流比时浓度曲线分布有何不同。

(3)确定其中一组操作条件下的最小回流比,并计算最小回流比与实际回流比的关系。

(4)根据实验室现有条件,拟定改变回流比的方法,制定出实验方案(包括实验操作条件、实验设备流程、实验操作方法和注意事项等)。

3.研究不同进料位置对操作条件和分离能力的影响最适宜进料板的位置是指在相同的理论板数和同样的操作条件下,具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。

在化学工业中,多数精馏塔都设有两个以上的进料板,调节进料板的位置是以进料组分发生变化为依据的。

化工原理精馏实验(最终版)

化工原理精馏实验(最终版)

北京化工大学化工原理实验精馏实验报告院系:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工0808 指导老师:***姓名:李彦佳学号: ********* 同组人员:张巍平、李硕、陆海东课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期: 2011.4.18实验六 精馏实验一、实验目的1、了解筛板式精馏塔的结构,学习数字显示仪表的原理及使用。

2、学习筛板式精馏塔的操作方法,观察汽液两相接触状况的变化。

3、测定在全回流时精馏塔总板效率,分析汽液接触状况对总板效率的影响。

4*、测定在全回流时精馏塔的单板效率。

分析汽液接触状况对单板效率的影响。

5*、测定部分回流时的总板效率,分析气液接触状况对总板效率的影响。

6*、测定精馏塔在全回流下塔体浓度(温度)分布。

带*项为教学大纲要求之外项目。

二、实验原理: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。

回流是精馏操作的必要条件,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主要参数,它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。

若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多块塔板,在工业上是不可行的。

若在全回流下操作,既无任何产品的采出,也无任何原料的加入,塔顶的冷凝液全部返回到塔中,这在生产中无任何意义。

但是,由于此时所需理论板数最少,易于达到稳定,故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。

通常回流比取最小回流比的1.2~2.0倍。

1.塔板效率板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用,由于接触时间短暂和不够充分,并且汽相上升也有一些雾沫夹带,因此其传质效率总不会达到理论板效果。

通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。

塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。

影响塔板效率的因素很多,大致归纳为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)塔板结构以及操作条件等,由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前仍以实验的方法测定。

实验六 精馏实验

实验六  精馏实验

实验六精馏实验实验六__精馏实验中国地质大学(武汉)名称:精馏实验指导老师:刘惠仙班级:031111一、实验内容:1、采用乙醇-水物系测定精馏塔全塔效率。

二、实验目的:1了解板式精馏塔的结构及精馏流程。

G.2理论连续实际,掌握精馏塔的操作。

3掌握精馏塔全塔效率的测定方法。

三、实验基本原理:精馏塔的效率及测定塔板效率是精馏塔设计的重要参数之一。

有关塔板效率的定义有如下几种:点效率、Nurphree 板效率、湿板效率和全塔效率。

影响塔板效率的因素有很多,如塔板结构、气液相流量和接触状况以及物性等诸多因素,都对塔板效率有不可忽视的影响。

迄今为止,塔板效率的计算问题尚未得到很好的解决,一般还是通过实验的方法测定。

由于众多复杂因素的影响,精馏塔内各板和板上各点的效率不尽相同,工程上有实际意义的是在全回流条件下测定全塔效率。

全塔效率的定义如下:η=×100% ①其中-全回流下的理论板数(包括塔斧的贡献)N -精馏塔的实际塔板数。

只要在全回流条件下测定塔顶和塔底目的的组分浓度和, 即可根据物系的相平衡关系,在y-x 图上通过作图法求得,并根据式①得出η。

全塔效率是板式精馏塔分离性能的综合度量,它不仅与影响点效率、板效率的各种因素有关,而且还包括了塔板上气液相组成变化的影响。

因此,全塔效率是一个综合了塔板结构、物性、操作变量等诸多因素影响的参数。

(1)精馏塔的操作及调节精馏塔操作的目的指标质量和产量指标。

质量指标是塔顶产品和塔底产品都要达到一定的分离要求:产量指标是指在规定时间内要获得一定数量的合格产品。

操作过程中调节的目的是要根据精馏过程的原理,采用相应的控制手段,调整某些工艺操作参数,保证生产过程稳定连续的进行,并能满足过程的质量指标和产量指标。

精馏过程的稳定操作在进料条件和工艺分离要求确定后,要严格维持塔内的总物料平衡和组分物料平衡,即要满足F=W+D ②F=D+W ③当总物料不平衡时,若进料量大于出料量,会引起淹塔;相反,若出料量大于进料量,则会导致釜干料,最终将破坏精馏塔的正常操作。

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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:化学工程与工艺
班级:化工10-1班
姓名:丁翔学号10402010141 同组者姓名:方艳艳、夏佳利、王程曦
指导教师:史玉立
日期:2012年10月22日
一、实验目的
1.、了解精馏塔的基本结构及流程。

2.、掌握连续精馏的操作方法。

3.、学会板式精馏塔、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。

4.、确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。

二、实验原理
1、全塔效率E T
全塔效率E T=N T/N P,其中N T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,它反映了塔板的结构、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N T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、热状态q、残液组成X W、回流比R等,即能用图解法求得。

2、单板效率E M
是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组分变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。

三、实验装置流程
图1 精馏塔实验装置流程图
四、实验步骤及注意事项
1、全回流:
(1)配制体积浓度16~19%的酒精水溶液加入塔釜中,至釜容积约2/3处;
(2)启动总电源,再启动塔釜电加热器,通过控制电加热器电流来控制塔釜加热量。

当发现液沫夹带过量时,应调低电流;
(3)塔釜加热开始后,打开冷凝器的冷却水阀门,调冷却水流量至400 l/h左右,使塔顶蒸汽全部冷凝实现全回流;
(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别从塔顶和塔釜取样,进行色谱分析;
(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。

2、部分回流:
(1)在原料罐中配制体积浓度50~60%的酒精水溶液;
(2)待塔全回流操作稳定后,打开进料阀,开启进料泵按钮,调节进料量至适当大小;
(3)启动回流比控制器按钮,调节回流比R (R=1~4);
(4)当流量、塔顶及塔内温度稳定后,即可对进料、塔顶、塔釜液取样进行色谱分析,注意在取样瓶上标注以免出错;
(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。

3、结束实验
(1)实验结束后,关上进料泵电源,回流比分配器电源,电加热罐电源。

(2)打开成品罐放空阀、原料罐上的放空阀,打开循环泵电源,把塔釜和原料罐的料达到成品罐混合,打完之后关上成品罐和原料罐上的所有阀门,关上仪表电源和总电源,为下次实验做准备。

4、注意事项
(1)实验前,必须手动(电压为100V)给釜中缓缓升温,30min后再进行塔釜温度自动控制,否则会因受热不均而导致玻璃视盅炸裂。

(2)塔顶放空阀一定要打开。

(3)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源,否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。

(4)部分回流时,进料泵电源开启前务必打开进料阀,否则会损害进料泵。

五、原始实验数据(附页)
稳定时温度T=90.1℃
六、 数据处理
计算理论板数及总板效率 查表得y D =0.590 y W =0.303 ①
全回流:用芬斯克方程式计算:其中m α=min
1lg[()()]11lg W D D W
m x x
x x N α--+=
35866
.1lg 048.00481332.01332.0lg 1min


⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+N =6.47
7=∴T N (不包括再沸器)
总板效率p
T
N N E =
=7/9=77.78% ②根据化工原理下册P.37数据,画出x-y 平衡线方程,再根据X D 和X W ,用图解法求理论板数N T
根据图解法得理论板层数为3 (不包括再沸器)
∴总板效率p
T
N N E =
=3/9=33.33% 七、 结果分析与讨论
通过对实验数据的分析可知,塔顶乙醇的实际收率较低,而塔底乙醇的实际收率却较高,且产品颜色泛黄,说明精馏塔的分离效果不佳,且使得图解法所得理论板数偏少。

分析原因可能为:
1、塔釜产品中的黄色杂质可能为管壁脱落的铁锈,故可推断实验设备有所老化,导致气液接触面积减小最终降低了总板效率。

2、计算所得的总板效率根据芬斯克方程式得到,即X D 、X W 的测量值直接确定了实验结果的好差。

而X D 、X W 的测量利用了两组份溶液旋光度与其组成的关系曲线,曲线的精确程度将引入误差。

3、折光率的读取存在一定误差,使得所读的X D 、X W 也存在一定的误差。

4、样品在放入旋光仪前可能部分挥发,导致组分组成改变,影响了旋光度的精确性。

5、可能实验还没精馏完全。

八、 思考题解答
1、测定全回流和部分回流总板效率(或等板高度)与单板效率需测几个参数?取样位置在何处?全回流时测得板式塔上第n 、n-1层液相组成,如何求得X n *?部分回流时,又如
何求X n*?
答:(1)计算单板效率需测两个参数,分别是X n和X n-1,取样在相邻两块塔板间。

计算总板效率同样需要测量两个参数,分别是X D和X W,取样在塔釜和塔顶。

(2)部分回流:E M=( X n-1-X n)/ ( X n-1- X*)=( X n-1-X n)/ [ X n-1- f(Y n)],
Y n=L/V· X n-1+ X D· (V-L)/V
全回流:E M=( X n-1-X n)/ ( X n-1- X*)=( X n-1-X n)/ [ X n-1- f(Y n)],
Y n= X n-1
2、在全回流时,测得板式塔上第n、n-1层液相组成后,能否求出第n层塔板上的气相组成变化表示的单板效率?
答:能,计算如下:其中f(Y)为气液平衡线对应的X值
E ML=( X n-1-X n)/{X n-1- f[L/V· X n-1+ X D· (V-L)/V]},
E MV= E ML/[ E ML+m·V/L(1- E ML)]
3、查取进料液的汽化潜热时定性温度如何取值?
答:可取水和乙醇的最低恒沸温度。

4、若测得单板效率超过100%,作何解释?
答:在精馏操作中,液体沿精馏塔板面流动时,易挥发组分浓度逐渐降低,对n板而言,其上液相组成由X n-1的高浓度降为Xn的低浓度,尤其塔板直径较大、液体流径较长时,液体在板上的浓度差异更加明显,这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触,从而得到较大程度的增浓。

Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度,而y n*是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度,y n有可能大于y n*,致使y n—y n+1,此时,单板效率E MV就超过100% 。

5、试分析实验结果成功或失败的原因,提出改进意见。

答:参见实验结果分析与讨论。

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