北京化工大学精馏实验报告
精馏系统实验报告
实习报告实习名称:化工仿真技术学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:姓名:学号指导教师:日期:第3章精馏系统一、实习目的化工仿真实习是我们大学学习计划的重要组成,解决了大学生的生产实习问题。
仿真实习使得我们不进工厂就能通过计算机得到开车、停车和事故处理操作的机会,使得我们能比较系统的学习生产过程的基本程序和具体操作方法,分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常,从而加强我们对基本理论的理解、基本方法的运用和基本技能的训练。
仿真教学有强调工业背景、适用面广、操作与控制界面先进、突出操作实践、内容由浅入深由简到繁、相互呼应、相互补充、附有大量思考题、实用性强、提倡新的教学方法等优点。
能从分发挥学生创造意识的环境。
可很好的将我们所学的理论知识和时间相结合,进一步巩固深化我们的专业知识和技能。
二、实习内容1、工艺流程简介脱丁烷塔是大型乙烯装置中的一部分。
本塔将来自脱丙烷塔釜的烃类混合物(主要有C4、C5、C6、C7等),根据其相对挥发度的不同,在精馏塔内分离为塔顶C4馏分,含少量C5馏分,塔釜主要为裂解汽油,即C5以上组分的其他馏分。
因此本塔相当于二元精馏。
工艺流程为:来自脱丙烷塔的釜液,压力为0.78MPa, 温度为65℃(由TI-1指示),经进料手操阀V1和进料流量控制FIC-1,从脱丁烷塔(DA-405)的第21块塔板进入(全塔共有40块板)。
在本塔提馏段第32块塔板处设有灵敏板温度检测及塔温调节器TIC-3(主调节器)与塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3(副调节器)构成的串级控制。
塔釜液位由LIC-1控制。
塔釜液一部分经LIC-1调节阀作为产品采出,采出流量由FI-4指示,一部分经再沸器(EA-405A/B)的管程汽化为蒸汽返回塔底,使轻组分上升。
再沸器采用低压蒸汽加热,釜温由TI-4指示。
设置两台再沸器的目的是釜液可能含烯烃,容易聚合堵管。
万一发生此种情况,便于切换。
再沸器A的加热蒸汽来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽,通过入口阀V3进入壳程,凝液由阀V4排放。
化工大学精馏实验报告汇总
3
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
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。
Q=U2/R
式中 U——电加热的加热电压,V;
R——电加热器的电阻,Ω。
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。
化工大学精馏实验报告
北京化工大学学生实验报告姓名:学号:专业: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: 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。
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。
(1)总板效率EE=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EmlEml =(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。
精馏实验报告【最新4篇】
精馏实验报告【最新4篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。
精馏实验报告完成版
化工基础实验精馏实验报告欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法,也是化工过程最重要的单元操作。
本文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: 精馏塔在全回流和部份回流下理论塔板数和全塔效率;并主要对乙醇—水混合液精馏过程中 的不同实验操作条件进行研究, 得出不同回流比对操作条件和分离能力的影响。
并由图解法 确定出理论塔板数和最适宜的分离操作条件。
精馏 回流 进料 插入法 图解法精馏技术作为化工过程中重要的单元操作之一,是将复杂化合物提存为单一组分最常用的方法。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、 液两相在塔体中作逆向流动, 利用混合 液中各组分具有不同的挥发度, 在相互接触的过程中, 液相中的轻组分转入气相, 而气相中 的重组分则逐渐进入液相, 从而实现液体混合物的分离。
目前发展了膜分离法、 吸附分离法 和萃取法等分离技术,但其生产操作都产生大量废物,因此通常采用精馏法实现物质分离, 而且从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的。
在实际生产应用时, 精馏操作首先需要解决的是精馏塔操作问题。
本文就此研究了全回 流和部份回流条件下理论塔板数和全塔效率,同时对不同回流比对操作条件和分离能力的影 响,采用图解法求取全回流和不同回流比下部份回流理论塔板数。
通过等板高度(HETP)的 大小来评价填料塔的分离能力, 并找出最优进料量及回流比, 等板高度越小, 填料层的传质 分离效果越好。
对解决化工生产实际问题有重要意义。
填料塔属连续接触式传质设备, 填料精馏塔与板式精馏塔的不同之处在于塔内气液相浓 度前者呈连续变化, 后者层逐级变化。
等板高度(HETP) 是衡量填料精馏塔分离效果的一个 关键参数,等板高度越小,填料层的传质分离效果就越好。
1.等板高度(HETP)HETP 是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。
它的大小,不仅取决于填料 的类型、材质与尺寸,而且受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响。
精馏实验报告(两篇)2024
引言概述:本文是关于精馏实验的报告,旨在介绍和分析对精馏实验(二)的实施和结果。
本次实验旨在研究和分析不同馏程时对混合物进行精馏的效果,以提高产品的纯度。
本文将从实验目的、实验过程、实验结果以及实验结论等方面进行详细阐述。
实验目的:本次精馏实验的目的是研究和分析不同馏程对混合物精馏的效果。
通过实验,我们将观察和比较不同馏程下产品的纯度以及回收率,探究合适的馏程对提高产品纯度和回收率的影响。
实验过程:1. 准备实验设备和仪器:包括精馏设备、试管、玻璃棒等。
2. 准备混合物样品:选择适当的混合物样品,确保其成分和比例的准确性。
3. 开始实验:将混合物样品加入精馏设备中,控制好温度和压力等参数。
4. 进行精馏操作:根据实验设备和实验需求,选择合适的馏程进行精馏。
同时,记录下各个阶段的温度和压力等数据。
5. 收集产物:将通过精馏得到的产物收集起来,并记录下产量和纯度等相关数据。
6. 清洗和准备下一次实验:将实验设备和仪器进行清洗和准备,以备下一次实验使用。
实验结果:1. 不同馏程下的产物纯度存在明显差异。
通常情况下,馏程越长,产物纯度越高。
2. 随着馏程的增加,产物的回收率也有所增加。
然而,馏程过长可能导致能量和时间的浪费。
3. 实验过程中,我们发现控制好温度和压力等参数对提高产品纯度非常重要。
过高或过低的温度、压力可能导致产物的质量下降。
4. 在实验中,我们还观察到了驱动力的重要性。
驱动力越大,产物的分离效果越好。
5. 实验结果还表明,对于不同的混合物样品,最适合的馏程可能有所差异。
因此,在实际生产中,需要根据具体情况进行调整和优化。
实验结论:1. 精馏实验中,馏程对产品纯度和回收率有显著影响。
2. 随着馏程的增加,产物的纯度和回收率也相应增加,但过长的馏程会浪费能量和时间。
3. 温度和压力等参数的控制对提高产品的纯度至关重要。
4. 在实际生产中,最适合的馏程需要根据具体的混合物样品进行调整和优化。
5. 对于提高精馏效果,驱动力是一个重要的因素,应当尽量提高驱动力以增加产物的分离效果。
精馏实训实验报告
精馏实训实验报告
实验名称:精馏实训实验报告
实验目的:
通过对精馏实训实验的操作和分析,掌握精馏原理和工艺流程,加深对化工分离技术的理解和掌握,提高实验操作技能和实验报告撰写能力。
实验原理:
精馏是一种化学分离技术,基于液体的不同沸点而进行分离。
在精馏过程中,液体混合物被加热,使其产生汽化并进入冷凝器,被冷却成液态,进一步分离成纯液体。
实验步骤:
1. 将实验设备准备妥当,包括精馏塔、加热装置、冷却器等。
2. 准备洗涤瓶和试管,清洗干净后装入待分离的混合物样品。
3. 开始加热,通过不同气化温度和液态沸点,产生不同的沸点温度,使混合物中的组分分离。
4. 将冷却器中的液体收集起来,观察其纯度和色泽等特征。
实验结果:
通过实验,我们得到了两个不同混合物的分离产物。
通过实验后,我们发现其纯度较高、色泽明亮。
实验分析:
精馏是一种高效的化学分离技术,能够实现高纯度物质的分离,广泛应用于制药、化工、精细化工等领域。
实验结果表明,掌握精馏技术和流程对于提高化工实验能力和实践经验有重要作用。
实验结论:
精馏实训实验结果表明,通过掌握精馏技术和流程对于精细化工的研发和生产具有重要意义。
在实验操作和实验报告撰写方面,也有助于提高实验技能和综合能力。
精馏实验报告
精馏实验报告
实验介绍
本次实验主要是在实验室中进行的化学实验,主要是通过精馏
分离一种混合物,混合物由两种液体组成。
通过这次实验,我们
的主要目的是掌握精馏实验的基本原理和技术,了解不同石油馏
分的某些性质和应用,并通过实验来确认不同馏分之间的差异。
实验原理
精馏的原理主要是利用不同物质的沸点差异来分离出不同组分。
当混合物加热至某一温度时,其中的组分会沸腾发生相变,产生
气体状态。
随着温度的升高,沸点越低的组分越容易蒸发和升空,随着温度的降低,沸点越高的组分会凝聚成液体。
实验步骤
1. 将两种不同的化学物质混合在一起,搅拌均匀。
2. 将混合物倒入精馏锅中,加入玻璃砂,确保混合物均匀分布。
3. 通过加热将混合物加热到高温,以此来分离出其中的组分。
4. 将馏出来的物质逐一收集,观察不同组分之间的颜色和特性。
5. 统计不同组分的收集量和相应的沸点,并进行数据分析。
实验结果及分析
在这次实验中,我们成功地从混合物中分离出了两种不同的组分,其中液体A的沸点为158度,液体B的沸点为210度。
通过
实验得出的数据,我们可以得出不同物质沸点间的差异,从而更
准确地区分不同物质的性质和应用。
总结与结论
通过本次实验,我对精馏实验的原理和技术都有了更深入的认
识和理解,对不同石油馏分的性质和应用也有了更深入的了解和
认识。
这次实验让我对化学实验具有了更高的兴趣和热情,期待
未来能够继续进行更多有意义的化学实验。
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。
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%10089.4%100=⨯=⨯=Ne N E 由相平衡关系可得:x x y )1(1-+=αα,即:ααα111-+=x y由乙醇—正丙醇平衡数据表作1/y —1/x 图如下:y = 0.5063x + 0.4585051015202510203040501/x1/y由图可知:斜率5063.01==αk ,即α=1.9751全回流操作线方程为:yn=xn-10739.01362.09751.09751.11362.0)1(55*6=⨯-=--=x x x αα第六快板的单板效率:%61.79%1000739.01362.00866.01362.0*6565=⨯--=--=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 xD 为截距可得到精馏段操作线; 2、q 线方程:066.4803.911136.11136.111-=-=---=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。
4、全回流时的D x 比部分回流时的大,W x 比部分回流时的小,故全回流的分离效果比部分回流的分离效果好。
北京化工大学-精馏实验报告-2015年度
北 京 化 工 大 学 化 工 原 理 实 验 告: : : :: :实验名称 班级 姓名 学号 同组成员 实验日期 精馏实验2015.5.13精馏实验一、实验目的1、熟悉填料塔的构造与操作;2、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法;3、了解板式精馏塔的结构,观察塔板上汽液接触状况;4、掌握液相体积总传质系数Ka的测定方法并分析影响因素x5、测定全回流时的全塔效率及单板效率;6、测量部分回流时的全塔效率和单板效率二、实验原理在板式精馏塔中,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。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
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,则需要有无穷多块板的精馏塔。
这在工业上是不可行的,所以最小回流比只是一个操作限度。
若在全回流下操作,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。
实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。
本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。
影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。
由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有两种定义方法。
(1) 总板效率EeNE N =式中:E ——总板效率;N ——理论板数 (不包括塔釜); e N ——实际板数(2) 单板效率ml E1*1n n ml n n x x E x x ---=-式中:ml E ——以液相浓度表示的单板效率;nx ,1n x -——第n 块板和第n-1块板的液相浓度;*n x ——与第n 块板气相浓度相平衡的液相浓度。
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。
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):--------,:--------85,83.589,86.592,89.294,92.096,94.597,96.099,97.3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,并取得了一定的分离效果。
实验结果与理论预期相符,验证了精馏操作的原理与应用。
然而,由于实验条件与设备的限制,所得结果与预期结果仍有一定差距。
为了达到更好的分离效果,可以尝试以下改进措施:1.提高加热壶的温度控制精度,保证加热过程的均匀性;2.加大冷凝管的冷却效果,加快蒸汽液分离的速度;3.调整精馏设备的结构,增强对二元混合物的分离效果。
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1.了解精馏的基本原理和操作方法。
2.掌握精馏列等常规化工装置的组装和拆卸方法。
3.学习操作精馏列进行混合物的分离。
二、实验原理精馏是利用液体混合物中组分挥发性的差异,通过升温使其分别汽化和冷凝,实现不同组分的分离。
根据原理和设备的不同,可分为常压精馏和减压精馏。
常压精馏通常采用碗状蒸馏器,其馏出液不一般含气体,供后续步骤使用。
减压精馏蒸馏器采用圆筒形设计,湿性气体排放恶劣等特点。
三、实验装置本次实验使用的精馏装置包括:碟状蒸馏器、冷凝器、接收瓶、加热器、温度传感器等。
四、实验步骤1.将碟状蒸馏器装置迅速、适当地安插在加热器上,并设置温度传感器。
2.将待测试物质加入碟状蒸馏器,并紧密封好。
3.连接冷凝器和接收瓶,确保冷凝器充分冷却。
4.使用加热器对碟状蒸馏器进行加热,并监测温度传感器。
5.在实验过程中,根据馏出液的收集情况及温度变化来调整加热器的加热功率。
6.测定不同温度下不同组分的收集量,并记录数据。
7.实验结束后,拆卸碟状蒸馏器,清洗实验装置,并做好相关记录。
五、实验结果与讨论在实验过程中,我们选择了乙醇和水的混合物进行精馏实验。
通过实验观察和数据记录,我们得到了以下结果:1.随着温度升高,乙醇的馏出量逐渐增加。
2.当温度达到78℃左右时,乙醇开始大量馏出,水的馏出量减少。
3.经过一段时间,馏出物逐渐转变为纯乙醇。
根据实验结果,我们可以得出结论:乙醇和水在常压下的沸点不同,通过精馏操作,可以将乙醇从水中分离出来,达到纯化乙醇的效果。
同时,在实验过程中,通过调节加热功率和控制温度变化,可以进一步提高乙醇的纯度。
六、实验总结本次实验通过对乙醇和水的精馏实验,掌握了精馏的基本原理和操作方法。
通过实验观察和数据记录,我们了解了温度与组分的关系,并得到了较为满意的分离效果。
同时,实验过程中我们也注意到了一些操作细节和注意事项,比如加热功率的调整和温度传感器的准确定位等。
化工原理实验报告精馏实验
化工原理实验报告精馏实验
化工原理实验报告:精馏实验
实验目的:
本次实验旨在通过精馏实验,掌握精馏过程的基本原理,了解精馏技术在化工
生产中的应用,并掌握精馏实验的操作技能。
实验原理:
精馏是一种利用液体混合物中不同成分的沸点差异进行分离的物理方法。
在精
馏过程中,液体混合物首先被加热至沸点,然后蒸气被冷凝成液体,最终得到
不同成分的纯净产物。
实验步骤:
1. 准备实验装置:将精馏瓶、冷凝管、加热设备等装置搭建好,并连接好管道。
2. 将待分离的液体混合物倒入精馏瓶中。
3. 加热液体混合物,使其达到沸点,产生蒸气。
4. 蒸气通过冷凝管冷却成液体,分别收集不同成分的产物。
实验结果:
经过精馏实验,我们成功地将液体混合物分离成了不同成分的产物。
通过实验,我们观察到不同成分的沸点差异导致了它们在精馏过程中的分离。
这表明精馏
技术在化工生产中具有重要的应用价值。
实验结论:
通过本次精馏实验,我们深入了解了精馏技术的原理和操作方法,掌握了精馏
实验的操作技能。
精馏技术在化工生产中具有广泛的应用,能够有效地分离液
体混合物中的不同成分,提高产品的纯度和质量,具有重要的经济意义和社会
价值。
总结:
精馏实验是化工原理课程中的重要实验之一,通过本次实验,我们对精馏技术有了更深入的了解,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习,我们能够更加熟练地掌握精馏技术,为将来的化工生产做出更大的贡献。
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;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分钟记录一次塔顶温度,待温度变化明显后,每隔0.5分钟记录一次数据,至塔顶温度不再随时间发生明显变化;5.测量每一块塔板上的温度,并收集塔顶馏出液与塔底釜液,使用阿贝折光仪测量两液体的温度与折光率;6.调节电位器使加热电压分别为90V和110V,待精馏塔稳定后,重复步骤(5);7.检查数据合理后,关闭电源及加热开关,并在停止加热10分钟后,关闭冷却水,一切复原。
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北京化工大学 化工原理实验告: : : :: :实验名称 班级 姓名 学号 同组成员 实验日期 精馏实验实验日期精馏实验一、实验目的1、熟悉填料塔的构造与操作;2、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法;3、了解板式精馏塔的结构,观察塔板上汽液接触状况;4、掌握液相体积总传质系数Ka的测定方法并分析影响因素x5、测定全回流时的全塔效率及单板效率;6、测量部分回流时的全塔效率和单板效率二、实验原理在板式精馏塔中,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。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
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,则需要有无穷多块板的精馏塔。
这在工业上是不可行的,所以最小回流比只是一个操作限度。
若在全回流下操作,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。
实际回流比常取最小回流比的~倍。
本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。
影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。
由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有两种定义方法。
(1)总板效率E式中:E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);N——实际板数e(2)单板效率Eml式中:E——以液相浓度表示的单板效率;mlx,——第n块板和第n-1块板的液相浓度;n*x——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。
n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参数。
当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高的板效率;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。
实验所选用的体系是乙醇—正丙醇,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,通过使用阿贝折光仪来分析料液的折射率,从而得到浓度。
若改变塔釜再沸器中电加热器的电压,塔内上升蒸汽量将会改变,同时,塔釜再沸器电热器表面得温度将发生改变,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,可知式中Q——加热量,kW;α——沸腾给热系数,kW/(m2·K)A——传热面积,m2t∆——加热器表面与温度主体温度之差,℃。
m若加热器的壁面温度为t s,塔釜内液体的主体温度为t w,则上式可改写为由于塔釜再沸器为直接电加热,则其加热量Q为式中:U——电加热器的加热电压,V;R——电加热器的电阻,Ω(3)根据进料热状态参数作q线,q线方程:——进料液组成(摩尔分数);式中:xfq——进料热状态参数。
式中:C——定性温度下进料液的平均比热,(kJ?kmol-1?℃-1)p——进料温度,℃;TfT——进料泡点,℃;s——进料的千摩尔气化潜热,(kJ/kmol);rc(4)由塔底残液浓度X W垂线与平衡线的交点,精馏段操作线与q线交点的连线作提馏段操作线。
(5)图解法求出理论塔板数。
三、实验流程1、实验装置本实验的流程如图所示,主要由精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。
1、配料罐2、配料罐放空阀3、循环泵4、进料罐5、进料罐放空阀6、进料泵7、进料旁路阀8、进料流量计9、快速进料阀 10、进料口位置阀11、玻璃塔节12、塔釜加热器 13、塔釜液位计14、塔釜出料阀15、塔釜冷却器16、出料泵17、快速出料阀18、π型液位控制管19、回流比分配器20、塔顶冷凝器21、塔顶放空阀22、冷却水流量计2、设备参数(1)精馏塔精馏塔为筛板塔,全塔共8块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径φ(57×)mm,塔板间距80mm:溢流管截面积,溢流堰高12mm,底隙高度6mm;每块塔板开有43个直径为的小孔,正三角形排列,孔间距为6mm。
为了便于观察塔板上的汽—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φ108mm×4mm×400mm。
塔釜装有液位计、电加热器()、控温电加热器(200W)、温度计接口、测压口和取样口,分别用于观察釜内液面高度,加热料液,控制电加热量,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,管外走蒸汽,管内走冷却水。
(2)回流分配装置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φ4mm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,电磁线圈将引流棒吸起,操作处于采出状态;当控制器电路断路时,电磁线圈不工作,引流棒自然下垂,操作处于回流状态。
此回流分配器既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)测控系统在本试验中,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选用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折色率存在差异,且其混合物的质量分数与折色率有良好的线性关系,故可通过阿贝折光仪分析液料的折色率,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。
四、实验操作1、配制原料。
将乙醇、正丙醇按体积比1:3放入1罐中,开3泵混匀,送入4罐。
2、塔釜进来斗。
开6泵和5、9、10阀门,进料占液位计高度4/5左右,关闭6泵和上述阀门。
3、全回流操作1)开塔顶放空阀门21,塔釜抽取样品,用阿贝折光仪测原始组成n d;2)按塔釜加热“手动控制”绿色按钮,调加热电压120V,开冷却水min;3)使用新针筒取样纯乙醇、正丙醇,测40°C时折光率,确定方程参数a、b;4)发现回流比分配器中有液体回流后,调整到最佳电压(70~110V),稳定10分钟;5)反复推、拉取样器,抽取热样品,注意全针筒替换,正确使用折光仪测折光率;4、部分回流操作(全回流稳定10分钟后进行)1)设定回流比为2、3或4并运行,根据泡沫高度等调节至合适的加热电压;2)开塔釜出料阀14,设定塔釜液位控制高度(修改SV值=刻度线时的PV值);3)开进来斗阀10,再开进料泵6,结合旁路阀7调整进料量约40ml/min;4)开进料罐底部阀门,用瓶盖取样测量进料组成n d;5)检查阀门5打开,稳定15分钟,顶、釜及塔板取样分析同上;5、实验结束先关进料泵6,再关进来斗阀10、釜出来斗阀14,然后停塔釜加热、回流比仪表。
10分钟后关阀门21,停冷却水,关闭阀门2和5等。
注意事项:1)塔釜加热启动后,冷却水一定要接通,约min;2)取样后针头不拔出,只拿走针筒,同时放上一个全针筒;3)使用同一台折光仪,样品稳定10s再读数,镜头纸用完要展开,干后继续用;4)取样后多余物料打入配料罐1内,检查阀门2打开;5)部分回流操作时检查关闭快速进料阀门9;6)塔釜液位不要低于液位计高度1/3,以免烧坏加热器;7)实验过程等待系统稳定时,可观察冷模板式塔的各种现象。
五、数据处理1.W乙醇=a+b×n d中参数a、b的确定表1、40℃下W乙醇与n d关系表求解方程式{1=a+b×0=a+b×1.3794,可得{b=−41.8410。
2.全回流实验1)精馏塔中各板上的流液的折光率和易挥发组分的含量表2、全回流实验原始数据塔顶平均温度t 顶=79.1+79.12=79.1℃ 塔釜平均温度t 釜=91.0+91.02=91.0℃全塔压降?P =1.12+1.122=1.12kPa以第四块板数据为例进行计算: 平均折光率nd,顶=nd,顶,1+n d,顶,22=1.3661+1.36582=1.3660乙醇质量分数W =a +b ×n d,顶=57.7155−41.8410×1.3660=0.5607乙醇摩尔分数X =WM 乙醇WM乙醇+1−WM正丙醇=0.5607460.560746+1−0.560760=0.6247⁄⁄则可得下表表3、各板上液体的折光率和摩尔分率2) 乙醇—正丙醇平衡关系表4、乙醇—正丙醇平衡数据表(P=)由上表数据可得下图3)图解法求理论板数根据表3和表4的数据可得下图4)全塔效率和单板效率计算由图解法可知,理论塔板数为5块板(包括塔釜),故理论板数N== 因此全塔效率为E =N Ne ×100%=3.48×100%=42.5% 由相平衡关系可得1(1)x y x αα=--,故1111y x ααα-=⨯+根据表4的数据做1/y 与1/x 关系图如下 由图可知斜率K =1α=0.5063,因此α= 全回流操作线方程为1y n n x +=X 5∗=X 4α−(α−1)X 4=0.62471.9751−(1.9751−1)×0.6247=0.45 第5块板的单板效率E ml,5=X 4−X 5X 4−X 5∗=0.6247−0.58250.6274−0.45=24% 故,总板效率 E =NNe ×100%=3.48×100%=42.5%单板效率 E ml,5=X 4−X 5X 4−X 5∗=0.6247−0.58250.6274−0.45=24%由以上可得下表表6、全回流操作实验结果六、 操作流程七、 误差分析1、 全回流操作时单板效率偏低,可能是以下原因造成的: 1) 塔板面积有限;2) 气液在塔板上的接触时间不够充分,使得气液两相在达到平衡前就相互分离;3) 气速偏高,液沫夹带量大,或液量偏大,气泡夹带量大,都对传质不利; 2、 全塔效率偏低,可能是以下原因造成的:全塔效率是板式塔分离性能的综合量度,不单与板效率、点效率有关而且与板效率随组成的变化有关。