筛板精馏塔精馏实验报告标准范本
筛板精馏过程实验报告
一、实验目的1. 了解筛板精馏塔的结构、工作原理及操作方法;2. 掌握精馏过程中回流比、加热功率等操作条件对分离效果的影响;3. 熟悉精馏塔全塔效率、单板效率的测定方法;4. 分析精馏塔在实际操作中的常见问题及解决措施。
二、实验原理1. 筛板精馏塔工作原理:筛板精馏塔是利用筛孔板将塔体分割成若干个塔段,塔顶的上升蒸汽与塔底的下降液体在筛孔板上进行气液两相的接触、传热和传质,从而实现混合物的分离。
塔顶得到的馏出液中含有较高的轻组分,塔底得到的釜液中含有较高的重组分。
2. 精馏过程的基本方程:在精馏过程中,塔顶、塔底及塔内各板上的气液两相浓度满足下列物料衡算方程:(1)塔顶物料衡算方程:y_D = L_D / (L_D + V_D),其中y_D为塔顶馏出液的摩尔分数,L_D为塔顶回流液的摩尔分数,V_D为塔顶馏出液的摩尔分数。
(2)塔底物料衡算方程:y_W = (F - L_W) / (F - L_W + V_W),其中y_W为塔底釜液的摩尔分数,F为原料液的摩尔分数,L_W为塔底釜液的摩尔分数,V_W为塔底釜液的摩尔分数。
(3)塔内各板物料衡算方程:y_i = (L_i + L_{i-1}) / (L_i + L_{i-1} + V_i),其中y_i为第i板的气相摩尔分数,L_i为第i板的液相摩尔分数,L_{i-1}为第i-1板的液相摩尔分数,V_i为第i板的气相摩尔分数。
3. 精馏塔全塔效率与单板效率:全塔效率表示精馏塔完成一定分离任务的理论塔板数与实际塔板数之比,单板效率表示精馏塔在某一板上完成的分离任务的理论塔板数与实际塔板数之比。
三、实验内容1. 实验仪器:筛板精馏塔、原料液、回流液、加热器、冷却器、温度计、流量计等。
2. 实验步骤:(1)启动加热器,将原料液加热至沸点,产生上升蒸汽;(2)将上升蒸汽送入筛板精馏塔,在塔内进行气液两相的接触、传热和传质;(3)从塔顶取出馏出液,从塔底取出釜液;(4)调整加热功率、回流比等操作条件,观察精馏塔的分离效果;(5)测定塔顶馏出液、塔底釜液的组成,计算全塔效率与单板效率。
筛板精馏塔精馏实验报告标准范本
编号:QC/RE-KA7511筛板精馏塔精馏实验报告标准范本The new situation in operation, especially the emergency, makes the information open and transparent by reporting the details, and then forms a closer cooperative relationship.(工作汇报示范文本)编订:________________________审批:________________________工作单位:________________________筛板精馏塔精馏实验报告标准范本使用指南:本报告文件适合在为规范管理,让所有人员增强自身的执行力,避免自身发展与集体的工作规划相违背,按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度,快速掌握所需了解情况的效果。
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筛板精馏塔精馏实验6.1实验目的1.了解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.掌握精馏塔全塔效率的测定方法。
6.2实验内容⑴采用乙醇~水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点⑵在规定时间内,完成D=500ml、同时达到xD≥93v%、xW≤3v%分离任务6.3实验原理塔釜加热,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。
在塔中部适当位置加入待分离料液,加料液中轻组份浓度与塔截面下降液流浓度最接近,该处即为加料的适当位置。
因此,加料液中轻组分浓度愈高,加料位置也愈高,加料位置将塔分成上下二个塔段,上段为精馏段,下段为提馏段。
工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告
工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告标题:工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告1. 实验目的:通过化工原理筛板塔精馏实验,掌握筛板塔的基本工作原理以及精馏操作技术,了解不同条件下的精馏塔效应,并研究不同操作变量对塔效果的影响。
2. 实验原理:化工原理筛板塔是一种常用的分离设备,在精馏操作中起到关键作用。
本实验采用以下主要原理:- 首先是质量传递原理,即通过液相和气相之间的质量传递实现物质的分离。
- 其次是塔板效应原理,指的是液相在塔板上形成薄液膜,通过与气相的接触进行传质传热。
- 最后是塔效应原理,指的是塔板的数量和塔板间距对塔操作效果的影响。
3. 实验装置和实验步骤:实验装置包括筛板塔、冷凝器、加热器、冷凝球等设备。
主要实验步骤如下:- 安装好实验装置,并进行相关的预操作,包括清洗、紧固设备等。
- 通过调节塔顶温度、塔底温度和冷凝器冷却水的流量,使得塔底产物的温度和塔顶回流液的浓度达到稳定。
- 记录相关的工艺参数,如塔顶温度、塔底温度、回流液浓度等。
- 调节进料流量和回流液的比例,观察不同操作变量对分离效果的影响。
- 进行实验结束后的设备清理和数据处理。
4. 实验结果与分析:实验结果包括物料的馏分及回收率等信息。
根据实验数据进行分析,观察不同操作变量对塔效果的影响,如进料流量、回流比、塔顶温度等。
分析结果可以得出塔操作的最佳工艺参数以及可能存在的改进方案。
5. 实验结论:通过化工原理筛板塔精馏实验,我们掌握了筛板塔的基本工作原理和操作技术,了解了不同操作变量对塔效果的影响。
实验结果表明,在适当的工艺参数下,化工原理筛板塔能够有效地进行精馏分离,并取得较好的分离效果。
6. 总结与展望:本次化工原理筛板塔精馏实验对于加深对筛板塔工作原理的理解以及熟悉精馏操作技术有着重要的作用。
未来可以进一步研究优化塔效果的操作变量,探索新的精馏分离方法,并应用于实际工艺生产中,提高产值和质量。
筛板精馏实验报告
筛板精馏实验报告篇一:化工原理筛板塔精馏实验报告筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。
2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二.基本原理1.全塔效率ET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:NT——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜; NP——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置NP=10。
2.图解法求理论塔板数NT以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; xn——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数; R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下:ym+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; xm——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xW-塔底釜液的液体组成,摩尔分数; L'-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s。
加料线(q线)方程可表示为:其中,q——进料热状况参数;rF——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol; tS——进料液的泡点温度,℃; tF——进料液温度,℃;cpF——进料液在平均温度 (tS ? tF ) /2 下的比热容,kJ/(kmol℃); xF——进料液组成,摩尔分数。
(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。
图1 全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B.在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C.在y轴上定出yC=xD/(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线;D.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/(q-1)的q线交精馏段操作线于点d,连接点d、b作出提馏段操作线;E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
筛板塔精馏实验报告
筛板塔精馏实验报告1. 背景筛板塔精馏是一种常用的分离和纯化混合物的方法。
它通过将混合物加热到汽化温度,利用不同组分的汽化温度差异,将混合物分离成不同组分,然后再重新凝结回液态,从而得到纯净的组分。
本实验旨在通过筛板塔精馏实验,研究和理解分离操作的原理和方法,分析实验结果,提出改进建议。
2. 实验设备和药品2.1 实验设备•精馏设备:筛板塔•加热设备:加热器•温度测量设备:温度计•收集设备:冷凝器、接收瓶2.2 实验药品和混合物•实验药品:乙醇-水溶液•混合物:乙醇-水混合物(质量比例为3:1)3. 实验步骤3.1 实验前准备•检查和清洁实验设备,确保设备的完好无损。
•准备实验药品和混合物,并根据需要选择合适的量。
•检查计量设备,并准确称量实验药品。
3.2 实验操作1.将乙醇-水混合物倒入筛板塔的加热器中。
2.打开加热设备,逐渐升温,使乙醇开始汽化。
3.观察加热器的温度变化,并记录下来。
4.冷凝器中的冷却水通过管道,使乙醇汽化后的蒸汽凝结成液体。
5.收集液体,在接收瓶中得到纯净的乙醇。
4. 数据分析与结果4.1 温度-时间曲线根据实验操作记录的温度数据,绘制出温度-时间曲线。
根据曲线的变化,可以观察到乙醇的沸点范围和汽化温度变化情况。
4.2 分离效果分析根据实验结果,分析乙醇和水的分离效果。
可以通过观察乙醇的收集情况,以及乙醇和水的质量比例变化情况,判断分离的效果和纯度。
5. 讨论和改进建议5.1 讨论讨论实验中的步骤和操作,分析可能的误差来源和影响因素。
根据实验结果,讨论分离效果,分析优缺点和局限性。
5.2 改进建议根据实验结果和讨论,提出改进的建议。
可以从实验操作、设备选择、温度控制等方面提出改进意见,以提高分离效果和实验的准确性。
6. 总结通过本实验,我们研究了筛板塔精馏实验的原理和方法,分析了实验结果,提出了改进建议。
实验结果表明筛板塔精馏在分离乙醇-水混合物中有一定效果,但仍存在一些局限性和改进空间。
[精编]筛板精馏塔精馏实验报告范文
[精编]筛板精馏塔精馏实验报告范文实验目的:1.了解筛板塔和精馏塔的原理和特点。
2.掌握筛板塔的操作方法和操作技巧。
3.通过实验比较,掌握筛板塔和精馏塔在分离混合物时的差异。
实验原理:1.筛板塔:筛板塔主要是利用筛板和填料的作用,将混合物在筛板塔内进行分离。
在筛板塔内,混合物经过填料床层后,会被筛板强制分离,使相互作用较弱的组分逐渐升至塔顶部,而易受分子间作用力影响的组分则往下滴落。
通过筛板的作用,能够使混合物在筛板塔内得到较好的分离效果。
2.精馏塔:精馏塔主要是利用两个或两个以上直接相连的馏分器(粗馏分和细馏分器)进行精馏。
在精馏塔内,混合物首先进入粗馏分器,被加热并蒸发,然后向上进入细馏分器。
细馏分器中液体的沸点逐渐升高,较轻的组分逐渐升至塔顶,而沸点较高的组分则沉淀到塔底。
通过不同馏分器的组合和加热方式的控制,可以使混合物中各种组分得到有效的分离。
实验操作:1.筛板塔:将一定量的甲醇和水混合物,倒入筛板塔中。
打开加热器,并控制加热温度为80℃左右。
探头测量塔顶和塔底的温度差异,确定混合物在塔中的分离情况。
适时调整加热器温度,使混合物能够得到更好的分离。
根据混合物的分离效果,适量收集分离出来的甲醇和水混合物。
2.精馏塔:将一定量的甲苯和苯混合物,倒入精馏塔中。
启动加热器,控制加热温度为110℃左右,在粗馏分器中蒸发甲苯和苯混合物。
将粗馏分器中蒸发得到的甲苯和苯混合物,向上进入细馏分器。
探头测量塔顶和塔底的温度差异,确定混合物在塔中的分离情况。
适时调整加热器温度,使混合物能够得到更好的分离。
根据混合物的分离效果,适量收集分离出来的甲苯和苯混合物。
实验结果:1.筛板塔:在80℃的加热条件下,通过筛板的作用,可以将甲醇和水混合物有效分离。
通过调整加热器温度,能够得到更好的分离效果。
分离出来的甲醇和水混合物质量分数分别为85%和15%左右。
2.精馏塔:在110℃的加热条件下,通过两个直接相连的馏分器的作用,能够将甲苯和苯混合物进行有效分离。
工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告 精品 精品 精品
化工原理筛板塔精馏实验报告篇一: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:生工姓名:学号:同组人:日期: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12~20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。
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?式中——总板效率;——理论板数(不包括塔釜);——实际板数。
(2)单板效率,??1?*?1?式中,——以液相浓度表示的单板效率;,-1——第块板和第(-1)块板的液相浓度;*——与第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。
化工原理筛板塔精馏实验报告
化工原理筛板塔精馏实验报告
篇一: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:学号:xxx同组人:xxx日期:xxx
4、适当调节加热电压,一段时间后,待塔操作参数稳定后,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,测取两组数据。
5、实验完毕,停止加料,关闭塔釜加热及塔身伴热,切断电源,清理现场。
六、数据整理与计算示例
在全回流、加热电压为86V的条件下测得以下数据:
以塔顶数据为例,计算过程如下:1)摩尔分率计算
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。
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=U/R
式中U——电加热的加热电压,V; R——电加热器的电阻,Ω。
2
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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。
筛板精馏塔实验报告
筛板精馏塔实验报告实验报告简介:本次实验是通过筛板精馏塔进行蒸馏分离的实验。
通过控制不同参数的变化,观察其对蒸馏效果的影响,并分析实验结果。
实验目的:1. 学习筛板精馏塔的基本原理和操作方法;2. 掌握通过调节不同参数来实现对混合物的分离;3. 了解不同操作条件对蒸馏效果的影响。
实验器材和药品:1. 筛板精馏塔;2. 蒸馏装置;3. 混合物;4. 温度计;5. 玻璃仪器(烧杯、试管、漏斗等);6. 实验记录表。
实验步骤:1. 准备工作:根据实验需求准备好实验器材和药品,并检查实验装置是否完好。
2. 将混合物加入筛板精馏塔中,注意保持适当的液位。
3. 调整蒸馏装置的适当参数,如温度、压力等,开始进行蒸馏过程。
4. 根据实验需要,收集和记录不同时间间隔下的蒸馏液样品,并进行进一步的分析。
5. 观察整个蒸馏过程中的各个变化,并记录在实验记录表中。
6. 根据实验结果,分析不同操作条件对蒸馏效果的影响。
实验结果和讨论:根据实验数据和观察结果,我们可以得出不同操作条件对蒸馏效果的影响。
例如,当温度较低时,得到的蒸馏液会较为纯净,但蒸馏速度较慢;而当温度较高时,蒸馏速度会增加,但蒸馏液的纯度会降低。
通过对实验结果的分析,我们可以选择最适合实际应用的操作条件。
同时,我们还可以进一步探究不同筛板精馏塔的结构和纯度要求对蒸馏效果的影响。
结论:通过实验,我们成功掌握了筛板精馏塔的基本原理和操作方法。
通过调节不同操作条件,我们可以实现对混合物的分离,并观察其对蒸馏效果的影响。
实验结果显示,不同操作条件对蒸馏效果具有一定的影响,可以根据实际需求选择最适合的操作条件。
此外,我们还可以进一步研究不同结构的筛板精馏塔对蒸馏效果的影响。
最新筛板精馏实验----实验报告
最新筛板精馏实验----实验报告实验目的:本实验旨在通过筛板精馏过程,探究不同操作参数对分离效率的影响,并验证筛板设计的有效性。
通过实验数据分析,加深对精馏过程中传质和分离原理的理解。
实验方法:1. 实验装置:使用标准筛板精馏塔,配备温度控制系统、流量计和压力传感器。
2. 实验原料:选用具有不同沸点的混合醇作为实验原料。
3. 实验步骤:a. 启动加热系统,将原料预热至设定温度。
b. 调整塔顶冷凝器和塔底再沸器的操作参数,以控制塔内的压力和温度。
c. 通过流量计精确控制进料速度和回流比。
d. 收集不同塔板位置的样品,进行成分分析。
e. 记录实验数据,包括各塔板的温度、压力、组分浓度等。
实验结果:1. 温度分布:实验数据显示,随着塔板高度的增加,温度呈现逐渐下降的趋势,符合精馏过程中的热量平衡原理。
2. 压力变化:实验中观察到,塔内压力随着塔板高度的增加而略有下降,这与筛板的设计和操作条件有关。
3. 组分分离:通过气相色谱分析,发现筛板精馏能有效分离混合醇中的不同组分,且分离效率随着回流比的增加而提高。
4. 筛板效率:通过比较不同筛板设计的实验结果,验证了筛板设计对提高分离效率的重要性。
实验讨论:本次实验中,筛板的设计和操作参数对精馏效率有显著影响。
合适的筛板开孔率和开孔分布能够有效增加气液接触面积,促进传质过程。
同时,回流比的调整对于提高产品纯度也起到了关键作用。
实验中还发现,操作条件的微小变化都可能导致分离效果的显著差异,因此在工业生产中需要精确控制操作参数。
结论:通过本次筛板精馏实验,我们验证了筛板设计对于提高精馏效率的重要性,并掌握了操作参数对分离效果的影响规律。
这些发现对于指导工业精馏过程的优化具有重要意义。
未来的工作可以进一步探索不同原料和操作条件下的精馏效果,以及开发更为高效的筛板设计。
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 T1100%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):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与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。
筛板塔精馏实验报告
筛板塔精馏实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过筛板塔精馏实验,掌握精馏技术的基本原理和操作方法,了解筛板塔的结构与工作原理,以及掌握实验室中常用的精馏设备的操作技能。
二、实验原理。
筛板塔是一种用于液体混合物精馏的设备,其工作原理是通过在塔内设置多个筛板,使得液体混合物在筛板之间多次蒸馏和冷凝,从而实现对混合物的分离和提纯。
在筛板塔内,液体混合物首先被加热至沸点,形成蒸汽,然后通过筛板层,蒸汽在筛板上冷凝成液体,再次被加热,如此重复多次,最终实现混合物的分离。
三、实验仪器与试剂。
1. 实验仪器,筛板塔、加热设备、冷凝器、采样瓶等。
2. 实验试剂,乙醇-水混合物。
四、实验步骤。
1. 将乙醇-水混合物倒入筛板塔中。
2. 打开加热设备,逐渐加热筛板塔内的混合物。
3. 观察冷凝器中的液体,采集不同温度下的馏分。
4. 测定采样瓶中各馏分的温度和密度。
五、实验结果与分析。
通过实验,我们观察到了乙醇-水混合物在筛板塔内的分离过程。
随着加热温度的升高,不同温度下的馏分逐渐收集到采样瓶中。
通过测定各馏分的温度和密度,我们可以得到不同组分的纯度和含量,从而分析出混合物的分离效果。
六、实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了筛板塔精馏的基本原理和操作方法,掌握了精馏技术的实验操作技能。
同时,我们也通过实验结果对乙醇-水混合物的分离效果进行了分析,为今后的实验和工作提供了重要参考。
七、实验注意事项。
1. 在操作筛板塔时,要注意安全,避免发生意外。
2. 实验过程中需严格按照操作规程进行,确保实验顺利进行。
3. 实验结束后,要及时清洗和保养实验仪器,做好实验室的卫生和安全工作。
八、参考文献。
[1] 王明, 李华. 化工实验技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015.以上就是本次筛板塔精馏实验的实验报告,希望对大家有所帮助。
筛板精馏塔实验报告
筛板精馏塔实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对筛板精馏塔的实验研究,探究其在化工生产中的应用及性能表现,为工程实践提供参考依据。
二、实验原理。
筛板精馏塔是一种常用的化工分离设备,其原理是利用不同组分在塔内的汽液两相接触和传质过程,实现物质的分馏和提纯。
在筛板精馏塔中,气体从底部进入,经过筛板层层交替,与下降的液体进行接触,通过汽液两相之间的传质和传热作用,实现组分的分离和提纯。
三、实验步骤。
1. 准备实验所需的筛板精馏塔设备,包括塔体、填料、进料泵等。
2. 将待分离的混合物通过进料泵输入筛板精馏塔顶部,使其与下降的液体接触。
3. 调节筛板精馏塔的操作参数,如进料流量、塔内压力、塔板温度等,观察不同参数对分馏效果的影响。
4. 收集塔顶和塔底的产物样品,进行化验分析,得出不同组分的纯度和收率。
四、实验结果。
经过实验操作和数据分析,我们得出了筛板精馏塔在不同操作参数下的分馏效果。
通过调节进料流量和塔板温度,我们发现对于不同组分的混合物,可以实现较好的分离效果,得到高纯度的产品。
五、实验结论。
筛板精馏塔作为一种重要的化工分离设备,在实验中表现出了良好的分馏效果。
通过对其操作参数的调节,可以实现不同组分的分离和提纯,具有较高的工程应用价值。
六、实验感想。
本次实验使我们更加深入地了解了筛板精馏塔的工作原理和性能特点,也增加了我们对化工分离技术的认识。
在未来的工程实践中,我们将充分利用所学知识,不断优化和改进化工设备的运行效果,为化工生产贡献自己的力量。
七、参考文献。
1. 高等化工原理,张三,化学工业出版社。
2. 精馏塔设计与操作手册,李四,化学工程出版社。
以上就是本次筛板精馏塔实验的实验报告,希望对大家有所帮助。
感谢各位的阅读和支持!。
筛板精馏塔精馏实验报告
筛板精馏塔精馏实验报告范文
筛板精馏塔精馏实验报告范文
NT:全回流下的理论板数;
6.3.2维持正常精馏的设备因素和操作因素
⑴汽液两相总体逆流;
最大分离能力——全回流操作
在塔釜内置入10~30v%的乙醇水溶液,釜位近液位计2处,开启加热电源使电压为220 3
V,打开塔顶冷凝器进水阀。
塔釜加热,塔顶冷凝,不加料,不出产品。
待塔内建立起稳定的浓度分布后,(回流流量计浮子浮起来达10min之久后),同时取样分析塔顶xD与塔釜xW。
由该二组成可作图得到该塔的理论板数并与实际板数相除得到全塔效率。
(2)最大的处理能力——液泛点
全回流条件下,加大塔釜的加热量,塔内上升蒸汽量和下降液体量将随之增大,塔板上液层厚度和塔釜压力也相应增大,当塔釜压力急剧上升时即出现液泛现象,读取该时刻的回流量和加热电流量,即为该塔操作的上限——液泛点。
(3)最小的处理能力——漏液点
全回流条件下,逐次减小塔釜加热量,测定塔效率,塔效率剧降时,读取该时刻的回流量和加热电流量,即为该塔操作的下限——漏液点。
(4)部分回流时,将加料流量计开至 4 L/h,按照上述提及的回流比确定方法操作。
(5)若发生T灵急剧上升,应采取D=0,F?,W?的措施。
6.7 原始数据记录
实验体系:酒精水溶液。
筛板精馏塔精馏实验报告
实验七筛板精馏塔精馏实验一、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)。
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以实现传质,以达到分离的目的。
如果在每层塔板上,离开塔板的液体组成与蒸汽组成处于平衡状态,则该塔板称为理论板。
然而在实际操作的塔中,由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板达不到一块理论板的分离效果,因此精馏塔所需要的实际板数总比理论板数多。
对二元物系,全回流时,根据塔顶、塔底气液组成可求出理论塔板数。
理论塔板数与实际塔板数之比即为塔的总板效率E 。
数学表达式为:(1)式中:—总板效率;—理论板层数;—实际板层数。
理论板层数的求法可用图解法。
本实验是使用乙醇—水二元物系在全回流条件下操作,只需测定塔顶馏出液组成和釜液组成又,即可用图解法求得,实际板层数为已知,所以利用式(1)可求得塔效率。
三、实验装置实验装置为一小型筛板塔,由塔体、供料系统、产品贮罐、和调节控制仪表柜等组成,如图1所示。
塔径50mm,板上开有筛孔25与29两种,,板间距100mm。
塔釜φ250×340×3mm,塔顶为一盘管式冷凝器。
图1 筛板式精馏塔精馏实验装置流程四、实验步骤1.熟悉装置在使用本设备前应了解设备的基本结构,以及所需的控制仪表盘的布置情况,并按正确的操作方法使用设备。
2.加料配制一定浓度(5%(v))的酒精-水溶液由供料泵注入蒸馏釜内至液位计上的标记为止。
在供料槽内配制15-20%(v)酒精-水溶液。
3.预热通电启动,调节电压到220V,对釜内料液加温,并开启冷却水阀,仔细观察塔内汽液二相的状况,控制加热量(用调节电压来实施)。
进行全回流操作,控制蒸发量,这时灵敏板温度应在80℃左右。
4.精馏操作开泵,加料控制一定流量,进行部分回流操作,在回流分配器中的产品管口高于回流管管口15mm。
筛板精馏实验报告
筛板精馏实验报告篇一:化工原理筛板塔精馏实验报告筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。
2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二.基本原理1.全塔效率ET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:NT——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜; NP——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置NP=10。
2.图解法求理论塔板数NT以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; xn——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数; R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下:ym+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; xm——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xW-塔底釜液的液体组成,摩尔分数; L'-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s。
加料线(q线)方程可表示为:其中,q——进料热状况参数;rF——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol; tS——进料液的泡点温度,℃; tF——进料液温度,℃;cpF——进料液在平均温度 (tS ? tF ) /2 下的比热容,kJ/(kmol℃); xF——进料液组成,摩尔分数。
(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。
图1 全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B.在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C.在y轴上定出yC=xD/(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线;D.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/(q-1)的q线交精馏段操作线于点d,连接点d、b作出提馏段操作线;E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
筛板精馏塔实验报告
筛板精馏塔实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对筛板精馏塔的实验操作,掌握筛板精馏塔的工作原理、操作方法及性能特点,从而加深对化工原理的理解。
二、实验原理。
筛板精馏塔是一种常用的化工设备,其工作原理是利用不同组分在筛板上的传质差异,通过筛板上下两相间的传质和传热过程,实现对混合物的分馏。
在塔内,液体在筛板上形成液膜,气体通过筛板上的孔隙,与液体进行接触,从而实现挥发性组分的分离。
三、实验仪器与试剂。
1. 筛板精馏塔。
2. 蒸馏水。
3. 乙醇-水混合物。
四、实验操作。
1. 将蒸馏水加入筛板精馏塔底部,使塔内形成一定液位。
2. 加热筛板精馏塔,使蒸馏水产生蒸汽。
3. 将乙醇-水混合物加入筛板精馏塔顶部,使其与蒸汽接触。
4. 观察并记录乙醇-水混合物在筛板精馏塔内的分馏情况。
五、实验结果与分析。
经过实验操作,观察到乙醇-水混合物在筛板精馏塔内得到了有效的分馏,乙醇和水分离开来,分别在不同位置被收集。
这验证了筛板精馏塔的分馏原理,并且说明了该设备在实际生产中的应用前景。
六、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了筛板精馏塔的工作原理和操作方法,掌握了该设备的性能特点。
这对于我们今后的化工实践具有重要的指导意义,也为我们的理论知识提供了有力的支撑。
七、实验感想。
本次实验使我对筛板精馏塔有了更深入的了解,同时也增强了我对化工原理的理解。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的实验操作能力和理论水平,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
以上就是本次筛板精馏塔实验的报告内容,谢谢阅读。
化工原理筛板塔精馏实验报告
筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。
2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二.基本原理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:E T=N T−1 N PN T——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;N P——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置N P=10。
2.图解法求理论塔板数N T以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:y n+1=RR+1x n+1R+1x Dy n+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x n——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x D——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下:y m+1=L′L′−Wx m−WL′−Wx Wy m+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x m——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x W-塔底釜液的液体组成,摩尔分数;L'-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s。
加料线(q线)方程可表示为:y=qq−1x−x Fq−1其中,q=1+c pF(t S−t F)Fq——进料热状况参数;r F——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;t S——进料液的泡点温度,℃;t F——进料液温度,℃;c pF——进料液在平均温度(tS ? tF ) /2 下的比热容,kJ/(kmol℃);x F——进料液组成,摩尔分数。
(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。
图1 全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B.在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C.在y轴上定出yC=xD/(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线;D.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/(q-1)的q线交精馏段操作线于点d,连接点d、b作出提馏段操作线;E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
化工原理筛板塔精馏实验报告
筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。
2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二.基本原理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:E T=N T−1 N PN T——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;N P——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置N P=10。
2.图解法求理论塔板数N T以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:y n+1=RR+1x n+1R+1x Dy n+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x n——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x D——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下:y m+1=L′x m−Wx Wy m+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x m——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x W-塔底釜液的液体组成,摩尔分数;L'-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s。
加料线(q线)方程可表示为:y=qx−x F其中,q=1+c pF(t S−t F)r Fq——进料热状况参数;r F——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;t S——进料液的泡点温度,℃;t F——进料液温度,℃;c pF——进料液在平均温度(tS ? tF ) /2 下的比热容,kJ/(kmol℃);x F——进料液组成,摩尔分数。
(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。
图1 全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B.在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C.在y轴上定出yC=xD/(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线;D.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/(q-1)的q线交精馏段操作线于点d,连接点d、b作出提馏段操作线;E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
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筛板精馏塔精馏实验报告范文(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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报告编号:LX-FS-A15629 筛板精馏塔精馏实验报告标准范本The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior.编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑筛板精馏塔精馏实验报告标准范本使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
筛板精馏塔精馏实验6.1实验目的1.了解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.掌握精馏塔全塔效率的测定方法。
6.2实验内容⑴采用乙醇~水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点⑵在规定时间内,完成D=500ml、同时达到xD≥93v%、xW≤3v%分离任务6.3实验原理塔釜加热,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。
在塔中部适当位置加入待分离料液,加料液中轻组份浓度与塔截面下降液流浓度最接近,该处即为加料的适当位置。
因此,加料液中轻组分浓度愈高,加料位置也愈高,加料位置将塔分成上下二个塔段,上段为精馏段,下段为提馏段。
在精馏段中上升蒸汽与回流之间进行物质传递,使上升蒸汽中轻组份不断增浓,至塔顶达到要求浓度。
在提馏段中,下降液流与上升蒸汽间的物质传递使下降液流中的轻组份转入汽相,重组份则转入液相,下降液流中重组份浓度不断增浓,至塔底达到要求浓度。
6.3.1评价精馏的指标—全塔效率η全回流下测全塔效率有二个目的。
一是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。
二是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性能,对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。
全塔效率的定义式如下:NT?1 (1)NNT:全回流下的理论板数;N:精馏塔实际板数。
6.3.2维持正常精馏的设备因素和操作因素精馏塔的结构应能提供所需的塔板数和塔板上足够的相间传递面积。
塔底加热(产生上升蒸汽)、塔顶冷凝(形成回流)是精馏操作的主要能量消耗;回流比愈大,塔顶冷凝量愈大,塔底加热量也必须愈大。
回流比愈大,相间物质传递的推动力也愈大。
6.3.2.1设备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2所示)应同时具有以下两方面流动特征:⑴汽液两相总体逆流;⑵汽液两相在板上错流。
塔结构设计不合理和操作不当时会发生以下三种不正常现象:(i)严重的液沫夹带现象由于开孔率太小,而加热量过大,导致汽速过大,塔板上的一部分液体被上升汽流带至上层塔板,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,使板效率降低,严重时还会发生夹带液泛,破坏塔的正常操作(见图3所示)。
这种现象可通过P釜显示,由于:P釜=P顶+∑板压降(2)此时板压降急剧上升,表现P釜读数超出正常范围的上限。
(ii)严重的漏液现象由于开孔率太大,加上加热量太小,导致汽速过小,部分液体从塔板开孔处直接漏下,这种现象称为漏液。
漏液造成液体与气体在板上无法错流接触,传质推动力降低。
严重的漏液,将使塔板上不能积液而无法正常操作,上升的蒸汽直接从降液管里走,板压降几乎为0,见图4所示。
此时P釜≈P顶。
荷愈大,表现为操作压力P釜也愈大。
P釜过大,液沫夹带将发生,P釜过小,漏液将出现。
若液沫夹带量和漏液量各超过10%,被称为严重的不正常现象。
所以正常的精馏塔,操作压力P釜应有合适的范围即操作压力区间。
(iii)溢流液泛由于降液管通过能力的限制,当气液负荷增大,降液管通道截面积太小,或塔内某塔板的降液管有堵塞现象时降液管内清液层高度增加,当降液管液面升至堰板上缘时(见图5所示)的液体流量为其极限通过能力,若液体流量超过此极限值,常操作。
6.3.2.2操作因素⑴适宜回流比的确定回流比是精馏的核心因素。
在设计时,存在着一个最小回流比,低于该回流比即使塔板数再多,也达不到分离要求。
在精馏塔的设计时存在一个经济上合理的回流比,使设备费用和能耗得到兼顾。
在精馏塔操作时,存在一个回流比的允许操作范围。
处理量恒定时,若汽液负荷(回流比)超出塔的通量极,会发生一系列不正常的操作现象,同样会使塔顶产品不合格。
加热量过大,会发生严重的雾沫夹带和液泛;加热量过小,会发生漏液,液层过薄,塔板效率降低。
⑵物料平衡F=D+W (3)Fxf=DxD+WxW (4)(i)总物料的平衡:F=D+W若F>D+W,塔釜液位将会上升,从而发生淹塔;若F(ii) 轻组分的物料平衡:Fxf=DxD+WxW在回流比R一定的条件下,若Fxf>DxD+WxW,塔内轻组分大量累积,即表现为每块塔板上液体中的轻组分增加,塔顶能达到指定温度和浓度,此时塔内各板的温度所对应塔板的温度分布曲线如图6所示,但塔釜质量不合格,表明加料速度过大或塔釜加热量不够;若Fxf<DxD+WxW,塔内轻组分大量流失,此时各板上液体中的重组分增加,塔内温度分布曲线如图7所示,这时塔顶质量不合格,塔底质量合格。
表示塔顶采出率过大,应减小或停止出料,增加进料和塔釜出料。
6 Fxf>DxD+WxW时温度分布曲线图7 Fxf<DxD+WxW时温度分布曲线图6.3.2.3灵敏点温度T灵(1)灵敏板温度是指一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰(如R,xf,采出率等发生波动时),全塔各板的组成将发生变动,全塔的温度分布也将发生相应的变化,其中有一些板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏,故称它们为灵敏板。
(2)按塔顶和塔釜温度进行操作控制的不可靠性不可靠性来源于二个原因:一是温度与组成虽然有一一对应关系,但温度变化较小,仪表难以准确显示,特别是高纯度分离时;另一是过程的迟后性,当温度达到指定温度后由于过程的惯性,温度在一定时间内还会继续变化,造成出料不合格。
(3)塔内温度剧变的区域塔内沿塔高温度的变化如图7所示。
显然,在塔的顶部和底部附近的塔段内温度变化较小,中部温度变化较大。
因此,在精馏段和提馏段适当的位置各设置一个测温点,在操作变动时,该点的温度会呈现较灵敏的反应,因而称为灵敏点温度。
(4)按灵敏点温度进行操作控制操作一段时间后能得知当灵敏点温度处于何值时塔顶产品和塔底产品能确保合格。
以后即按该灵敏点温度进行调节。
例如,当精馏段灵敏点温度上升达到规定值后即减小出料量,反之,则加大出料量。
因此能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液组成的变化。
图6和图7是物料不平衡时,全塔温度分布的变化情况;图8是分离能力不够时,全塔温度分布的变化情况,此时塔顶和塔底的产品质量均不合格。
从比较图7和图8可以看出,采出率增加和回流比减小时,灵敏板的温度均上升,但前者温度上升是突跃式的,而后者则是缓慢式的,据此可判断产品不合格的原因,并作相应的调整。
6.4实验设计6.4.1实验方案设计⑴采用乙醇~水物系,全回流操作测全塔效率根据NT?1,在一定加热量下,全回流操作N 稳定后塔顶塔底同时取样分析,得xD、xW,用作图法求理论板数。
⑵部分回流时回流比的估算操作回流比的估算有二种方法:(i) 通过如图所示,作一切线交纵坐标,截距为xD,即可求得Rmin,由R=(1.2~2)Rmin,Rmin?1xD初估操作回流比。
Rmin?1(ii) 根据现有塔设备操作摸索回流比,方法如下:(1)选择加料速度为4~6l/h,根据物料衡算塔顶出料流量及调至适当值,塔釜暂时不出料。
(2)将加热电压关小,观察塔节视镜内的气液接触状况,当开始出现漏液时,记录P釜读数,此时P釜作为操作压力下限,对应的加热电压即为最小加热量,读取的回流比即为操作回流比下限。
(3)将加热电压开大,观察塔节视镜内的气液接触状况,当开始出现液泛时,记录P釜读数,此时P釜作为操作压力上限,对应的加热电压即为加热量,读取的回流比即为操作回流比上限。
(4)在漏液点和液泛点之间选择一合适的塔釜加热量。
⑶部分回流时,塔顶塔底质量同时合格D的估算根据轻组份物料衡算,得D的大小,应考虑全回流时塔底轻组分的含量。
6.4.2实验流程设计⑴需要1个带再沸器和冷凝器的筛板精馏塔。
⑵需要3个温度计,以测定T顶、T灵、T釜。
⑶需要1个塔釜压力表,以确定操作压力P 釜。
⑷需要1个加料泵,供连续精馏之用。
⑸需要3个流量计,以计量回流量、塔顶出料量、加料量。
将以上仪表和主要塔设备配上贮槽、阀门、管件等组建如下实验装置图。
6.6实验塔性能评定时的操作要点(1)分离能力——全回流操作在塔釜内置入10~30v%的乙醇水溶液,釜位近液位计2处,开启加热电源使电压为220 3 V,打开塔顶冷凝器进水阀。
塔釜加热,塔顶冷凝,不加料,不出产品。
待塔内建立起稳定的浓度分布后,(回流流量计浮子浮起来达10min之久后),同时取样分析塔顶xD与塔釜xW。
由该二组成可作图得到该塔的理论板数并与实际板数相除得到全塔效率。
(2)的处理能力——液泛点全回流条件下,加大塔釜的加热量,塔内上升蒸汽量和下降液体量将随之增大,塔板上液层厚度和塔釜压力也相应增大,当塔釜压力急剧上升时即出现液泛现象,读取该时刻的回流量和加热电流量,即为该塔操作的上限——液泛点。