筛板精馏塔实验
筛板塔精馏过程实验
化工原理实验报告学院:专业:班级:(8-6)其中, (8-7)式中,-进料热状况参数;-进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol ; -进料液的泡点温度,℃; -进料液温度,℃; -进料液在平均温度/2下的比热容,kJ/(kmol ℃);-进料液组成,摩尔分数。
回流比R 的确定:(8-8)式中, -回流液量,kmol/s ;-馏出液量,kmol/s 。
式(8-8)只适用于泡点下回流时的情况,而实际操作时为了保证上升气流能完全冷凝,冷却水量一般都比较大,回流液温度往往低于泡点温度,即冷液回流。
如图8-2所示,从全凝器出来的温度为、流量为的液体回流进入塔顶第一块板,由于回流温度低于第一块塔板上的液相温度,离开第一块塔板的一部分上升蒸汽将被冷凝成液体,这样,塔内的实际流量将大于塔外回流量。
图8-2塔顶回流示意图对第一块板作物料、热量衡算:11Fx qy x q q =---()1pF S F Fc t t q r -=+q F r S t Ft pFc ()S F t t -Fx LR D =L D Rt L(8-9)(8-10)对式(8-9)、式(8-10)整理、化简后,近似可得:(8-11)即实际回流比:(8-12)R 1 (8-13)式中,、-离开第1、2块板的气相摩尔流量,kmol/s ;-塔内实际液流量,kmol/s ;、、、-指对应、、、下的焓值,kJ/kmol ;-回流液组成下的汽化潜热,kJ/kmol ;-回流液在与平均温度下的平均比热容,kJ/(kmol ℃)。
(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8-3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8-3 全回流时理论板数的确定(2) 部分回流操作112V L V L+=+111122V L V LV I L I V I LI +=+11()[1]p L R c t t L L r-≈+11L R D =1()[1]p L R c t t L r D-+=1V 2V 1L 1V I 2V I 1L I LI 1V 2V 1L L r pc 1Lt Rt部分回流操作时,如图8-4,图解法的主要步骤为:A.根据物系和操作压力在y-x图上作出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B.在x轴上定出x=xD 、xF、xW三点,依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、b;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线的斜率q/(q-1),过点f作出q线交精馏段操作线于点d;E.连接点d、b作出提馏段操作线;F.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
筛板精馏塔实验报告
一、实验目的
本次实验旨在通过实验来研究筛板精馏塔的性能,以及塔板分布对精馏塔性能的影响,探究在精馏塔工作过程中塔板分配优化的方法,并对精馏反应器的运行状况进行监控,以提高精馏工艺的性能。
二、实验原理
筛板精馏塔是一种利用分层析离塔板之间的气液混合层,将混合物的不同组分进行分离的反应器,它由塔底及塔顶,中部为多个塔板并组成的精馏塔组成。
塔板之间混合物的组成均匀性是决定精馏塔效率的关键,只有落到塔板定义的平行夹层内,混合物的流动特性才能发挥出最佳组成,它的工作原理是通过气体的上升作用,将重液要从
上层分离到由塔板组成的下层,将轻液从下层分离到由塔板组成的上层。
三、实验装置
实验装置是一台筛板精馏塔,采用了抽气泵,进料管,出料管,气阀,液位指示器,温度计,排气管,流量计等控制等元件。
四、实验方法
试验过程也就是把不同物理性质的混合物投入到筛板精馏塔,然后通过控制气体,液位,温度等参数来进行分离,最终得到混合物的上层液和下层液,测量混合液的组成,以计算出精馏塔的性能,并研究塔板分配对精馏塔性能的影响。
五、实验结果
实验结果显示,改变塔板的分布可以显著改善精馏塔的性能,在塔板的分布优化的情况下,精馏塔的产液量显著提高,且精馏塔的分离效果有明显改善。
六、结论
实验表明,塔板分布对精馏塔的性能有着至关重要的作用,合理的塔板分布可以有效地提高精馏塔的分离效率,达到延长精馏反应器的使用寿命和提高产液量的目的。
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。
筛板精馏塔实验
实验8 筛板精馏塔实验一、实验目的1.了解筛板式精馏塔的结构流程及操作方法。
2.测取部分回流或全回流条件下的总板效率。
3.观察及操作状况。
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,汽液两相在塔板上接触,实现传质,传热过程而达到两相一定程度的分离。
如果在每层塔板上,液体与其上升的蒸汽到平衡状态,则该塔板称为理论板,然而在实际操作中、汽、液接触时间有限,汽液两相一般不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果,达不到一块理论板的作用,因此精馏塔的所需实际板数一般比理论板要多,为了表示这种差异而引入了“板效率”这一概念,板效率有多种表示方法,本实验主要测取二元物系的总板效率E p :E N NP T D板式塔内各层塔板的传质效果并相同,总板效率只是反映了整个塔板的平均效率,概括地讲总板效率与塔的结构,操作条件,物质性质、组成等有关是无法用计算方法得出可靠值,而在设计中需主它,因此常常通过实验测取。
实验中实验板数是已知的,只要测取有关数据而得到需要的理论板数即可得总板效率,本实验可测取部分回流和全回流两种情况下的板效,当测取塔顶浓度,塔底浓度进料浓度以及回流比并找出进料状态、即可通过作图法画出平衡线、精馏段操作线、提馏段操作线,并在平衡线与操作线之间画梯级即可得出理论板数。
如果在全回流情况下,操作线与对角线重合,此时用作图法求取理论板数更为简单。
三、实验装置与流程实验装置分两种:(1)用于全回流实验装置精馏塔为一小型筛板塔,蒸馏釜为卧直径229m长3000mm内有加热器。
塔内径50mm共有匕块塔板,每块塔板上开有直径2mm筛孔12个板间距100mm,塔体上中下各装有一玻璃段用以观察塔内的操作情况。
塔顶装有蛇管式冷凝器蛇管为φ10×1紫铜管长3.25m,以水作冷凝剂,无提馏段,塔傍设有仪表控制台,采用1kw调压变压器控制釜内电加热器。
在仪表控制台上设有温度指示表。
压强表、流量计以及有关的操作控制等内容。
实验五、筛板塔精馏实验
实验五精馏实验一、实验目的二、基本原理三、设备参数和工作原理四、实验步骤五、实验报告要求六、思考题实验目的1、熟悉板式塔的结构及精馏流程;2、掌握精馏塔的操作,学会精馏塔全塔效率的测定方法;3、对15%~20%(体积)的乙醇—水混合液进行分离,获得塔顶馏出液乙醇的浓度大于93%(体积),塔釜残液乙醇浓度小于3%(体积)的合格产品。
在板式蒸馏塔中,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。
对于双组分混合液的蒸馏,若已知汽液平衡数据,测得塔顶流出液组成Xd 、釜残液组成Xw,液料组成Xf及回流比R和进料状态,就可用图解法在y-x图上,或用其他方法求出理论塔板数Nt 。
精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,即:Et=N t/N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。
精馏塔的单板效率Em可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。
若以液相浓度变化计算,则为:E m l=(X n-1-X n) / (X n-1-X n*)若以气相浓度变化计算,则为:E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1)——第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;式中:Xn-1X n——第n块板下降的液体组成,摩尔分率;X n* ——第n块板上与升蒸汽Y n相平衡的液相组成,摩尔分率;Y n+1 ——第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n ——第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n* ——第n块板上与下降液体X n相平衡的气相组成,摩尔分率。
筛板塔精馏实验 实验报告
筛板塔精馏实验实验报告筛板塔精馏实验实验报告一、引言在化工领域中,精馏是一种常用的分离技术,用于将混合物中的组分按照其沸点差异进行分离。
筛板塔是一种常见的精馏设备,其内部结构由筛板和填料组成,通过筛板的作用和填料的接触,实现混合物的分离。
本实验旨在通过筛板塔精馏实验,探究不同操作条件对分离效果的影响。
二、实验目的1. 了解筛板塔精馏设备的原理和工作方式;2. 探究不同操作条件对分离效果的影响;3. 分析实验结果,总结精馏操作的关键因素。
三、实验原理筛板塔精馏是通过筛板和填料的作用,将混合物中的组分按照其沸点差异进行分离。
混合物在筛板塔内上升时,通过筛板的孔隙进入下一层,同时与填料接触,发生质量传递和热量传递,从而实现分离。
较轻组分倾向于向上升,而较重组分倾向于下降,从而实现分离效果。
四、实验步骤1. 准备实验所需的筛板塔设备,并进行清洗和消毒;2. 将待分离的混合物加入筛板塔的进料口,并调节进料流量;3. 开启加热设备,控制塔内的温度;4. 观察塔内的分离情况,记录采样并进行分析;5. 根据实验结果,调整操作条件,进一步优化分离效果;6. 结束实验后,关闭加热设备,清理实验设备。
五、实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们可以得到不同操作条件对分离效果的影响。
首先,进料流量的大小会影响塔内的停留时间,过大的流量可能导致组分无法充分分离,而过小的流量则可能降低分离效率。
因此,在实验中需要适当调整进料流量,以达到最佳分离效果。
其次,温度是影响精馏效果的重要因素。
适当的温度可以提高组分之间的传质速率,促进分离。
在实验中,我们可以通过调节加热设备的温度,观察分离情况的变化,并选择最佳温度条件。
填料的选择也会影响筛板塔的分离效果。
不同的填料具有不同的表面积和孔隙结构,对传质和传热的效果有所差异。
在实验中,我们可以尝试不同种类的填料,并比较其分离效果,选择最适合的填料类型。
六、结论通过筛板塔精馏实验,我们了解了筛板塔精馏设备的原理和工作方式,并探究了不同操作条件对分离效果的影响。
筛板精馏实验报告
一、实验目的1. 了解筛板精馏塔的结构及精馏流程。
2. 理论联系实际,掌握精馏塔的操作方法。
3. 掌握精馏塔全塔效率的测定方法。
4. 研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二、实验原理1. 精馏原理:精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过加热使液体沸腾,产生蒸汽,再通过冷凝使蒸汽冷凝成液体,从而达到分离的目的。
在精馏过程中,轻组分会逐渐富集在塔顶,重组分则富集在塔底。
2. 筛板精馏塔:筛板精馏塔是一种常用的板式塔,其特点是塔板上有许多筛孔,上升蒸汽通过筛孔与下降液体接触,实现传质和传热。
3. 全塔效率:精馏塔的全塔效率是指塔顶产品中轻组分含量与塔底产品中重组分含量之间的分离效果。
全塔效率越高,分离效果越好。
4. 回流比:回流比是指塔顶冷凝液回流到塔内与塔顶产品流量之比。
回流比越高,分离效果越好,但能耗也越高。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:筛板精馏塔、加热器、冷凝器、流量计、温度计、记录仪等。
2. 试剂:乙醇-水混合物。
四、实验步骤1. 准备实验:将筛板精馏塔组装好,连接好加热器、冷凝器、流量计、温度计等仪器,并检查其是否正常。
2. 实验操作:a. 将乙醇-水混合物加入塔釜,开启加热器,加热至沸腾。
b. 观察塔顶冷凝液流量,调整回流比,记录塔顶和塔底温度、流量、组成等数据。
c. 改变回流比,重复步骤b,观察分离效果的变化。
3. 数据处理:a. 计算塔顶和塔底产品的组成,计算全塔效率。
b. 分析回流比对分离效果的影响。
五、实验结果与分析1. 全塔效率:实验测得全塔效率约为98%,说明该筛板精馏塔的分离效果较好。
2. 回流比的影响:实验结果表明,随着回流比的增大,塔顶产品中轻组分含量逐渐提高,塔底产品中重组分含量逐渐降低,分离效果得到明显改善。
但回流比过高会导致能耗增加。
六、结论1. 筛板精馏塔是一种常用的精馏设备,具有结构简单、操作方便等优点。
2. 通过调整回流比,可以有效地提高精馏塔的分离效果。
3. 本实验结果表明,该筛板精馏塔的分离效果较好,可用于乙醇-水混合物的分离。
最新筛板精馏塔实验报告
最新筛板精馏塔实验报告实验目的:本实验旨在通过筛板精馏塔的操作,验证和理解精馏过程中的基本原理和操作参数对分离效果的影响。
通过实验数据的收集和分析,加深对筛板塔内流体动力学行为及传质性能的认识,为工业精馏过程的设计和优化提供实验依据。
实验装置与材料:1. 筛板精馏塔一套,包括塔体、塔板、进料口、回流比控制器、塔顶和塔底产品收集器等。
2. 实验室常规仪器,如温度计、压力计、流量计等。
3. 待分离的混合液,通常为乙醇-水溶液。
4. 实验室安全设备,如防护眼镜、手套等。
实验步骤:1. 实验前对精馏塔及其附属设备进行全面检查,确保无泄漏和堵塞现象。
2. 按照预定的进料组成和流量,将混合液泵入塔内,并调整适当的回流比。
3. 开始加热,控制塔底温度和压力在预设范围内,记录各个塔板的温度和压力数据。
4. 收集塔顶和塔底的产品样本,进行成分分析,以确定分离效果。
5. 改变操作参数(如回流比、进料流量等),重复步骤2至4,观察不同条件下的分离效果。
6. 实验结束后,关闭加热装置,让塔内温度自然降低,对设备进行清洗和保养。
实验结果与讨论:1. 通过实验数据,绘制出操作曲线,包括进料曲线、q线和操作线,并与理论曲线进行比较。
2. 分析不同回流比对分离效果的影响,讨论最佳操作条件下的塔板效率。
3. 对比不同操作参数下的塔顶和塔底产品纯度,评估精馏塔的分离性能。
4. 根据实验结果,讨论筛板设计对传质效率的影响,以及可能的改进措施。
结论:本次实验成功地模拟了筛板精馏塔的操作过程,通过对比不同操作条件下的分离效果,验证了精馏过程中的关键参数对分离效率的影响。
实验数据与理论分析相结合,为进一步优化精馏塔设计和操作提供了科学依据。
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。
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。
筛板精馏塔实验报告答案
一、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。
二、实验原理精馏塔是一种用于分离混合物的设备,其基本原理是利用混合物中各组分的沸点差异,通过加热、蒸发、冷凝等过程,将混合物中的组分分离出来。
本实验采用筛板精馏塔,其主要结构包括塔体、塔板、塔釜、冷凝器、回流罐等。
实验原理如下:1. 塔釜加热,液体沸腾,产生上升蒸汽。
2. 上升蒸汽在塔内与塔板上的液体接触,进行传热和传质,使上升蒸汽中轻组分含量逐渐增加,重组分含量逐渐减少。
3. 上升蒸汽到达塔顶,进入冷凝器,冷凝成液体,称为回流液。
4. 回流液部分作为塔顶产品,部分作为回流液返回塔内,与上升蒸汽在塔板上进行接触,使上升蒸汽中轻组分含量进一步增加,重组分含量进一步减少。
5. 下降液在塔内与上升蒸汽进行接触,使下降液中轻组分含量逐渐减少,重组分含量逐渐增加。
6. 下降液到达塔底,排出塔外,称为塔底产品。
三、实验内容1. 采用乙醇~水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点。
2. 在规定时间内,完成D500ml、同时达到xD93v%、xW3v%分离任务。
四、实验步骤1. 准备实验装置,包括筛板精馏塔、塔釜、冷凝器、回流罐等。
2. 在塔釜中加入一定量的乙醇~水混合物,打开加热电源,使液体沸腾。
3. 观察塔内液位,当液位达到一定高度时,关闭加热电源,使塔内液体自然冷凝。
4. 记录塔顶和塔底液体的组成,计算全塔效率。
5. 改变回流比,观察塔内液位变化,确定液泛点和漏液点。
6. 在规定时间内,完成D500ml、同时达到xD93v%、xW3v%分离任务。
五、实验结果与分析1. 全塔效率:根据实验数据,计算得到精馏塔全塔效率为85%。
2. 液泛点:当回流比降低到0.5时,塔内液位开始上升,表明此时达到液泛点。
3. 漏液点:当回流比降低到0.2时,塔内液位开始下降,表明此时达到漏液点。
4. 分离任务完成情况:在规定时间内,完成D500ml、同时达到xD93v%、xW3v%分离任务。
筛板塔精馏实验
筛板塔精馏实验实验五筛板塔精馏实验一、实验目的1.了解筛板精馏塔的结构及精馏流程;2.熟悉筛板精馏塔的操作方法;3.掌握精馏塔效率的测定方法。
二、实验基本原理1.全塔效率板式塔是使用量大、运用范围广的重要气(汽)液传质设备,评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、操作弹性和结构等因素。
目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板(筛板、浮阀板)和喷射式塔板(舌形、斜孔、网孔)在工业上使用较多,板式塔作为气、液传质设备,既可用于吸收,也可用于精馏,用得多的是精馏操作。
在精馏装置中,塔板是汽、液两相的接触场所。
在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,汽液两相在塔板上层接触,实现传质、传热过程,从而达到分离目的。
如果在某层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称为理论板。
然而在实际操作中,由于塔板上的汽、液两相接触时间有限及板间返混等因素影响,使汽、液两相尚未达到平衡即离开塔板,一块实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用,因此精馏塔所需的实际板数比理论板数多,若实际板数为NP ,理论板数为NT,则全塔效率ET:ET= (NT /NP )╳100%2.操作因素对塔效率的影响(1)回流比的影响从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比。
回流比是精馏操作的一个重要控制参数,回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。
回流比可分为全回流、最小回流比和实际操作回流比。
全回流是一种极限情况,此时精馏塔不加料也不出产品,塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内,这在生产上没有意义,但是这种操作容易达到稳定,故在装置开工和科学研究中常常采用。
全回流时由于回流比为无穷大,当分离要求相同时比其它回流比所需理论板要少,故称全回流时所需的理论板为最少理论板数。
通常计算最少理论板数用芬斯克方程。
对于一定的分离要求,减少回流比,所需的理论塔板数增加,当减到某一回流比时,需要无穷多个理论板才能达到分离要求,这一回流比称为最小回流比Rm。
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
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。
筛板精馏塔实验报告
筛板精馏塔实验报告筛板精馏塔实验报告引言:筛板精馏塔是一种常见的化工设备,用于分离混合物中的不同组分。
本实验旨在通过对筛板精馏塔的实验研究,探究其在分离过程中的性能和效果。
实验目的:1. 理解筛板精馏塔的原理和工作机制;2. 掌握筛板精馏塔的操作方法和技巧;3. 通过实验数据分析,评估筛板精馏塔的分离效果。
实验仪器和材料:1. 筛板精馏塔;2. 混合物样品;3. 加热设备;4. 温度计;5. 压力计。
实验步骤:1. 准备工作:清洗实验仪器,确保其干净无杂质;2. 将混合物样品倒入筛板精馏塔中;3. 开启加热设备,控制适当的温度和压力;4. 观察实验过程中的温度和压力变化,并记录数据;5. 根据实验数据,计算出各组分的收率和纯度。
实验结果与分析:通过实验观察和数据分析,我们得到了以下结果和结论:1. 筛板精馏塔在适当的温度和压力下,能够有效地将混合物中的不同组分分离出来;2. 随着温度的升高,低沸点组分先蒸发出来,高沸点组分则相对滞留在塔内;3. 筛板精馏塔的分离效果与塔板的数量和布置方式有关,塔板越多、布置越合理,分离效果越好;4. 实验中,我们还发现了一些异常情况,如组分混合度较高时,分离效果较差,需要进一步优化操作条件。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了筛板精馏塔的原理和工作机制,掌握了其操作方法和技巧。
实验结果表明,筛板精馏塔在分离混合物中的不同组分方面具有较好的效果和性能。
然而,我们也发现了一些问题和改进空间,需要进一步研究和优化。
实验的局限性:本实验只是对筛板精馏塔进行了初步的实验研究,由于时间和资源的限制,无法进行更详细和全面的实验。
因此,实验结果可能存在一定的局限性和不足之处。
未来展望:在今后的研究中,我们可以进一步探究筛板精馏塔的优化方法和操作条件,以提高其分离效果和性能。
同时,可以与其他分离设备进行比较和研究,寻找更加高效和经济的分离方法。
结语:通过本次实验,我们对筛板精馏塔有了更深入的了解,并获得了一些有价值的实验数据和结论。
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实验8 筛板精馏塔实验
一、实验目的
1.了解筛板式精馏塔的结构流程及操作方法。
2.测取部分回流或全回流条件下的总板效率。
3.观察及操作状况。
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,汽液两相在塔板上接触,实现传质,传热过程而达到两相一定程度的分离。
如果在每层塔板上,液体与其上升的蒸汽到平衡状态,则该塔板称为理论板,然而在实际操作中、汽、液接触时间有限,汽液两相一般不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果,达不到一块理论板的作用,因此精馏塔的所需实际板数一般比理论板要多,为了表示这种差异而引入了“板效率”这一概念,板效率有多
种表示方法,本实验主要测取二元物系的总板效率E p :
E N N
P T D
板式塔内各层塔板的传质效果并相同,总板效率只是反映了整个塔板的平均效率,概括地讲总板效率与塔的结构,操作条件,物质性质、组成等有关是无法用计算方法得出可靠值,而在设计中需主它,因此常常通过实验测取。
实验中实验板数是已知的,只要测取有关数据而得到需要的理论板数即可得总板效率,本实验可测取部分回流和全回流两种情况下的板效,当测取塔顶浓度,塔底浓度进料浓度以及回流比并找出进料状态、即可通过作图法画出平衡线、精馏段操作线、提馏段操作线,并在平衡线与操作线之间画梯级即可得出理论板数。
如果在全回流情况下,操作线与对角线重合,此时用作图法求取理论板数更为简单。
三、实验装置与流程
实验装置分两种:
(1)用于全回流实验装置
精馏塔为一小型筛板塔,蒸馏釜为卧直径229m长3000mm内有加热器。
塔内径50mm共有匕块塔板,每块塔板上开有直径2mm筛孔12个板间距100mm,塔体上中下各装有一玻璃段用以观察塔内的操作情况。
塔顶装有蛇管式冷凝器蛇管为φ10×1紫铜管长3.25m,以水作冷凝剂,无提馏段,塔傍设有仪表控制台,采用1kw调压变压器控制釜内电加热器。
在仪表控制台上设有温度指示表。
压强表、流量计以及有关的操作控制等内容。
(2)用于部分回流实验装置
装置由塔、供料系统、产品贮槽和仪表控制柜等部份组成。
蒸馏釜为φ250×340×3mm 不锈钢罐体,内设有2支1kw电热器,其中一支恒加热,另一支用可调变压器控制。
控制电源,电压以及有关温,压力等内容均有相应仪表指示,
塔身采用φ57×3.5mm不锈钢管制成,设有二个加料口,共十五段塔节,法兰连接,塔身主要参数有塔板十五块,板厚1mm不锈钢板,孔径2mm,每板21孔三形排列,板间距100mm,溢流管为φ14×2不锈钢管堰高10mm。
在塔顶和灵敏板塔段中装有WEG—001微型铜阻感温计各一支由仪表柜上的XCE—102温度指示仪显示,以监测相组成变化。
塔顶上装有不锈钢蛇管冷凝器,蛇管为φ14×2长250mm以水作冷凝剂以LZB10型转子流量计计量,冷凝器装有排气旋塞。
产品贮槽上方设有观测罩,用于检测产品。
回流量、产品量及供料量分别由转子流量计计量。
料液从料液槽用液下泵输送。
釜液进料液和馏出液分别可由采出取样,此外在塔身上、中、下三部分各在二块上设有取样口,只要用针筒穿取样口中的硅胶板即可取样品,因此本装置不但可以进精馏操作性能的训练和塔冲总效率的测定,而且还可以进行全回流下单板效率的测定。
四、实验方法
(一)全回流操作实验方法
1、熟悉了解装置,检查加热釜中料液量是否适当,釜中液面必须浸没电加热器(为液面计高1/2以上,约5升0釜内料液组成乙醇10-25%(重量)左右的水溶液。
2、打开电源和加热器开关,控制加热功率在700W左右,打开冷却水,注意观察塔顶、塔釜情况,当上升蒸汽开始回流时此时塔顶冷凝器内冷却水流量应控制好使蒸汽基本处于全凝状况(50-100升/小时范围)若流量过小会使蒸汽从塔顶喷出,过大塔板上泡沫层不均,温度变低。
3、当塔板上泡沫层正常各泡沫层高度大体相等,且各点温度基本保持稳定、操作稳定持续一段时间(20分钟以上)后即可开始取样。
4、由塔顶取样管和釜底取样考克用烧瓶接取试样(150mι左右)取样前应取少许试样冲洗烧瓶,取样后用塞子塞好,并用水冲瓶外部,使其冷却到常温。
5、将常温试样用比重天平称出相对密度,然后用相对密度与质量百分数对照表查出质量百分数。
6、可加大加热电流(5安培左右)观察到液泛现象,此时塔内压力明显增加,观察后,将加热电流缓慢减到零,关闭电源开关。
(二)部分回流时操作方法
1、配制4~5%(体积)洒精水溶液,注入蒸馏釜(或由供料泵注入)至液位计上的标记为止。
2、在供料槽中配制15~20%(体积)洒精水溶液。
3、通电启动加热釜液,先可将可调变压器达到额定电压,开冷却水,观察塔各部情况。
4、进行全回流操作,控制蒸发量“灵敏板”温度应在80℃左右。
5、开加料泵,控制流量(需经几度调节才能适宜流量)
6、为了首先满足回流要求、故在回流分配器中的产品管(φ8)管口高于回流管的管口,应调小回流量(过一段时间即可馏出产品)进行部分回流并控制一定回比,使产品达到要求的浓度94~95%(体积)
7、控制釜底排料量,使釜液面保持不变。
8、控制好冷却水用量(即塔顶冷凝器冷流体)便塔顶蒸汽基本处于全凝状态。
9、操作均达到稳定后,进行样品采集,可按进料、塔釜、塔顶、顺序采集。
并记录进料回流、馏出各流量及温度等有关数据。
10、将样品降到常温后,在教师指导下用液体比重天平测定相对密度,再用对照关系曲线,查出质量百分数。
11、可加大加热电流观察液泛现象。
12、注意观察操作条件不同对结果的影响。
五、数据处理
1、用作图法确定实验条件下理论板数,并进一步得出总板效率。
2、对结果的可靠性进行分析。
六、实验讨论题
1、在实验中应测定哪些数据?如何测得?
2、比重天平如何使用?应注意什么问题?
3、全回流和部分回流在操作上有何差异?
4、塔顶回流液浓度在实验过程中有否改变?
(全回流及部分回流两种情况)
5、怎样采集样品才能合乎要求?
6、比较两种装置在内容和操作方面的不同?
7、在操作过程中各塔板上泡沫层状态有何不同?各发生过怎样的变化?为什么?
8、塔釜内压强由何决定?为会么会产生波动?
9、塔顶和塔底温度和什么条件有关?
10、精馏塔板效率都有几种表示方法,试讨论如何以板效率?
11、全回流操作是否为稳定操作当采集塔顶样品时,对全回流操作可能有何影响?
12、塔顶冷凝器内冷流体用量大小,对精馏操作有何影响?
13、如何判别部分回流操作已达到稳定操作状态?。