化工大学精馏实验报告汇总
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=60.8238-44.0529nD 式中 ——料液的质量分数；
nD ——料液的折射率（以上数据为由实验测得）。
Eml=(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。 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因数。当物
Q=U2/R
式中 U——电加热的加热电压，V;
R——电加热器的电阻，Ω。
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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。 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。
图 1 精馏装置和流程示意图
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。
化工大学精馏实验报告汇总
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： 实验名称： 实验日期：
化工原理实验 精馏实验 2016.5.13
北京化工大学
wk.baidu.com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。
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;
Q=αA△tm
α——沸腾给热系数，kw/(m2*K);
A——传热面积，m2;
△tm——加热器表面与主体温度之差，℃。 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
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。
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
系与板型确定后，可通过改变气液负荷达到最高板效率；对于不同的板型，可
以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。
若改变塔釜再沸器中加热器的电压，塔内上升蒸汽量将会改变，同时，塔
釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化，其沸腾给热系数也将发生变化，从
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
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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 E
E=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 Eml
=60.8238-44.0529nD 式中 ——料液的质量分数；
nD ——料液的折射率（以上数据为由实验测得）。
Eml=(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。 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因数。当物
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。
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。 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。
图 1 精馏装置和流程示意图
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。
化工大学精馏实验报告汇总
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： 实验名称： 实验日期：
化工原理实验 精馏实验 2016.5.13
北京化工大学
wk.baidu.com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。
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;
Q=αA△tm
α——沸腾给热系数，kw/(m2*K);
A——传热面积，m2;
△tm——加热器表面与主体温度之差，℃。 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
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。
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
系与板型确定后，可通过改变气液负荷达到最高板效率；对于不同的板型，可
以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。
若改变塔釜再沸器中加热器的电压，塔内上升蒸汽量将会改变，同时，塔
釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化，其沸腾给热系数也将发生变化，从
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
1
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 E
E=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 Eml