精馏实验数据处理实例
化工原理精馏实验报告
化工原理精馏实验报告
实验目的：
通过对精馏实验的进行，掌握精馏原理和操作技术，了解不同物质的沸点差异，进而提高分离纯化的能力。
实验仪器和试剂：
1. 精馏设备，包括加热器、冷凝器、接收烧瓶等。
2. 乙醇-水混合液，作为实验分离物质。
实验步骤：
1. 将乙醇-水混合液倒入精馏烧瓶中。
2. 打开加热器，开始升温。
3. 观察冷凝器中的液体，待观察到有液体滴落时，开始收集液体。
4. 分别收集不同温度下的液体，记录温度和收集时间。
实验结果：
经过实验，我们成功地将乙醇和水分离出来，得到了不同温度下的两种液体。
根据实验数据，我们可以得出乙醇和水的沸点分别为78.5℃和100℃。
实验分析：
根据实验结果，我们可以得出乙醇和水的沸点存在明显差异，这为精馏分离提
供了基础。
在实际工业生产中，可以根据不同物质的沸点差异，采用精馏技术进行纯化和提纯。
此外，实验中的操作技术和设备选择也对实验结果产生了重要影响，操作不当或设备选择不当都会影响分离效果。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了精馏原理和操作技术，并且成功地将乙醇和水进行了分离。
实验过程中，我们也发现了一些问题和不足之处，需要在以后的实验中加以改进和完善。
精馏作为一种重要的分离技术，在化工生产中具有广泛的应用前景。
结语：
精馏实验的顺利进行，为我们提供了宝贵的实践经验和理论基础，对于化工原理的学习和应用具有重要意义。
希望通过不断的实验探索和学习，能够更好地掌握化工原理，为未来的工程实践和科研工作打下坚实的基础。
精馏塔性能测定实验——数据处理
按表8-2（乙醇——正丙醇 t-x-y关系）绘制T-X-Y相图（见图2）、X-Y平衡曲线（见图3）图2 T-X-Y平衡相图精馏实验测定数据见原始记录表。
0.00.20.40.60.81.0y计算实例：1、 求乙醇的质量分率及摩尔分率：以全回流塔顶组成为例 W=57.596-41.739×1.3599=0.83708701.0608370.01468370.0468370.0=-+=A X2、计算精馏塔在全回流条件下，稳定操作后的全塔理论板数和总板效率 总板效率E T 按下式计算：其中N P 为实际塔板数，N T 为塔的理论板数。
%100⨯=PTT N N E图解法求理论板数：根据测值已知： x D =0.8701, x w =0.0655 精馏段操作方程：11+++=R X X R RY D ， 对角线方程y=x ，全回流时R=∞，没有提馏段，操作线与对角线重合，理论板数为最少N=N min , N min ,可在x-y 图上的平衡线与对角线上直接图解求得。
N T =5.7（见图3）总板效率E r =5.7/7*100%=81.4%30.00.20.40.60.81.0YX4、计算精馏塔回流比R=4，稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率 根据测值已知：x D =0.8576, x w =0.1990, x F =0.2850精馏段操作方程：17152.08.011+=+++=X R X X R RY D 对角线方程y=x 。
操作线与对角线的交点：x= x D ,y= x D , 见图中a 点。
截距为17152.01=+R XD ,绘制精馏段操作线a-b 。
进料方程：9194.0226.4131.12850.0131.131.111-=---=---=X X q X X q q Y F （通过查表计算得q=1.31。
见后附q 值的计算）联立进料方程与精馏段操作方程，求得交点d(0.3184，0.4263)， 进料方程与对角线的交点e （x= x F ,y= x F ）) 。
水与乙醇精馏实验 数据处理示范
y = q x − xF 加料线(q 线)方程可表示为： q − 1 q −1
其中
q = 1+ c pF (tS − tF )
rF
式中, q ----进料热状况参数； rF ----进料液组成下的汽化潜热，kJ/kmol；(参照附表 4) 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℃)；(参
塔釜温度 tw/℃ 26.9 32.3 38.4 45.7 51.9 58.3 64.8 70.7 76.3 81.3 86 88.1 89 89.3 89.7 90 90.2 90.3 90.3 90.3 90.4 90.4 90.4 90.4
回流温度 tL/℃
25.7 25.7 25.7 25.7 25.7 25.7 25.6 25.7 25.7 25.7 25.6 25.7 25.6 25.7 25.7 25.8 31.8 40.3 46.7 48.7 49.9 50.7 51.2 51.1
塔顶温度 tD/℃
26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 26.5 76.7 79.1 79.2 79.2 79.2 79.2 79.2 79.1 79.1 79.1
图 1 塔顶温度等参数随时间的变化曲线
5
由图 1 可知刚开始加热的前十五分钟时，塔釜温度逐步升高，回流温度和塔 顶温度基本不变，到一定时间（20 分钟左右）后，塔釜温度趋于稳定，塔顶 温度急剧上升到一定温度，回流温度逐步升高，但塔釜温度始终高于回流温 度和塔顶温度。
水与乙醇精馏实验 数据处理示范
精馏实验-数据处理
精馏实验-数据处理精馏实验通过热解混合物的物质来分离单独的化合物。
其原理在于分离液体的不同挥发性，通过逐步升高温度收集不同温度下的馏分，每个馏分代表了物质在该温度下的挥发性，可以获得天然挥发物、精油和其他相关物质。
此实验主要涉及以下步骤：1.收集所有馏分精馏实验的目的是分离不同熔点和沸点的化合物，在实验中所有馏分的容积和重量必须记录下来。
使用电子天平记录重量是一种最简单、最准确的方法。
除了记录重量外，还应尽可能精确地记录馏分容积，如使用天平量取每个馏分的容积，或使用标有刻度的烧瓶测量。
2.摄氏温度计的使用在记录馏分温度时，应使用有准确度的温度计。
常规摄氏温度计可为1度摄氏度，数字温度计可为0.1度摄氏度。
在实验期间，温度计应完全降低到液体表面，以获得准确的水平温度。
3.计算出各个馏分的重量百分比通过记录馏分容积和重量，可以使用以下公式计算出各馏分的重量百分比：重量百分比 = 馏分重量÷ 初始混合物重量×1004.绘制挥发度曲线挥发度曲线显示了每种化合物的挥发性和容易性。
这可以通过在横轴上绘制温度，而在纵轴上绘制挥发性浓度来实现。
每个馏分的挥发度均由各馏分的重量百分比组成。
5.计算每个馏分的平均沸点通过记录每个馏分的温度，可以确定其沸点范围。
计算每个馏分的平均沸点的最简单方法是将其上限和下限平均。
例如，如果一个馏分的下限是80度摄氏度，上限是85度摄氏度，那么它的平均沸点是（85 + 80）÷ 2 = 82.5度摄氏度。
6.计算出混合物的回收率馏分回收率是指在经过精馏过程后，成功收集到单一化合物的百分比。
它可以通过将各馏分的重量百分比相加并将其与初始混合物重量进行比较来计算。
7.计算出馏分的累积体积累积体积是指馏分的总容积，可以通过将各个馏分的容积逐个相加来计算。
此外，还可以用累积体积绘制曲线，以显示随着馏分收集的进行，挥发性的变化。
在精馏实验中，不仅需要记录精确的重量和容积，而且还应将它们用于计算收益率、平均温度和累积体积。
精馏实验报告数据处理
精馏实验报告数据处理引言精馏是一种常用的分离和纯化液体混合物的方法。
在精馏实验中，我们通过加热混合物，使其沸腾并产生蒸汽，然后通过冷凝蒸汽将其重新液化，并收集纯净的组分。
在实验过程中，我们需要进行数据处理来评估实验结果的准确性和可靠性。
本报告旨在详细介绍精馏实验报告中的数据处理步骤和方法。
数据处理步骤数据收集在进行精馏实验过程中，我们需要收集以下数据： 1. 初始混合物的成分及其摩尔分数； 2. 实验过程中的温度随时间的变化； 3. 实验过程中蒸汽的体积变化。
数据整理在收集完实验数据后，我们需要对数据进行整理和准备，以便进行后续的分析和处理。
首先，我们将数据按照不同的实验条件进行分组，并针对每一组数据进行分析。
其次，我们需要将温度和时间的数据进行配对，以得到温度随时间的变化曲线。
最后，我们将蒸汽体积和时间的数据进行配对，以得到蒸汽体积随时间的变化曲线。
数据分析在完成数据整理后，我们可以进行数据分析来评估实验结果的准确性和可靠性。
以下是常用的数据分析方法： 1. 温度-时间曲线分析：通过观察温度随时间的变化曲线，我们可以确定实验中的沸点和凝点，并判断实验过程中是否发生了相变。
2. 蒸汽体积-时间曲线分析：通过观察蒸汽体积随时间的变化曲线，我们可以评估精馏实验的效果，并计算出蒸馏速率。
数据处理在完成数据分析后，我们可以进行数据处理来得到最终的实验结果。
以下是常用的数据处理方法： 1. 计算混合物的摩尔分数：根据初始混合物的成分及其摩尔分数，我们可以计算出分馏后所得到的纯净组分的摩尔分数。
2. 计算纯度：通过观察温度-时间曲线和蒸汽体积-时间曲线，我们可以评估实验结果的纯度，并计算出纯度的数值。
结论通过对精馏实验报告的数据进行处理，我们可以得出实验结果的准确性和可靠性。
通过温度-时间曲线和蒸汽体积-时间曲线的分析，我们可以评估实验的效果和纯度。
通过计算混合物的摩尔分数和纯度，我们可以得到最终的实验结果。
精馏实验数据处理
长春工业大学化工原理精馏试验数据处理化学工程学院高分子材料与工程专业班自己做的，如有错误，敬请谅解，（这个是B5纸）excel作图五．实验数据与处理（1）原始数据(2)计算过程由书后的附录中查得乙醇-水常压下的气液平衡数据如下：序号X Y1 0 02 0.8 7.83 1.6 16.34 4.2 29.55 6.9 38.16 11 45.47 13.8 48.78 16.8 51.39 20 53.110 24.3 55.211 29.8 57.412 34.2 59.113 40 61.414 44.3 6315 48.9 64.716 54 66.917 62.5 71.118 70.6 75.819 72.36 76.9320 74.15 7821 76 79.322 77.88 80.4223 79.8 81.824 81.88 83.2625 83.87 84.2626 85.97 86.427 89.4 89.428 95 94.229 100 1001、全回流部分 已知塔釜组分水的质量分数 ω1=97.7442% 乙醇的质量分数 ω2=2.2558% 则轻组分乙醇的摩尔分数2.2558460.008952.25584697.744218WX ==+ 同理可得6.9249460.84026.92494693.075118D X ==+全回流操作线方程为y n+1=x n在excel 中用乙醇-水常压下的气液平衡数据画出相平衡曲线，并画出全回流的操作线，然后用图解法求出理论塔板数；图形如下；从以上图中可看出全回流的理论塔板数为9-1=8 2、 部分回流 分别求出X D ，X W ，X f91.4921460.808291.49218.50794618D X ==+ 1.9126460.00757298.0874 1.91261846w X ==+13.0540460.0555013.054086.94604618f X ==+pm C m r q 的计算11()+C ()Pm p p C C w K =⨯⨯醇水（1-w ）=（2.4613.0540+4.286.9460）/100=3.9729kJ/(kg )11()()(1)=(108013.0540236086.946)/1002192.9088/m r r w r w kJ kg=+-⨯+⨯=醇水() 3.9729(78.522.5)11 1.1010932192.9088pm b m C t t q r -⨯-=+=+=实验过程中保持回流比R=2q 线方程为 y=11f x qx q q --- （1）精馏段操作线方程 y n+1=11D n x Rx R R +++ （2） （1）（2）式联立得 (1)(1)(1)(1)D f q x q x R x q R R q -++=+--0.8082(1.101093-1)+0.05550(2+1)0.080041.101093(21)2(1.1010931)q x ⨯⨯==⨯+-⨯-1.1010930.055500.080040.32281.1010931 1.1010931q y =⨯-=--在excel 中用乙醇-水常压下的气液平衡数据画出相平衡曲线过（,D D x x ）（,q q x y ）两点作出精馏段操作线 过（,w w x x ）（,q q x y ）两点作出提馏段操作线 过（,f f x x ）（,q q x y ）两点作出q 线 图形如下：由图中可以看出理论板数13-1=12 精馏段操作线方程：y = 0.6666x + 0.26942 提馏段操作线方程：y = 4.3499x – 0.q 线方程：y = 10.894x – 0.54916。
实验八精馏实验
实验八精馏实验
【数据记录与处理】
表1 数据记录与处理结果表
实际塔板数： 22 物系：乙醇-水塔低温度：85℃塔顶温度：70 ℃
回流比R ∞
溶液组成进料组成Xf 塔顶组成Xd 塔釜组成Xw 酒精度259516质量分率W％20.48592.48512.97
摩尔分率X％9.2582.85 5.50
理论板数n 6
总板效率27.27％
图解法计算理论塔板数：
1，作y-x相图1（利用附表乙醇-水的液气平衡数据）；2，作操作线，由于回流比为∞，所以操作线为相图对角线，过（Xd，0）作垂线交对角线于a点。
如图1；
3，作进料线，过（Xf，0）作垂线交对角线与b点，如图1；
4，提馏段操作线，过（Xw，0）坐垂线交对角线与c点，如图1；
5，从a点开始，在平衡线与操作线之间水平线和铅垂线构成的阶梯，直到c点为止，阶梯数减去1为NT值。
图1 图解法求理论塔板数。
精馏实验数据记录与处理
【数据记录与处理】
进料温度T F=14℃
①由书P150附录六表2：乙醇-正丙醇折射率与其液相组成之间的关系（35℃），作下图：
②将折射率转换计算为乙醇的液相摩尔分数x A，得下表：
③根据附录六表3：乙醇-正丙醇气液相平衡数据作图：
X=0.2587时，得进料泡点温度T b=90.75℃
④根据附录六表1：乙醇、正丙醇气化热和定压比热容数据，确定平均温度（T F+T b）/2=52.4℃下，
⑤回流比R=4，得精馏段操作线方程：y=0.8x+0.1646，求得q线与精馏线交点(0.2860,0.3934)，再由各点（x D，x D）,(x W，x W),(x F，x F)，可分别作出全回流和部分回流下y—x图。
由图可知：
全回流情况下全塔理论板数：N T=6-1=5，实际塔板数N P=7
总板效率E O=（N T/N P）X100%=（5/7）X100%=71.43%
回流比R=4，部分回流下全塔理论板数：N T=7-1=6，实际塔板数N P=7
总板效率E O=（NT/NP）X100%=（6/7）X100%=85.71%。
重磅精馏实验报告[大全5篇]
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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。
精馏实验报告范例
精馏实验报告示范第一步：大家的实验数据如下（以全回流为例）第二步：大家翻到化工实验书第148-149.页。
表4，由于是在20℃测得，与室温T=19.8校正。
校正关系为：=⨯⨯--=-420T 10420n n ）（（标）室℃室T D D 。
校正后假设乙醇与水的折射率与质量分数的关系如下：乙醇与水在T=19.8℃时折射率关系如下：质量分数折射率 0 1.333 5 1.3336 10 1.3395 20 1.3469 30 1.3535 40 1.3583 50 1.3616 60 1.3638 70 1.3652 80 1.3658 90 1.365 1001.3614然后导入origin 画图：并拟合出图形如下：BA第三步：有实验测得的数据，以塔顶折射率nD=1.3624为例，在拟合中的图形中找到当折射率为1.3264时乙醇的质量分数；步骤如下，在拟合出的图形中有个绿色“锁型”图标，鼠标左键单击出来change parameters在setting中选advanced，然后在右边你可以看到有个对话框；findX fromY，打开加号，并，选中，然后点拟合。
图形如下，此时在原来的book1中，出现变化，在下角的滚动条中会出现一行，如下，此时在y中输相应的值，然后按enter,就会出来对应的x值注意：你会发现当y=1.3624时，x=52.44！结合拟合出的图形，你会发现一个此时的y对应2个x.但他默认取第一个的，因为在塔顶乙醇质量分数很高，接近100%。
要舍去。
此时，在下拉框中找到fit nl curve，找到接近的y值，然后查出x.第四步:用质量分数换算成摩尔分数。
计算方法参考《化工基础》第166页。
算出xD=92.6%,Xw=22.9%。
第五步：画乙醇与水的气液平衡图，翻到《化工实验》第149页，表5，把数：导入origin画图。
然后再横坐标找到对应的xD=92.6%,Xw=22.9%。
拉两根虚线与y=x相交，根据在y=x的交点，求理论塔板数。
化工基础实验精馏实验数据处理
所以 q
Cpm (t B t F ) rm 134.04 (89.38 34.2) 40024 1.18 rm 40024
b. q 线方程(进料线方程)：
yq
q q 1
xq
xF q 1
6.56x q - 2.76
q 线斜率
q 6.56 q 1
Nt 100% NP
塔顶样品折光指数 nD＝1.367 塔釜样品折光指数 nD＝1.356 进料样品折光指数 nD＝1.367 计算得摩尔浓度：XD＝0.497 ；Xw＝0.908；Xf＝0.497 进料温度 tf＝34.2℃；在 Xf＝0.497 下泡点温度 85.62℃ 精馏段方程：
y
塔釜 塔顶
（二）数据处理 (1)全回流 塔顶样品折光指数 nD＝1.35→摩尔指数 nD＝1.365→摩尔分率 xw=0.599 进料样品折光指数 nD＝1.367→摩尔分率 xw=0.497
在平衡线和操作线之间图解理论板
全塔效率η (2)部分回流（R=4）
筛板精馏实验数据记录和处理
（一） 原始数据记录 全回流数据记录 折光率 温度 摩尔分数 原料 1.367 34.2 0.497 塔釜 1.365 78.6 0.599 塔顶 1.357 82.7 0.9064 部分回流数据记录 折光率 温度 摩尔分数 1.356 79.5 0.908 1.367 82.7 0.497
q 线方程与精馏段方程交点计算得： （0.51，0.59）
在平衡线和精馏段操作线、提馏段操作线之间图解理论板板数： 全塔效率η
Nt 100% NP
R R 1
x
xD R 1
0.8x 0.1816
进料热状况 q： 根据 xF 在 t—x（y）相图中可分别查出露点温度 tV=89.38℃；和泡点温度 tL=85.62℃。 在 xF=0.497 组成、露点 tV=89.38℃下，饱和蒸汽的焓； 乙醇和正丙醇在定性温度 t=(tV+0)/2=89.38/2=44.69℃下的比热 CPA=2.51KJ/Kmol· K；CPB=2.54KJ/Kmol· K 乙醇和正丙醇在露点温度 tV 下的汽化潜热 rA= 815.79kJ／kg；rB= 708.20kJ／kg 在 xF=0.497 组成、泡点 tL=85.62℃下，饱和液体的焓； CPA、CPB：乙醇和正丙醇在定性温度 t=(tL+0)/2=85.62/2=42.8℃下的比热 CPA=2.58KJ/Kmol· K；CPB=2.52KJ/Kmol· K 在 xF=0.497 组成、实际进料温度 tF=34.2℃下，原料实际的焓 根据实验，进料是常温下（冷液）进料，有 tF<tL 乙醇和正丙醇在定性温度 t=(tF+0)/2=34.2/2=17.1℃下的比热 CPA=2.86KJ/Kmol· K；CPB=2.77KJ/Kmol· K 混合液体比热 Cpm=46×0.497×2.51+60×（1-0.497）×2.54=134.04（kJ/kmol.℃） 混 合 液 体 汽 化 潜 热 rpm=46 × 0.497 × 815.79+60 × （ 1-0.497 ） × 708.2=40024 （kJ/kmol）
共沸精馏数据处理
共沸精馏实验数据处理参考1. 全塔物料衡算和三元共沸物的组成表1 实验数据记录表物相名称 质量/g 物质 峰面积 质量矫正因子 质量分数 质量/g 富水相 9.85 水232583 0.686 0.2631 2.59 乙醇 326548 1.00 0.5386 5.30 苯 103638 1.16 0.1983 1.95 富苯相 33.67 水30057 0.686 0.0310 1.05 乙醇 134812 1.00 0.2030 6.83 苯 438606 1.16 0.7660 25.79 塔釜 67.13 水5617 0.686 0.0062 0.41 乙醇 583313 1.00 0.9358 62.82 苯 31170 1.16 0.0580 3.89 原料乙醇80.00水45955 0.686 0.0462 3.70 乙醇650367 1.00 0.9538 76.30 80.00水40087 0.686 0.0463 3.71 乙醇565845 1.00 0.9537 76.29 原料苯35.00苯5589341.161.000035.00以原料乙醇的质量分数举例： 水的质量分数1459550.6860.0462459550.6866503671w ⨯==⨯+⨯对全塔进行物料衡算原料乙醇中乙醇的质量：0.95380.953728076.302w +=⨯=同理可得：富水相中乙醇的质量：5.30g 富苯相中乙醇的质量：6.83g 塔釜中乙醇的质量：62.82g塔内残余的乙醇的质量为：76.30-5.30-6.83-62.82=1.34g 同理可得塔内残余的水和苯的质量： 塔内残余的水的质量为：-0.35g 塔内残余的苯的质量为：3.36g塔内总持液量为：80.00+35.00-9.85-33.67-67.13=4.35g 塔内剩余量为:1.34-0.35+3.36=4.35g 对物料衡算结果分析为：4.35100% 3.78%80.0035.00w =⨯=+表4 塔内残余物质量水 乙醇 苯 残余总质量/g塔内残余质量/g-0.351.343.364.35塔顶三元共沸物组成计算 组分水所占比例：1 2.59 1.05100%8.36%9.8633.67w +=⨯=+相对误差：18.36%7.4%r 12.94%7.4%-==同理可得：组分乙醇所占比例为：27.89% 相对误差：50.77% 组分苯所占比例为：63.75% 相对误差：-13.97%结果讨论与分析：从物料衡算的结果，我们可以看出，塔内持液占了不小的比例，其中既包括了乙醇，也包括了苯。
筛板精馏数据处理
筛板精馏实验数据处理编程说明通过本实验可测定精馏塔全塔效率和单板效率，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
装置参数为：塔内径，D ，m精馏段塔板数，N 1，m 提馏段塔板数，N 2，m 。
实验过程中测定的参数为：塔顶产品浓度，a D 塔底产品浓度，aW 进料液浓度，aF塔顶回流液温度，tR ，℃ 进料温度，tF ，℃塔顶回流液流量，L ，l/h 塔顶产品液流量，D ，l/h 进料液流量，F ，l/h 各块板的温度，tn ，℃第n 块板上、下汽液相浓度，1n n n 1n A A a a +-,,,。
上述a 表示液相的质量百分率，A 表示汽相的质量百分率。
计算过程如下：实验数据处理方法如下（1） 精馏段塔板数N 1、提馏段塔板数N 2和塔径D （由实验装置确定）； （2） 塔顶回流液温度，tR ，℃ （3） 进料温度，tF ，℃ （4） 进料量F ，l/h （5） 回流量L ，l/h （6） 产品量D ，l/h （7） 进料浓度xF（8） 塔顶产品浓度xD摩尔百分率与质量百分率间的换算式： ()18a 146a 46a x -+=或 ()18A 146A 46A y -+= （1）即， ()18a 146a 46a x D DD D -+=（9） 塔底残液浓度xW （由式1换算）（10） 第n 块板上、下汽液相浓度，1n n n 1n y y x x +-,,,（由式1换算），（11）乙醇－水汽液平衡关系1.全回流数据处理将汽液平衡数据在x~y图中标出，并画出对角线，如下图。
图1 全回流时理论板数的确定根据测定所得的xD 和xW 在横坐标上标出，并垂直向上作直线分别与对角线相交于a 、b 两点，在a 、b 两点范围内，在平衡线和对角线间作梯级，如图中共得4.6个梯级，此数就是全塔的理论板数T N 。
全塔塔板效率为：2101N N N E T +-=（2）第n 块板汽相莫弗里单板效率为：1n n 1n n MVn y y y y E +*+--=（3） 式中，*n y ——根据n x ，由表1查取的汽相平衡浓度。
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。
精馏实验数据处理实例
附实验数据处理过程及结果（以下数据仅供参考） ：表四 精馏实验原始数据及处理结果实验装置：1实际塔板数：10实验物系：乙醇-正丙醇折光仪分析温度：30℃全回流：R = ∞ 部分回流：R =4 进料量：3 L/h 进料温度：21.7℃ 泡点温度：91℃塔顶组成 塔釜组成塔顶组成 塔釜组成 进料组成 折光指数n 1.3610 1.3770 1.3620 1.3775 1.3765 质量分率W 0.847 0.166 0.805 0.144 0.187 摩尔分率 X 0.8790.2060.8430.180 0.231理论板数 3.6179 6.1187 总板效率36.18%61.19%实验数据处理过程举例： 1.全回流：塔顶样品折光指数n D ＝1.3610乙醇质量分率Ｗ＝58.844116－42.61325 ×n D＝58.844116－42.61325 ×1.3610 =0.847摩尔分率879 . 0 60) 847 . 0 1 ( ) 46 847 . 0 ( ) 46 847 .0 ( = - + = Xd 同理：塔釜样品折光指数n D ＝1.3770乙醇的质量分率W＝58.844116－42.61325 ×n D＝58.844116－42.61325 ×1.3780 =0.66摩尔分率x w =0.206在平衡线和操作线之间图解理论板3.6179 （见图-3）全塔效率η % 18 . 36 106179 . 3 = = =P tN N 2.部分回流（R=4）塔顶样品折光指数n D ＝1.3620 塔釜样品折光指数n D ＝1.3775进料样品折光指数n D ＝1.3765 由全回流计算出质量、摩尔浓度X D ＝0.843 ； X w ＝0.180； X f ＝0.231进料温度t f ＝21.7℃，在X f ＝0.231下泡点温度91℃乙醇在59.15℃下的比热Cp 1=3.07（kJ/kg.℃） 正丙醇在59.15℃下的比热Cp 2=2.85（kJ/kg.℃） 乙醇在91℃下的汽化潜热r 1=819（kJ/kg） 正丙醇在91℃下的汽化潜热r 2=680（kJ/kg）混合液体比热C pm =46×0.231×3.07+60×（1-0.231）×2.85=160.54（kJ/kmol.℃）混合液体汽化潜热r pm =46×0.231×819+60×（1-0.231）×680=39702（kJ/kmol）24. 1 39702 39702 ) 7 . 21 91 ( 54 . 160 ) ( = + - ´ = + - ´ = mm F B r r t t Cpm q q 线斜率 = - =1q q5.16 在平衡线和精馏段操作线、 提馏段操作线之间图解理论板塔板数6.1187 （见图-4）全塔效率η % 19 . 61 = =PtN N 附图解法求解理论板：图-3 全回流总板效率图图-4 部分回流总板效率图。
部分精馏实验数据处理
在F10中输入“=0.1076*E10”，并将该公式复制至F11:F18——平衡线方程 ；
在G10中输入
“=0.191908-2.58997*E10+13.5603*E10^2-29.3194*E10^3+24.5361*E10^4”，并将该公式复制至G某同学所做乙醇-水部分回流实验结果为：
精馏段操作方程
提馏段操作方程
馏出液、釜液中轻组分组成分别为 ， 。
(2)数据处理
a.求精馏段与提馏段操作线的交点坐标
在E2:G4单元格区域输入图4.41所示数据。选择H3:H4，输入“=MMULT(MINVERSE(E3:F4),G3:G4)”，再按“CTRL+SHIFT+ENTER”，得到交点坐标， ，见图4.41。
在H10中输入“=-4.47867+15.26594*E10-15.35181*E10^2+5.59208*E10^3”，并将该公式复制至H11:H18——平衡线方程 ；
在E11中输入“=IF(D10>0.092,0.667*D10+0.256,4.208*D10-0.069)”，并将该公式复制至E12:D18——据操作线方程 ，由 求 ，当 时，用精馏段操作方程计算，否则，用提馏段操作方程计算；
实施以上各步后得到图4.42。由此图知，理论板数为9，则全塔效率 。
图4.42用逐板计算法求部分回流时的理论塔板数
图4.41求精馏段、提馏段操作线的交点坐标
b.用逐板计算法求理论塔板数
精馏实验计算示例
精馏实验计算示例
全回流操作数据处理
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。
画平衡线（查表制图）实验讲义附录三；
数据处理
1.数据记录
表1精馏实验数据记录
2.数据处理
表2精馏塔顶实验数据处理
表3精馏塔釜实验数据处理
3.计算示例
（1）塔顶实验数据处理：塔顶温度→塔顶比重→塔顶质量%→塔顶摩尔%（查表）
（2）塔釜实验数据处理：塔釜温度→塔釜比重→塔釜质量%→塔釜摩尔%（查表）
（3）全塔效率
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
1T T P N E N -= （8－1）
式中，T N －完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜；
P N －完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置P N ＝10。
对于塔内所需理论塔板数T N ，可由已知的双组分物系平衡关系，以及实验中测得的塔顶、
塔釜出液的组成，全回流等，用图解法求得E T ；
4.思考题1、2、3。
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附实验数据处理过程及结果（以下数据仅供参考） ：
表四 精馏实验原始数据及处理结果
实验装置：1
实际塔板数：10
实验物系：乙醇-正丙醇
折光仪分析温度：30℃
全回流：R = ∞ 部分回流：R =4 进料量：3 L/h 进料温度：21.7℃ 泡点温度：91℃
塔顶组成 塔釜组成
塔顶组成 塔釜组成 进料组成 折光指数n 1.3610 1.3770 1.3620 1.3775 1.3765 质量分率W 0.847 0.166 0.805 0.144 0.187 摩尔分率 X 0.879
0.206
0.843
0.180 0.231
理论板数 3.6179 6.1187 总板效率
36.18%
61.19%
实验数据处理过程举例： 1.全回流：
塔顶样品折光指数n D ＝1.3610
乙醇质量分率Ｗ＝58.844116－42.61325 ×n D
＝58.844116－42.61325 ×1.3610 =0.847
摩尔分率
879 . 0 60
) 847 . 0 1 ( ) 46 847 . 0 ( ) 46 847 .
0 ( = - + = Xd 同理：塔釜样品折光指数n D ＝1.3770
乙醇的质量分率W＝58.844116－42.61325 ×n D
＝58.844116－42.61325 ×1.3780 =0.66
摩尔分率x w =0.206
在平衡线和操作线之间图解理论板3.6179 （见图-3）
全塔效率η % 18 . 36 10
6179 . 3 = = =
P t
N N 2.部分回流（R=4）
塔顶样品折光指数n D ＝1.3620 塔釜样品折光指数n D ＝1.3775
进料样品折光指数n D ＝1.3765 由全回流计算出质量、摩尔浓度
X D ＝0.843 ； X w ＝0.180； X f ＝0.231
进料温度t f ＝21.7℃，在X f ＝0.231下泡点温度91℃
乙醇在59.15℃下的比热Cp 1=3.07（kJ/kg.℃） 正丙醇在59.15℃下的比热Cp 2=2.85（kJ/kg.℃） 乙醇在91℃下的汽化潜热r 1=819（kJ/kg） 正丙醇在91℃下的汽化潜热r 2=680（kJ/kg）
混合液体比热C pm =46×0.231×3.07+60×（1-0.231）×2.85
=160.54（kJ/kmol.℃）
混合液体汽化潜热r pm =46×0.231×819+60×（1-0.231）×680
=39702（kJ/kmol）
24
. 1 39702 39702 ) 7 . 21 91 ( 54 . 160 ) ( = + - ´ = + - ´ = m
m F B r r t t Cpm q q 线斜率 = - =
1
q q
5.16 在平衡线和精馏段操作线、 提馏段操作线之间图解理论板塔板数
6.1187 （见图-4）
全塔效率η % 19 . 61 = =
P
t
N N 附图解法求解理论板：
图-3 全回流总板效率图
图-4 部分回流总板效率图。