筛板精馏实验
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。
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。
筛板塔精馏综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解筛板塔的结构和工作原理,掌握其操作方法。
2. 学习精馏过程中气液两相的传质和传热过程,了解精馏塔的分离性能。
3. 通过实验,测定精馏塔的全塔效率、单板效率及回流比对分离效果的影响。
4. 掌握精馏塔的调试和操作技巧,为实际生产中的精馏操作提供理论依据。
二、实验原理精馏是一种利用混合物中各组分沸点差异进行分离的单元操作。
在精馏塔中,原料液在塔釜加热沸腾产生蒸汽,蒸汽上升至塔顶与冷凝液接触,轻组分进入冷凝液,重组分则留在蒸汽中。
冷凝液回流至塔釜,与原料液一起加热沸腾,从而实现混合物的分离。
筛板塔是一种常见的精馏设备,其主要结构包括塔体、塔板、塔釜、冷凝器、再沸器等。
塔板上的孔洞使蒸汽和液体在板上进行充分接触,实现传质和传热。
三、实验仪器与材料1. 筛板塔精馏装置2. 乙醇-水混合物3. 温度计4. 压力计5. 精密天平6. 折光仪7. 计算器四、实验步骤1. 按照实验装置图组装筛板塔,检查各连接部位是否牢固。
2. 将乙醇-水混合物加入塔釜,加热至沸腾。
3. 调整塔顶冷凝器温度,控制塔顶温度在设定范围内。
4. 调整塔底再沸器加热功率,控制塔底温度在设定范围内。
5. 记录塔顶和塔底温度、压力、流量等数据。
6. 使用折光仪测定塔顶冷凝液和塔底釜液的折光率,计算其组成。
7. 重复实验步骤,改变回流比和加热功率,观察分离效果的变化。
五、实验结果与分析1. 全塔效率实验测得全塔效率与理论塔板数的关系如下:E_T = (N_T / N_P) × 100%其中,N_T为理论塔板数,N_P为实际塔板数。
实验结果显示,全塔效率随着理论塔板数的增加而提高,但随着实际塔板数的增加,全塔效率提高幅度逐渐减小。
2. 单板效率实验测得单板效率与回流比的关系如下:E_m = (y_D / y_T) × 100%其中,y_D为塔顶冷凝液的组成,y_T为理论塔板上的液相组成。
实验结果显示,单板效率随着回流比的提高而提高,但提高幅度逐渐减小。
筛板精馏实验报告
筛板精馏实验报告筛板精馏实验报告引言:筛板精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工领域。
本实验旨在通过筛板精馏装置,对乙醇-水体系进行分离,探究不同操作条件对分离效果的影响,并分析实验结果。
本报告将详细介绍实验过程、结果分析以及对实验的总结与展望。
实验方法:1. 实验装置:筛板精馏塔、加热器、冷凝器、采样器等。
2. 实验物质:乙醇-水混合溶液。
3. 实验步骤:a. 将乙醇-水混合溶液加入筛板精馏塔中。
b. 打开加热器,升温至设定温度。
c. 调节冷凝器冷却水流量,保持恒定的冷凝温度。
d. 采集塔顶和塔底的馏出液样品。
e. 根据采样结果,进行分析和计算。
实验结果与分析:1. 温度与馏分组成关系:在实验过程中,我们分别采集了塔顶和塔底的馏出液样品,并测得其温度。
通过对比不同温度下的馏分组成,我们发现温度对分离效果有着重要影响。
随着温度升高,乙醇的含量逐渐增加,水的含量逐渐减少。
这是因为乙醇的沸点较低,随着温度升高,乙醇更容易蒸发,从而得到更高纯度的乙醇馏分。
2. 塔板数与分离效果关系:在实验中,我们通过改变筛板精馏塔的板数,探究塔板数对分离效果的影响。
结果显示,随着板数的增加,分离效果逐渐提高。
这是因为筛板精馏塔中的塔板能够提供更多的接触面积,增加了乙醇和水之间的质量传递和传热效果,从而实现更好的分离效果。
3. 冷却水流量与分离效果关系:我们还研究了冷却水流量对分离效果的影响。
实验结果表明,适当增加冷却水流量可以提高分离效果。
较高的冷凝速率有助于将乙醇气体迅速冷凝成液体,从而提高乙醇的纯度。
然而,如果冷却水流量过大,会导致冷凝器过度冷却,影响整个系统的稳定运行。
总结与展望:通过本次实验,我们深入了解了筛板精馏的原理和操作要点。
实验结果验证了温度、塔板数和冷却水流量对分离效果的重要性。
然而,本实验还存在一些局限性,例如未考虑其他操作参数的影响以及实验规模较小。
因此,未来可以进一步研究筛板精馏的优化条件,提高分离效果,并将其应用于更广泛的领域,如石油化工、制药等。
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。
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。
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。
筛板精馏塔精馏实验报告范文
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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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
1.实验结果处理:将塔顶、塔底温度和组成, 以及各流量计读数等原始数据列表及其处理结果(1)全回流时: 原始数据项目全回流状态全回流状态(质量百分数)乙醇的摩尔数全回流(摩尔百分数)塔顶温度/℃77.5塔底温度/℃90.7进料温度/℃20.9回流液温度/℃42塔顶乙醇含量% 89.7838 86.20558588 1.874034 0.778209807 塔底乙醇含量% 8.0967 7.57358342 0.164643 0.032492006 塔顶水含量% 10.2162 9.61381412 0.534101塔底水含量% 91.9033 88.24581658 4.902545第一块塔板乙醇含量% Xn-1 90.2127 86.61844502 1.88301 0.786496637 Xn 88.8616 85.31787616 1.854736 0.760713274第十块塔板乙醇含量% Xn-1 61.0339 58.53093214 1.272412 0.380506635 Xn 17.0446 16.18683196 0.351888 0.073679565第一块塔板水含量% Xn-1 9.7873 9.20095498 0.511164 Xn 11.1384 10.50152384 0.583418第十块塔板水醇含量% Xn-1 38.9661 37.28846786 2.071582 Xn 82.9554 79.63256804 4.424032(2)部分回流时:原始数据项目部分回流状态部分回流状态(质量百分数)乙醇(水)摩尔数乙醇摩尔分数进料液流量F塔顶温度/℃ 6塔底温度/℃90 塔釜残余液流量W进料温度/℃21.6 4.5回流液温度/℃41.1 塔顶产品流量D 塔顶乙醇含量% 86.0429 82.6046 1.7958 0.7098 1.5塔底乙醇含量% 8.001 7.4815 0.1626 0.0321 塔顶回流流量L 进料乙醇含量% 37.7205 36.0895 0.7846 0.1912 2塔顶水含量% 13.9571 13.2148 0.7342 回流比R塔底水含量% 91.999 88.3379 4.9077 1.3333进料水含量% 62.2795 59.7299 3.31832.按全回流和部分回流分别用图解法计算理论板数。
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。
筛板精馏实验
筛板塔精馏过程实验一. 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. 图解法求理论塔板数N T图解法又称麦卡勃-蒂列(McCabe -Thiele )法,简称M -T 法,其原理与逐板计算法完全相同,只是将逐板计算过程在y -x 图上直观地表示出来。
精馏段的操作线方程为: +1y =++11D n n x Rx R R + 式(8-1)提馏段的操作线方程为:m+1'y =-'-'-w m Wx L x L W L W式(8-2)式中, y 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=--1-1F x qx q q 式(8-3) 其中, (-)1pF S F Fc t t q r =+式中, q -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-2S Ft t 下的比热容,kJ/(kmol ℃);x F -进料液组成,摩尔分数。
回流比 R 的确定:=LRD式(8-4)式中,L-回流液量,kmol/s;D-馏出液量,kmol/s。
式(8-4)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8-1所示,从全凝器出来的温度为t R、流量为L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。
筛板精馏塔精馏实验报告范文_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。
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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筛板精馏实验装置
使用说明书
华中师范大学化学学院2016年12月
筛板精馏实验装置
一、实验目的
1、熟悉板式精馏塔的结构、流程及各部件的结构作用;
2、了解精馏塔的正确操作,学会正确处理各种异常情况;
3、用作图法确定精馏塔全回流与部分回流时理论板数,并计算出全塔效率。
二、实验流程、装置描述
筛板精馏实验流程图
阀门:V1塔釜加料阀,V2塔釜放净阀,V3塔釜出料阀,V4塔底产品罐放净阀,V5塔顶产品罐放净阀,V6冷却正丙醇流量调节阀,V7采出电磁阀,V8回流电磁阀,V9采样阀,V10、
V11压差计连通阀。
温度:TI1塔釜温度,TI2塔顶温度,TI3回流温度,TI4进料温度,TI5~ TI12塔板温度。
压力:PI1塔釜压力。
差压:DPI1全塔压降。
流量:FI1冷却正丙醇流量。
液位:LI1塔釜液位。
流程说明:
进料:进料泵从原料罐内抽出原料液,经过塔釜换热器,原料液走管程,塔釜溢流液走壳程,热交换后原料液由塔体中间进料口进入塔体
塔顶出料:塔内蒸汽上升至冷凝器,蒸汽走壳程,冷却正丙醇走管程,蒸汽冷凝成液体,流入馏分器,一路经回流电磁阀回流至塔内,另一路经采出电磁阀流入塔顶产品罐塔釜出料:塔釜溢流液经塔釜出料阀V3溢流至塔釜换热器,塔釜溢流液走壳程,原料液走管程,热交换后塔釜溢流液流入塔釜产品罐
冷却正丙醇:冷却正丙醇来自实验室自来正丙醇,经冷却正丙醇流量调节阀V6控制,转子流量计计量,流入冷凝器,冷却正丙醇走管程,蒸汽走壳程,热交换后冷却正丙醇排入地沟
设备仪表参数:
精馏塔:塔内径D=50mm,塔内采用筛板及圆形降液管,共有8块板,板间距HT=55mm,塔板:筛板上孔径d=1.5mm,筛孔数N=127个,开孔率11%。
进料泵:蠕动泵,25#进料管,流量1.6ml/r,转速0-100.0rpm
冷却正丙醇流量计16~160 l/h
总加热功率为3.3Kw
压力传感器0—10KPa
温度传感器:PT100,直径3mm
差压传感器0-5 KPa
三、实验操作(以乙醇-正丙醇为例):
1、开车
⑴、一般是在塔釜先加入10~20v%(体积)的乙醇正丙醇溶液,釜液位与塔釜出料口持平。
⑵、开启软件和装置电源,软件与设备建立连接(软件操作见附1-软件说明)。
⑶、开启电加热电源,选择加热方式,维持塔釜压力在约1000Pa为合适。
⑷、打开塔顶冷凝器进正丙醇阀V5,流量约80 l/h。
⑸、回流比操作切换至手动状态,关闭采出电磁阀,开启回流电磁阀,使塔处于全回流状态;
⑹、配好进料液约20-30v%(体积)的乙醇正丙醇溶液,分析出实际浓度,加入进料罐。
2、进料稳定阶段
⑴、当塔顶有回流后,维持塔釜压力约1000pa
⑵、全回流操作稳定一定时间后,打开加料泵,将加料流量调至30~50 mL/min。
⑶、维持塔顶温度不变后操作才算稳定。
3、部分回流
⑴、回流比操作切换至自动状态,设置采出电磁阀和回流电磁阀开启时间,一般情况下回流比控制R=L/D=4~8范围(此可根据自己情况来定)。
⑵、分别读取塔顶、塔釜、进料的温度,取样检测浓度,记录相关数据。
注:乙醇-正丙醇体系可通过阿尔贝折光仪测得乙醇浓度。
4、非正常操作(非正常操作种类,选做)
⑴、回流比过小(塔顶采出量过大)引起的塔顶产品浓度降低;
⑵、进料量过大,引起降液管液泛。
⑶、加热电压过底,容易引起塔板漏液。
⑷、加热电压过大,容易引起塔板过量雾沫夹带甚至液泛。
5、停车
⑴、实验完毕,回流比操作切换至手动状态,关闭进料泵、采出电磁阀,开启回流电磁阀,维持全回流状态约5min。
⑵、关闭电加热,等板上无气液时关闭塔顶冷却正丙醇。
四、实验原理
蒸馏技术原理是利用液体混合物中各组分的挥发度不同而达到分离目的。
此项技术现已广泛应用于石油、化工、食品加工及其它领域,其主要目的是将混合液进行分离。
根据料液分离的难易、分离的纯度,此项技术又可分为一般蒸馏、普通精馏及特殊精馏等。
本实验是属于针对酒精—正丙醇系统作普通精馏验证性实验。
根据纯验证性(非开发型)实验要求,本实验只作全回流和某一回流比下的部分回流两种情况下的实验。
1、乙醇—正丙醇系统特征
理想体系,平衡曲线能用y=f(α,x)来描述,只能用原平衡数据,通过上述数据回归分析得到位相对挥发度α。
为非理想体系,平衡曲线不能用y=f(α,x)来描述,只能用原平 衡数据。
x
y
图1.相对挥发度α回归分析图 2.35℃时折光率与液相组成的关系
液相组成
折光率35D n
液相组成 折光率35
D n
0 1.379 0.6445 1.3634 0.05052 1.3775 0.7101 1.362 0.09985 1.3762 0.7983 1.36 0.1974 1.374 0.8442 1.359 0.2950 1.3719 0.9064 1.3573 0.3977 1.3692 0.9509 1.3653 0.497 1.367 1.0 1.3551 0.599 1.365
2、全回流操作 特征:
⑴ 塔与外界无物料流[不进料,无产品];
⑵ 操作线y=x [每板间上升的气相组成=下降的液相组成]; ⑶ x D -x W 最大化[也既理论板数最小化]。
在实际工业生产中应用于设备的开停车阶段,使系统运行尽快达到稳定。
图2. 全回流时最小理论板的图解法求取
3、部分回流操作
可以测出以下数据:温度[℃]: t D 、t F 、t W 组成[mol/mol]:x D 、x F 、x W
流量[l/h]: F 、D 、L (塔顶回流量) 回流比R : R=L/D a. 精馏段操作线:
11++
+=R x x R R
y D
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t V 和泡点温度t L 。
原料的摩尔汽化热
的热量
原料变成饱和蒸汽所需kmol I I I I q L V F V 1=
--=
IV :在xF 组成、露点tV 下,饱和蒸汽的焓;
]
)0([)1(])0([)1(B V PB F A V PA F B F A F V r t C x r t C x I x I x I +-⋅-++-⋅=⋅-+⋅=
C PA 、C PB :乙醇和正丙醇在定性温度t=(t V +0)/2下的比热 [KJ/Kmol.K] r A 、r B :乙醇和正丙醇在露点温度t V 下的汽化潜热 [KJ/Kmol] IL :在x F 组成、泡点t L 下,饱和液体的焓;
)]
0([)1()]0([)1(-⋅-+-⋅=⋅-+⋅=L PB F L PA F B F A F V t C x t C x I x I x I
C PA 、C PB :乙醇和正丙醇在定性温度t=(t L +0)/2下的比热 [KJ/Kmol.K]
在x F 组成、实际进料温度t F 下,原料实际的焓; 根据实验,进料是常温下(冷液)进料,有t F <t L )]0([)1()]0([)1(-⋅-+-⋅=⋅-+⋅=F PB F F PA F B F A F F t C x t C x I x I x I
C PA 、C PB :乙醇和正丙醇在定性温度t=(t F +0)/2下的比热 [KJ/Kmol.K] b. q 线方程(进料线方程):
11--
-=q x x q q
y F q q
d 点坐标:根据精馏段操作线方程和q 线方程可解得其交点坐标(xd ,yd )
c. 提馏段操作线方程:
W
L Wx x W L L y W m m ---=
+'''
1
但因塔中的摩尔流量不清楚,只能根据(x w ,x w )(x d ,y d )两点坐标,利用两点式可求得提馏段操作线方程。
根据以上计算结果,作出相图,由作图法可求算出部分回流下的理论板数N 理论,即图中梯级的个数。
图3. 部分回流时理论板的图解法求取
根据以上求得的全回流或部分回流的理论板数,从而可分别求得其全塔效率E T :
%
1001⨯-=
实际
理论N N E T
五、注意事项
1、每组实验前应观察蒸汽发生器内合适的正丙醇位,正丙醇位过低或无正丙醇,电加热一定会烧坏。
因为电加热是湿式,严禁干烧。
2、长期不用时,应将设备内正丙醇放净。
3、严禁学生进入操作面板后,以免发生触电。
六、实验报告
1、根据相平衡数据作出相图,并利用回归分析求取平均相对挥发度数据。
2.作出全回流与部分回流时图解法求理论板的图。
3、作图求出的总理论板数时,要求精确到0.1 块。
这就要求在计算到最后一板时,根据塔釜组成x W 和x n 、x n-1数据进行比例计算。
特别注意:
1、因为塔釜电加热是湿式加热,必须在塔釜有足够液体时(必须掩埋住电加热管)才能启动电加热,否则,会烧坏电加热,因此,严禁塔釜内液少开启电加热!!!!
2、塔釜出料操作时,应紧密观察塔釜液位,防止液位过高或过低。
严禁无人看守塔釜放料操作。
3、在冬季造成室内温度达到冰点时,设备内严禁存正丙醇。