精馏实验数据处理
化工基础实验精馏实验数据处理全文
筛板精馏实验数据记录和处理(二)数据处理(1)全回流塔顶样品折光指数nD =1.35→摩尔分率xD=0.9064塔釜样品折光指数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=⨯=%100Pt N N (2)部分回流(R=4)塔顶样品折光指数n D =1.367塔釜样品折光指数n D =1.356进料样品折光指数n D =1.367计算得摩尔浓度:X D =0.497 ;X w =0.908;X f =0.497进料温度t f =34.2℃;在X f =0.497下泡点温度85.62℃精馏段方程:1816.08.011+=+++=x R x x R Ry 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 =89.38℃;和泡点温度t L =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=(t V +0)/2=89.38/2=44.69℃下的比热C PA =2.51KJ/Kmol·K ;C PB =2.54KJ/Kmol·K乙醇和正丙醇在露点温度t V 下的汽化潜热r A = 815.79kJ /kg ;r B = 708.20kJ /kg在x F =0.497组成、泡点t L =85.62℃下,饱和液体的焓;C PA 、C PB :乙醇和正丙醇在定性温度t=(t L +0)/2=85.62/2=42.8℃下的比热 C PA =2.58KJ/Kmol·K ;C PB =2.52KJ/Kmol·K在x F =0.497组成、实际进料温度t F =34.2℃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乙醇和正丙醇在定性温度t=(t F +0)/2=34.2/2=17.1℃下的比热C PA =2.86KJ/Kmol·K ;C PB =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 )所以18.14002440024)2.3438.89(04.134)(=+-⨯=+-⨯=m m F B r r t t Cpm q b. q 线方程(进料线方程):76.2-56.611q Fq q x q x x q qy =---=q 线斜率=-=1q q 6.56 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=⨯=%100P t N N。
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 )) 。
化工原理精馏实验数据处理
化工原理精馏实验数据处理1. 引言化工原理精馏实验是化工专业中非常重要的实验之一。
在精馏实验中,通过分离液体混合物中的组分,得到纯净的产品。
实验过程中需要收集大量的实验数据,并对这些数据进行处理和分析。
本文将详细探讨化工原理精馏实验数据处理的方法和技巧。
2. 实验目的化工原理精馏实验的目的是通过精馏过程将液体混合物中的组分分离出来。
实验数据处理的目的是对实验数据进行整理、分析和解释,以得到有关精馏过程的关键信息和结果。
3. 实验数据处理方法在化工原理精馏实验中,我们需要收集的实验数据包括温度、压力、流量等参数的变化情况。
为了对这些数据进行处理,我们可以采用以下方法:3.1 数据的整理和筛选首先,我们需要对收集到的实验数据进行整理和筛选。
将不符合要求或有误差的数据排除,确保数据的准确性和可靠性。
3.2 数据的统计和分析接下来,我们可以对整理后的数据进行统计和分析。
可以计算平均值、标准差、方差等统计指标,以了解数据的分布情况和稳定性。
3.3 数据的可视化为了更直观地展示数据的变化趋势和关系,我们可以将数据进行可视化处理。
可以使用图表、曲线图、散点图等方式来展示数据,以便更好地理解和解释实验结果。
4. 实验数据处理的意义和应用实验数据处理在化工原理精馏实验中具有重要的意义和应用。
通过对实验数据的处理,我们可以得到以下信息和结果:4.1 组件的分离效果通过对实验数据的分析,我们可以判断精馏过程中组分的分离效果。
可以通过计算馏分的组分含量、回收率等指标来评估分离效果的好坏。
4.2 工艺参数的优化实验数据处理还可以帮助我们优化精馏过程中的工艺参数。
通过分析数据,我们可以找到影响分离效果的关键因素,并对工艺参数进行调整和优化,以提高产品的纯度和产量。
4.3 实验结果的验证实验数据处理还可以用于验证实验结果的准确性和可靠性。
通过对实验数据的处理和分析,我们可以判断实验结果是否符合预期,从而对实验方法和操作进行改进和优化。
酒精水溶液精馏实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解精馏提纯液体有机物的原理和用途。
2. 掌握精馏提纯液体有机物的操作步骤。
3. 熟悉沸点测定的方法和意义。
4. 通过实验,加深对精馏过程的理解,提高实验操作技能。
二、实验原理精馏是一种基于混合物中各组分沸点差异进行分离的物理过程。
在精馏过程中,混合物被加热至沸腾,产生蒸汽,然后通过冷凝管冷凝成液体。
由于各组分沸点不同,因此蒸汽中的组分比例会发生变化,从而实现分离。
三、仪器与药品仪器:- 100ml圆底烧瓶- 100ml锥形瓶- 蒸馏头- 接液管- 30cm直型冷凝管- 150温度计- 200ml量筒- 乳胶管- 沸石- 热源药品:- 乙醇水溶液(乙醇:水 60:40)- 95%的乙醇四、实验步骤1. 仪器的安装:- 从热源开始,按自下而上、自左至右的方法安装仪器。
- 确保各仪器接口用凡士林密封,铁夹以夹住仪器又能轻微转动为宜。
- 避免铁夹的铁柄接触到玻璃仪器,以防损坏。
- 安装完成后,确保仪器装置端正,从正面和侧面观察,全套仪器的各部分都在同一平面。
2. 加料:- 将60%乙醇水溶液60ml通过长颈漏斗倒入圆底烧瓶中。
- 加入2-3粒沸石,以防止加热时液体暴沸。
3. 蒸馏操作:- 开始加热,可大火加热,温度上升较快。
- 当温度达到60℃时,液体开始沸腾,蒸汽缓慢上升,温度计读数增加。
- 当蒸汽包围水银球时,温度计读数达到酒精的沸点,此时调整火力,保持温度稳定。
- 收集蒸馏出的液体,直至收集到预定体积。
4. 数据分析:- 记录不同温度下收集到的液体体积,计算各组分含量。
- 根据收集到的液体体积和初始溶液体积,计算精馏效率。
五、实验结果与分析1. 通过实验,成功收集到蒸馏出的乙醇水溶液,并计算出各组分含量。
2. 实验结果表明,精馏操作可以有效提高乙醇的纯度。
3. 实验过程中,沸石的使用起到了防止液体暴沸的作用。
六、实验结论1. 精馏是一种有效的液体混合物分离方法,可应用于乙醇水溶液的提纯。
精馏实验数据记录及数据处理结果
精馏实验数据记录及数据处理结果一、引言精馏是一种常用的分离技术,可以根据物质的沸点差异来实现物质的分离和纯化。
本文旨在记录和分析一次精馏实验的数据以及处理结果。
二、实验记录1. 实验目的:利用精馏技术将混合液中的组分A和组分B进行分离。
2. 实验装置:精馏设备包括加热器、冷凝器、分馏柱和收集瓶等。
3. 实验步骤:a. 将混合液倒入精馏瓶中,并加入适量的稳定剂。
b. 将精馏瓶连接到精馏设备上,并将冷凝器与冷水源连接。
c. 开始加热,使混合液沸腾并产生蒸汽。
d. 蒸汽经过分馏柱后,在冷凝器中冷却并凝结成液体,收集于收集瓶中。
4. 数据记录:- 初始沸点:100°C- 组分A的沸点:80°C- 组分B的沸点:120°C- 收集瓶中收集到的液体体积:50 mL三、数据处理结果1. 确定组分A和组分B的分离程度:通过记录初始沸点和收集瓶中液体的体积,可以计算出组分A和组分B的分离程度。
假设收集瓶中只含有组分A,根据物质的摩尔质量和体积可以计算出组分A的摩尔数。
同样地,假设收集瓶中只含有组分B,可以计算出组分B的摩尔数。
通过比较两者的摩尔数,可以得出分离程度的高低。
2. 计算回收率:回收率是衡量实验结果的一个重要指标。
通过记录收集瓶中液体的体积,可以计算出实验过程中组分A和组分B的回收率。
回收率的计算公式为:回收率 = 收集瓶中液体的摩尔数 / 初始混合液的摩尔数× 100%。
3. 分析分离效果:根据实验数据,可以分析实验的分离效果如何。
如果组分A和组分B的摩尔数接近于初始混合液中各组分的摩尔数,说明分离效果较好。
如果摩尔数有较大差异,说明分离效果较差。
4. 讨论实验误差:在实验过程中,可能会存在一些误差,导致实验结果与理论值存在偏差。
例如,可能由于设备的不完善或操作的不精确,导致实际的沸点和分离效果与理论值有所不同。
因此,需要对实验误差进行分析和讨论,以提高实验结果的准确性和可靠性。
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。
化工原理精馏实验数据处理
化工原理精馏实验数据处理一、前言精馏是化工中常用的分离技术,其原理是利用液体混合物的不同沸点,通过加热使其汽化,然后再通过冷凝使其重新变为液体,从而实现对混合物的分离。
在精馏实验中,需要对实验数据进行处理和分析,以得到准确的结果。
本文将围绕化工原理和精馏实验数据处理展开详细阐述。
二、化工原理1. 精馏原理精馏是一种利用液体混合物的不同沸点进行分离的方法。
在精馏过程中,液体混合物被加热至其中某个组分达到其沸点时,该组分开始汽化并进入冷凝器,在冷凝器中被冷却成为液体,并流出收集瓶。
由于各组分的沸点不同,在加热过程中先达到沸点的组分先被汽化并进入冷凝器,在收集瓶中得到纯品。
这样便可将混合物中各组分逐一地进行分离。
2. 理论板数在精馏塔内部设置了许多水平隔板,称之为塔板或者理论板。
塔板的作用是使液体和气体进行充分的接触,从而加速汽液平衡的达成。
理论板数是指在无限高的塔中,要实现对一定混合物的完全分离所需的最少塔板数。
理论板数与混合物的性质、精馏操作条件和塔型等因素有关。
3. 馏程曲线馏程曲线是指在精馏过程中,收集瓶中各组分含量与馏出液量之间的关系曲线。
通常情况下,馏程曲线呈现出一个“S”形,即前期含量低、后期含量高、中间部分含量逐渐升高。
三、精馏实验数据处理1. 实验数据记录在进行精馏实验时,需要对相关数据进行记录,包括原料名称、初始重量、收集瓶重量、收集时间等信息。
同时还需记录各组分沸点和密度等基本性质数据。
2. 实验数据处理(1) 计算回收率回收率是指实验得到的组分质量与理论上应得到的组分质量之比。
计算公式为:回收率 = 实际得到组分质量 / 理论上应得到组分质量× 100%(2) 绘制馏程曲线根据实验数据,可以绘制出馏程曲线。
在绘制过程中,需要将收集瓶中各组分的质量与收集时间进行对应,并将其转化为含量。
馏程曲线的斜率越大,表示组分含量变化越快。
(3) 计算塔板数根据实验数据和馏程曲线,可以计算出塔板数。
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。
精馏实验
五、实验数据的处理㈠基本参数1.大气参数2.设备参数进料版位置:第八块3.物料参数物料比重(温度):0.935(24.0℃)由内插法转化为W=0. 3895 X=0.199820℃㈡实验数据整理全回流及部分回流全塔理论板数和总板效率的测定与不同回流比下对操作条件和分离性能的研究数据表由上图可知:全回流时理论塔板数N T=6;实际塔板数N P=9 故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(6/9)*100%=66.67%由上图可知:回流比为4:1时理论塔板数N T=4;实际塔板数N P=9故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(4/9)*100%=44.44%由上图可知:回流比为5:1时理论塔板数N T=6 ;实际塔板数N P=9 故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(6/9)*100%=66.67%由上图可知:回流比为6:1时理论塔板数N T=6 ;实际塔板数N P=9 故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(6/9)*100%=66.67%由上图可知:回流比为8:1时理论塔板数N T=7 ;实际塔板数N P=9 故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(7/9)*100%=77.78%由上图可知:回流比为10:1时理论塔板数N T=7 ;实际塔板数N P=9 故,总板效率E T=(N T/N P)*100%=(7/9)*100%=77.78%综合上表和上图可得:随着回流比的增大,塔顶产品的质量分数随之增大,分离性能更高,但单位时间的塔顶产品产量降低,工业上为使效益更高,应选择合适的回流比。
六、数据处理及计算过程举例取部分回流为8:1数据进行举例⑴比重与摩尔分数的计算①塔顶取塔顶测得的平均温度为26.75℃,平均比重为0.7735,推测其质量分数在90%-100%之间当w=90%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.8122 查表得:d20℃=0.8180当w=100%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.7835 查表得:d20℃=0.7893Δd1/1℃= (d30℃- d20℃)/10=(0.8122-0.8180)/10=-0.00068Δd2/1℃= (d30℃- d20℃)/10=(0.7893-0.7835)/10=-0.00058Δd/1℃=(Δd1+Δd2)/2=-0.00063所以20℃下的实际比重,d=0.7735+(26.5-20.0)*0.00063=0.7778该值小于0.7893,其对应的质量分数为100%将其换算成摩尔分数X D=1②塔釜取塔釜测得的平均温度为26.6℃,平均比重为0.9575,推测其质量分数在20%-30%之间当w=20%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.9687 查表得:d20℃=0.9686当w=30%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.9490 查表得:d20℃=0.9538Δd1/1℃= (d30℃- d20℃)/10=(0.9687-0.9686)/10=0.00001 Δd2/1℃= (d20℃- d30℃)/10=(0.9538-0.9490)/10=0.00048Δd/1℃=(Δd1+Δd2)/2=0.000245所以26.6℃下的实际比重,d=0.9575+(26.6-20.0)*0.000245=0.9591该值介于0.9587与0.9602之间,所对应的质量分数在26%-27%之间由内插法计算得:W20℃=0.27-(0.27-0.26)*(0.9591-0.9587)/(0.9602-0.9587)=0.2673将其换算成摩尔分数XD=(0.2673 /46)/(0.2673/46+(1-0.2673)/18)=0.1249③进料取塔釜测得的平均温度为26.0℃,平均比重为0.9335,推测其质量分数在35%-45%之间当w=35%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.9388查表得:d20℃=0.9449当w=45%时,由公式w=0.977+3.54734d-4.48986d^2解得:d30℃=0.9179查表得:d20℃=0.9247Δd1/1℃= (d30℃- d20℃)/10=(0.9388-0.9449)/10=-0.00061Δd2/1℃= (d30℃- d20℃)/10=(0.9179-0.9247)/10=-0.00068Δd/1℃=(Δd1*Δd2)/2=-0.00065所以20℃下的实际比重,d=0.9335+(26.0-20.0)*0.00065=0.9374该值介于0.9372与0.9392之间,所对应的质量分数在38%-39%之间由内插法计算得:W20℃=0.39-(0.39-0.38)*(0.9374-0.9372)/(0.9392-0.9372)=0.389将其换算成摩尔分数X D=(0.389 /46)/(0.389/46+(1-0.389)/18)=0.1994 ⑵进料热状况参数的计算进料温度为t F=℃,进料组成X F=0.1994,由下图找出对应的进料泡点温度得:进料进料泡点温度t S=94.7℃,平均温度t=(t f+t S)/2=(30.4+94.7)/2=62.55℃将t=62.55℃与X F=0.1X F代入乙醇—水溶液的比热回归方程得:C pm=1.01+(3.1949tlogX F-5.5099X F-3.0506t)*10^-3=1.01+(3.1949×62.55×log0.1402-5.5099×0.1402-3.0506×62.55)×10^(-3) =0.6781将X F=0.1402代入乙醇—水溶液的汽化潜热回归方程得:r m=0.0004745X F^2-3.315X F+537.97=537.309q=(C pm*(t S- t f)+r m)/r m=(0.6781*(94.7- 30.4)+537.309)/537.309=1.0811 X D/(R+1)=1/(8+1)=0.1111⑶图解法步骤①根据物系和操作压力作出相平衡曲线,并话出对角线作为辅助线;②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a、f、d;③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;④由进料热状况求出q线斜率q/(q-1),过点f作出q线交精馏段操作线于点d;⑤连接d、b作出提馏段操作线;⑥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,直至跨过点b为止;⑦所画阶梯数就是全体所需理论塔板数,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。
精馏实验数据记录及数据处理结果
精馏实验数据记录及数据处理结果一、引言精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工、石油等领域。
本文将介绍一次精馏实验的数据记录及其数据处理结果。
二、实验目的通过精馏实验,分离混合液中的组分,获得目标物质的纯度。
三、实验装置与方法实验装置包括加热设备、冷凝器、分液漏斗等。
实验方法为连续蒸馏法。
四、实验过程及数据记录1. 实验开始时,将混合液加入蒸馏烧瓶,并加热至沸腾。
2. 随着混合液的加热,观察到有馏出液体进入冷凝器。
3. 在冷凝器中,观察到液体冷凝成为收集瓶中的馏出液体。
4. 持续观察,直到馏出液体停止产生。
5. 记录实验过程中的温度、压力等数据。
五、数据处理结果1. 温度变化曲线通过记录实验过程中的温度数据,可以绘制温度变化曲线。
该曲线可以反映出馏分的沸点范围,从而判断分离效果。
2. 馏分收集量通过记录实验过程中馏出液体的收集量,可以计算出馏分的产率。
根据收集量的变化,可以判断分离效果的好坏。
3. 馏分纯度利用实验中收集到的馏分样品,可以进行进一步的分析,确定目标物质的纯度。
可以使用色谱仪、质谱仪等仪器进行分析。
六、实验结果分析通过对实验数据的处理和分析,可以得出以下结论:1. 温度变化曲线显示了馏分的沸点范围,可以判断出分离效果。
2. 馏分收集量的变化可以反映出分离效果的好坏,收集量越大,分离效果越好。
3. 馏分样品的分析结果可以确定目标物质的纯度,纯度越高,分离效果越好。
七、结论通过精馏实验的数据记录及数据处理结果,可以得出如下结论:1. 温度变化曲线和馏分收集量的变化可以反映出分离效果的好坏。
2. 馏分样品的分析结果可以确定目标物质的纯度。
八、实验改进与展望1. 在实验中,可以尝试不同的操作条件,如改变加热速率、冷却速率等,以优化分离效果。
2. 进一步提高仪器的精度,以获得更准确的数据结果。
九、总结本文介绍了一次精馏实验的数据记录及其数据处理结果。
通过对实验数据的分析,可以得出对分离效果的评价和目标物质纯度的确定。
精馏实验实验报告
精馏实验实验报告一、实验目的这次精馏实验的目的呢,就是让咱们深入了解精馏的原理和操作过程,学会怎么把混合物中的不同成分给分离开来,就像咱们在生活中把乱七八糟的东西整理得井井有条一样。
二、实验原理说起来,精馏的原理其实也不难理解。
简单点说,就是利用混合物中各组分的沸点不同,通过加热让它们变成气体,然后再冷却凝结,这样就能把不同沸点的组分给分开啦。
就好比是一群小伙伴,有的跑得快,有的跑得慢,咱们在终点设个关卡,就能把他们一个一个地给区分开。
我记得有一次去菜市场买菜,看到卖鱼的摊位那儿,老板在处理一堆各种各样的鱼。
他先把大鱼和小鱼分开,然后又把不同种类的鱼分类摆放,这不就有点像咱们的精馏嘛!不同的鱼就像是混合物中的不同组分,老板通过他的方法把它们给区分开来,方便顾客挑选。
三、实验仪器与试剂咱们这次实验用到的仪器可不少,有精馏塔、冷凝器、再沸器、温度计、流量计等等。
试剂呢,就是一些常见的混合物,比如乙醇和水的混合物。
四、实验步骤1、首先,咱们得把实验装置搭建好,就像搭积木一样,每个部件都要安装得稳稳当当的。
这可不能马虎,要是有个地方没装好,那实验可就没法顺利进行啦。
2、然后,往再沸器里加入适量的混合物,打开加热装置,让混合物开始沸腾。
这时候,就能看到热气腾腾的景象,就像家里煮饺子时锅里冒出来的热气一样。
3、随着温度的升高,混合物中的组分开始变成气体,顺着精馏塔往上跑。
这时候,冷凝器就发挥作用了,把这些气体冷却变成液体。
4、咱们要时刻关注温度计和流量计的读数,记录下不同时刻的数据。
这就像是在跑步比赛中,记录运动员的速度和时间一样重要。
5、最后,等实验进行一段时间后,从塔顶和塔底分别取出样品,进行分析,看看咱们的分离效果怎么样。
五、实验数据记录与处理在实验过程中,我们可是认认真真地记录了各种数据,比如温度、流量、组成等等。
然后,根据这些数据,我们可以计算出精馏塔的理论塔板数、实际塔板效率等参数。
这就好比是做完作业后,要检查对错,看看自己掌握得怎么样。
精馏实验报告
实验4 精馏实验姓名 学号一、实验目的1. 学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影响。
2. 学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。
3. 测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。
4. 学会使用阿贝折光仪测定有机物浓度的方法。
二、实验内容1. 研究精馏过程中,精馏塔在全回流和部分回流的条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况。
2. 用作图法计算出精馏塔在全回流和部分回流的条件下的理论塔板数和进料方程,并计算出总板效率E T 。
三、实验原理1、 总板效率:对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操作回流比及塔顶馏出液组成,塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数N T 。
按照式(4-1)可以得到总板效率E T ,其中N P 为实际塔板数。
%100⨯=P T T N N E (4-1)2、 全回流理论塔板:对于全回流,精馏段操作线和提馏段操作线重合,而且就是对角线,结合平衡线便可做出理论塔板数。
3、 部分回流理论塔板:精馏段操作线方程:(4-2) 由方程知道该直线经过点(X D ,X D ),与Y 轴截距为(0,X D /(R+1))。
进料线方程:(4-3)由方程知道该直线经过点(X F ,X F ),与Y 轴截距为(0,- X F /(q-1))或进料线斜率为q/(q-1)。
部分回流时,进料热状况参数(q )的计算式为:m m F BP pm r r t t C q +-=)( (4-4) 式中:t F ——进料温度,℃。
t BP ——进料的泡点温度,℃。
C pm ——进料液体在平均温度(t F + t BP )/2下的比热,kJ/(kmol .℃)。
r m——进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol。
C pm=C p1M1x1+C p2M2x2(4-5)r m=r1M1x1+r2M2x2,(4-6)式中:C p1,C p2——分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,kJ/(kg·℃)。
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。
(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%T T PN E N -=⨯(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=7块。
在全回流操作中,操作线在x-y 图上为对角线。
根据实验中所测定的塔顶组成x D 、塔底组成x W (均为摩尔百分数)在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论板数N T 。
2、部分回流时全塔效率Er’的测定 2.1 精馏段操作线方程:111Dn n x Ry x R R +=+++ (2)式中 :y 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; R----回流比 R=L/DX D ----塔顶产品液相组成,摩尔分数;实验中回流量由回流转子流量计8测量,但实验操作中一般作冷液回流,故实际回流量需进行校正])(1[0DR D D p r t t c L L -+= (3)式中: L 0-----回流转子流量计上的读数值,ml/minL -----实际回流量,ml/mint D -----塔顶液相温度,℃ t R -----回流液温度,℃C PD -----塔顶回流液在平均温度(t D +t R )/2下的比热,KJ/kg ·Kr D -----塔顶回流液组成下的汽化潜热,KJ/kg产品量D 可由产品转子流量计测量,由于产品量D 和回流量L 的组成和温度相同,故回流比R 可直接用两者的比值来得到:DLR =(4) 式中:D-----产品转子流量计上的读数值,ml/min实验中根据塔顶取样分析可得x D ,并测量回流和产品转子流量计读数L 0和D 以及回流温度t R 和塔顶液相温度t D ,再查附表可得C PD ,r D ,由式(3)(4)可求得回流比R ,代入式(2)即可得精馏段操作线方程。
精馏实验数据处理
精馏实验一、前言利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离,称该过程为精馏。
精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在相互接触的过程中,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。
在精馏实际生产中,无论是精馏塔正常运行,还是由操作条件的变化和塔性能改变等原因,出现非正常现象,均需对塔的操作进行分析。
一方面为塔的合理操作提供适宜操作条件的范围,以提高塔的生产能力,降低生产成本;另一方面针对不同工况进行分析,为出现故障及时、准确的诊断提必要的信息,以便排除故障恢复正常生产。
操作过程的分析的方法、手段,通常是调查研究、现场测试以及严格的模拟计算。
精馏塔过程系统的严格模拟计算,是精馏操作分析的主要手段之一,通过严格模拟计算可获得塔内气、液相流量,温度,压力,组成等参数的分布。
同时通过操作参数与系统目标函数值间灵敏度分析,可选择适宜操作条件的范围,以指导操作和诊断故障的原因。
二、实验目的1、了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程;2、掌握精馏过程的基本操作及调节方法;3、掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法;4、掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素;5、掌握用图解法求取理论板数的方法;6、通过如何寻找连续精馏分离适宜的操作条件,培养分析解决化工生产中实际问题的能力、组织能力、实验能力和创新能力。
三、实验原理1.1.1 等板高度(HETP)HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。
它的大小,不仅取决于填料的类型,材质与尺寸,而且受系统物性,操作条件及塔设备尺寸的影响.对于双组分体系, 根据其物料关系xn ,通过实验测得塔顶组成xD,塔釜组成xw,进料组成xF及进料热状况q,回流比R和填料层高度Z等有关参数,用图解法求得其理论板NT(不包括塔釜)后,即可用下式确定:HETP=Z/NT1.1.2 图解法求理论塔板数NT精馏段的操作线方程为:式中,yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数.;12nx ——精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD ——塔顶馏出液的液体组成,摩尔分数; R ——泡点回流下的回流比。
精馏实验的实验报告
精馏实验的实验报告精馏实验的实验报告引言:精馏实验是一种常见的分离和纯化混合物的方法,它基于不同组分在不同温度下的汽化和冷凝特性。
本实验旨在通过对乙醇和水混合物的精馏实验,探究其分离纯化的原理和过程,并通过实验数据分析和结果讨论,加深对精馏技术的理解。
实验原理:精馏实验基于液体组分在不同温度下的汽化和冷凝特性。
在精馏塔内,混合物被加热至沸腾,液体组分蒸发成气体,然后在塔内冷凝成液体,最终通过收集器收集纯净的组分。
这是因为不同组分的沸点不同,通过控制温度和塔内压力,可以实现对混合物的分离。
实验步骤:1. 准备实验装置:将精馏塔、加热器、冷凝器、收集器等装置按照实验要求连接好。
2. 准备混合物:准备一定比例的乙醇和水混合物,确保混合均匀。
3. 开始实验:将混合物倒入精馏塔,打开加热器,控制加热温度逐渐升高。
4. 收集组分:通过冷凝器将蒸汽冷凝成液体,分别收集纯净的乙醇和水。
实验数据:在实验过程中,记录了不同温度下乙醇和水的蒸馏量,并绘制了温度-蒸馏量曲线。
实验结果分析:根据实验数据和温度-蒸馏量曲线,可以得出以下结论:1. 乙醇和水的沸点不同,乙醇的沸点较低,水的沸点较高。
通过控制温度,可以使乙醇先蒸发,然后通过冷凝器收集纯净的乙醇。
2. 随着温度的升高,乙醇的蒸馏量逐渐增加,而水的蒸馏量逐渐减少。
这是因为乙醇的沸点较低,容易蒸发,而水的沸点较高,需要较高温度才能蒸发。
3. 在实验过程中,需要控制温度和塔内压力,以确保乙醇和水的分离效果。
如果温度过高或压力不合适,可能导致组分混合,无法实现分离。
实验讨论:1. 实验中使用的乙醇和水混合物比例对分离效果有影响。
如果混合物比例接近共沸点,分离效果可能不理想。
因此,在实际应用中,需要根据混合物的组成和性质进行调整。
2. 实验中使用的精馏塔和冷凝器的设计和性能也会影响分离效果。
较高效率的精馏塔和冷凝器可以提高分离效果,减少组分之间的混合。
结论:通过精馏实验,成功地分离了乙醇和水混合物。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
精馏塔实验
(一) 精馏塔
1. 纯度: 化学或分析纯.
2. 平衡关系: 见表1.
3. 料液浓度:15-25%(乙醇质量百分数).
4. 浓度分析用阿贝折光仪(用户自备).折光指数与溶液浓度的关系见表2. 表 1 乙醇─正丙醇 t-x-y 关系
( 均以乙醇摩尔分率表示,x-液相; y-气相 )
Collection ─Organic Hydro xy Compounds: Alcohols(p.336)。
乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃.
W=58.844116-42.61325 ×n D
其中W为乙醇的质量分率; n D 为折光仪读数 (折光指数). 由质量分率求摩尔分率(X A):
乙醇分子量MA=46; 正丙醇分子量MB =60
B
A A
A
A
A
A
M
W M
W M
W X
)]
(1[)()
(-+
=
(三)实验设备的基本情况
精馏塔为筛板塔,全塔共有7块塔板由紫铜板制成,塔高1.5米,塔身用内径为50毫米的不锈钢管制成,每段为10厘米,焊上法兰后,用螺栓连在一起,并垫上聚四氟乙烯垫防漏,塔身的第二段和第九段是用耐热玻璃制成的,以便于观察塔内的操作状况。
除了这两段玻璃塔段外,其余的塔段都用玻璃棉保温。
降液管是由外径为8毫米的铜管制成。
筛板的直径为54毫米,筛孔的直径为2毫米。
塔中装有铂电阻温度计用来测量塔内汽相温度。
塔顶的全凝器和塔底冷却器内是直径为8毫米做成螺旋状的的铜管,外面是不锈钢套管。
塔顶的物料蒸气和塔底产品在铜管外冷凝、冷却,铜管内通冷却水。
塔釜用电炉丝进行加热,塔的外部也用保温棉保温。
混合液体由高位槽经转子流量计计量后进入塔内。
塔釜的液面计用于观察塔釜内的存液量。
塔底产品经过冷却器由平衡管流出。
回流比调节器用来控制回流比,馏出液储罐接收馏出液。
(四)实验数据计算过程及结果: (1) 全回流
塔顶样品折光指数n D =1.3610
乙醇的质量分率W=58.844116-42.61325 ×n D
=58.844116-42.61325 ×1.3610 =0.847
摩尔分率
879
.060
)
847.01()46
847
.0()46
847
.0(=-+
=
Xd
同理:塔釜样品折光指数n D =1.3780
乙醇的质量分率W=58.844116-42.61325 ×n D
=58.844116-42.61325 ×1.3780 =0.132
摩尔分率x w =0.155
在平衡线和操作线之间图解理论板4.03 (见图一) 全塔效率η%6.577
03.4==
=
P
t N
N
(2) 部分回流(R=4)
塔顶样品折光指数n D =1.3640 塔釜样品折光指数n D =1.3785 进料样品折光指数n D =1.3740 由全回流计算出质量、摩尔浓度 X D =0.77 ;X w =0.129;X f =0.351 进料温度t f =29.6℃
在X f =0.351下泡点温度88.7℃
乙醇在59.15℃下的比热Cp1=3.07(kJ/kg.℃) 正丙醇在59.15℃下的比热Cp2=2.85(kJ/kg.℃) 乙醇在88.7℃下的汽化潜热r1=819(kJ/kg ) 正丙醇在88.7℃下的汽化潜热r2=680(kJ/kg )
混合液体比热Cpm=46×0.351×3.07+60×(1-0.351)×2.85=160.54(kJ/kmol.℃) 混合液体汽化潜热r pm=46×0.351×819+60×(1-0.351)×680=39702(kJ/kmol ) 24.139702
39702
)6.297.88(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板数4.55(见图二) 全塔效率η%1.65==P
t N N。