实验六__精馏实验
实验六:精馏实验

序号:6化工原理实验报告实验名称:精馏实验学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工10-1班姓名:丁翔学号 10402010141 同组者姓名:方艳艳、夏佳利、王程曦指导教师:史玉立日期: 2012年10月22日一、实验目的1.、了解精馏塔的基本结构及流程。
2.、掌握连续精馏的操作方法。
3.、学会板式精馏塔、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。
4.、确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。
二、实验原理1、全塔效率ET全塔效率ET =NT/NP,其中NT为塔内所需理论板数,NP为塔内实际板数。
板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同,全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率,它反映了塔板的结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响,一般由实验测定。
式中NT 由已知的双组份物系平衡关系,通过实验测得塔顶产品组成XD、料液组成XF、热状态q、残液组成XW、回流比R等,即能用图解法求得。
2、单板效率EM是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组分变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。
三、实验装置流程图1 精馏塔实验装置流程图四、实验步骤及注意事项1、全回流:(1)配制体积浓度16~19%的酒精水溶液加入塔釜中,至釜容积约2/3处;(2)启动总电源,再启动塔釜电加热器,通过控制电加热器电流来控制塔釜加热量。
当发现液沫夹带过量时,应调低电流;(3)塔釜加热开始后,打开冷凝器的冷却水阀门,调冷却水流量至400 l/h左右,使塔顶蒸汽全部冷凝实现全回流;(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别从塔顶和塔釜取样,进行色谱分析;(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。
2、部分回流:(1)在原料罐中配制体积浓度50~60%的酒精水溶液;(2)待塔全回流操作稳定后,打开进料阀,开启进料泵按钮,调节进料量至适当大小;(3)启动回流比控制器按钮,调节回流比R (R=1~4);(4)当流量、塔顶及塔内温度稳定后,即可对进料、塔顶、塔釜液取样进行色谱分析,注意在取样瓶上标注以免出错;(5)测板式塔单板效率时,塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出,各个样尽可能同时取。
化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏1. 概述精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工工艺中。
它通过将混合液加热至蒸发,然后在冷凝器中冷却并凝结回液体,从而实现混合物中组分的分离。
本实验旨在通过精馏实验,掌握精馏原理、操作步骤和相关设备的使用方法。
2. 实验原理2.1 精馏原理精馏是基于液体混合物中各组分的不同沸点而进行的分离过程。
在加热的作用下,沸点较低的组分会先蒸发,经过冷凝器冷却后变为液体回流,而沸点较高的组分则会滞留在容器中。
通过收集冷凝后的液体,我们可以分离出混合物中的不同组分。
2.2 实验设备在精馏实验中,主要使用以下设备:•加热设备:电热板、油浴等;•冷凝器:通常采用水冷型冷凝器,通过循环冷却水实现液体冷凝;•分馏柱:用于增加接触面积,提高分离效果;•采样装置:用于采集样品,检测组分浓度等。
2.3 操作步骤精馏实验的基本步骤如下:1.准备实验设备:包括加热设备、冷凝器、分馏柱等;2.准备混合液:按照实验要求,将需要分离的混合液制备好;3.装配设备:将冷凝器安装在分馏柱上方,连接好相应的管道和热源;4.开始加热:逐渐加热混合液,将其中的沸点较低组分蒸发出来;5.冷却和回流:通过冷凝器使蒸发的组分冷却并凝结成液体,回流到容器中;6.收集液体:将回流液体收集,并记录途中温度和时间等相关数据;7.结束实验:实验完成后,及时关闭加热设备和冷凝器,整理实验装置。
3. 实验操作及数据记录3.1 实验设备准备首先,确保实验室环境安全,检查仪器设备是否齐全,并找到精馏实验所需的各种设备:•电热板:用来提供加热源;•分馏柱:用来增加接触面积,提高分离效果;•冷凝器:通常为水冷型冷凝器,确保冷却效果良好。
3.2 实验样品准备按照实验要求,取出需要分离的混合液样品。
注意记录样品的成分和浓度等信息。
3.3 装配设备将冷凝器安装在分馏柱上方,并连接好相应的管道和热源。
确保连接紧密,无泄漏。
3.4 开始实验1.打开电热板,设置适当的加热温度;2.将混合液置于分馏烧瓶中,放入加热设备中;3.监测温度变化:通过温度计等工具,记录样品温度的变化。
化工原理实验精馏实验报告

化工原理实验精馏实验报告一、实验目的1、熟悉精馏的工艺流程和设备结构。
2、掌握精馏塔的操作方法和调节原理。
3、学会分析精馏过程中各种因素对分离效果的影响。
4、测定全回流和部分回流时的精馏塔效率。
二、实验原理精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过多次部分汽化和多次部分冷凝,使混合物分离成较纯组分的单元操作。
在精馏塔中,汽液两相在塔板上进行逆流接触,液相中的易挥发组分向气相中转移,气相中的难挥发组分向液相中转移,从而实现混合物的分离。
精馏塔的分离能力通常用塔板效率来衡量。
全塔效率是指达到指定分离要求所需的理论塔板数与实际塔板数之比。
单板效率则是指某一块塔板上的实际增浓程度与理论增浓程度之比。
三、实验装置与流程1、实验装置本实验采用的精馏装置主要由精馏塔、冷凝器、再沸器、进料泵、回流比控制器等组成。
精馏塔为筛板塔,塔板数为_____块。
2、实验流程原料液由进料泵送入精馏塔顶部,在塔内与上升的蒸汽进行传热和传质。
塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回塔顶,另一部分作为产品采出。
塔釜液体由再沸器加热产生蒸汽,返回塔内。
四、实验步骤1、全回流操作(1)检查实验装置,确保各设备正常运行,无泄漏现象。
(2)向塔釜加入一定量的原料液,开启再沸器加热,使塔釜液沸腾。
(3)调节塔顶冷凝器的冷却水量,控制塔顶温度在一定范围内。
(4)当塔顶和塔釜温度稳定后,记录塔顶、塔釜的温度和压力,以及回流液和采出液的流量。
(5)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
2、部分回流操作(1)在全回流操作稳定的基础上,设定一定的回流比。
(2)调节进料泵的流量,控制进料速度。
(3)观察塔顶和塔釜温度的变化,及时调整加热量和冷却水量。
(4)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
五、实验数据处理与分析1、全回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
(2)计算全塔效率。
2、部分回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
实验六 精馏实验

实验六精馏实验一、实验目的1、了解精馏装置、生产流程及操作方法;2、学习精馏塔全塔效率的测定方法;3、理解回流比对精馏操作的影响;二、实验内容1、研究开车过程中,精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况。
2、测定精馏塔在全回流、稳定操作条件下,塔体内温度和浓度沿塔高的分布。
3、测定精馏塔在全回流和某一回流比连续精馏时,稳定操作后的全塔理论塔板数、总板效率。
4、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随回流比的变化情况。
5、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随进料流量的变化情况。
6、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随进料组成的变化情况。
7、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随进料热状态的变化情况。
8、研究间歇精馏操作过程中在保证塔顶馏出液浓度不低于给定值的条件下,回流比随时间的变化过程。
9、研究间歇精馏操作过程中,固定回流比情况下,塔顶温度随时间的变化情况。
其中1~3是必做实验内容,4~9为选做实验内容。
三、实验原理1、概述蒸馏是利用混合物中组分间挥发度的不同来分离组分的一类单元操作过程。
经多次平衡分离过程的蒸馏称为精馏。
由于精馏单元操作流程简单、设备制作容易、操作稳定、易于控制,其设计理论较为完善与成熟,从而在化工企业中,尤其在石油化工、有机化工、煤化工、精细化工、生物化工等企业中被广泛采用。
常见的精馏单元过程由精馏塔、冷凝器、再沸器、加料系统、回流系统、产品贮槽、料液贮槽及测量仪表等组成。
精馏塔本身又分为板式塔和填料塔,本产品为不锈钢制作的板式精馏塔。
可进行连续或间歇精馏操作,回流比可任意调节,也可以进行全回流操作。
本装置的料液槽和产品槽全部放置在控制屏的下部,设备结构紧凑、美观。
2、实验原理1)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,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。
化工原理实验报告--精馏实验

填料精馏塔实验一、实验目的1.观察填料精馏塔精馏过程中气、液两相流动状况;2.掌握测定填料等板高度的方法;3.研究回流比对精馏操作的影响。
二、实验原理精馏塔是实现液体混合物分离操作的气液传质设备,精馏塔可分为板式塔和填料塔。
板式塔为气液两相在塔内逐板逆流接触,而填料塔气液两相在塔内沿填料层高度连续微分逆流接触。
填料是填料塔的主要构件,填料可分为散装填料和规整填料,散装填料如:拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、θ网环等;规整填料有板波纹填料、金属丝网波纹填料等。
由于填料塔内气液两相传质过程十分复杂,影响因素很多,包括填料特性、气液两相接触状况及两相的物性等。
在完成一定分离任务条件下确定填料塔内的填料层高度时,往往需要直接的实验数据或选用填料种类、操作条件及分离体系相近的经验公式进行填料层高度的计算。
确定填料层高度有两种方法:1.传质单元法填料层高度=传质单元高度×传质单元数(2—50)或:(2—51)由于填料塔按其传质机理是气液两相的组成沿填料层呈连续变化,而不是阶梯式变化,用传质单元法计算填料层高度最为合适,广泛应用于吸收、解吸、萃取等填料塔的设计计算。
2.等板高度法在精馏过程计算中,一般都用理论板数来表达分离的效果,因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。
(2—52)式中:Z——填料层高度,m;N T ——理论塔板数;HETP——等板高度,m。
等板高度HETP,表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度,又称为当量高度,单位为m。
进行填料塔设计时,若选定填料的HETP无从查找,可通过实验直接测定。
对于二元组分的混合液,在全回流操作条件下,待精馏过程达到稳定后,从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成,用芬斯克(Fenske)方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。
芬斯克方程:(2—53)式中:——全回流时的理论板数;——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比;——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比;——全塔的平均相对挥发度,当α变化不大时,在部分回流的精馏操作中,可由芬斯克方程和吉利兰图,或在x~y图上作梯级求出理论板数。
实验六精馏实验word版

1 / 1全回流下筛板精馏塔全塔效率的测定✧ 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. 测定全回流条件下的总板效率。
✧ 基本原理精馏塔是分离均相混合物的重要设备。
衡量板式精馏塔分离性能,一般用全塔效率表示:pT N N E (a) 式中:E —全塔效率;N T —理论板数;N P —实际板数。
本实验测定全回流条件下分离乙醇-水二元物系时的全塔效率。
据式(a),关键是确定理论板数N T 。
因全回流时操作线与对角线重合,而物系的相平衡数据可从文献获得,所以只要测得塔顶馏出液组成x D 和釜液组成x ww ,便可用图解法求得N T 。
✧ 实验步骤1. 熟悉精馏装置的流程和结构,检查蒸馏釜中料液量是否适当。
2. 接通电源,加热釜液。
当塔顶第一块板上开始有回流时,开冷却水。
3. 打开塔顶放空阀排出不凝性气体,当系统运行稳定时,同时采集塔顶、塔釜产品并分析产品组成。
4. 加大电流,观察塔内的液泛情况。
然后将电流缓慢减小,观察漏液现象。
最后将电流减小至零,切断电源,待塔内无回流时关闭冷却水。
1—塔釜取样口;2—蒸馏釜;3—料液指示计;4—塔体;5—冷凝器;6—流量计;7—塔顶取样口;8—不凝气排放口;9—温度计 全回流精馏塔部分回流下筛板精馏塔全塔效率的测定✧ 实验目的1. 熟悉精馏塔结构和精馏流程,掌握精馏操作方法;2. 测定精馏塔部分回流操作时的全塔效率。
✧ 基本原理精馏塔是分离均相混合物的重要设备。
衡量板式精馏塔分离性能,一般用全塔效率表示:pT N N E (a) 式中:E —全塔效率;N T —理论板数;N P —实际板数。
本实验测定部分回流条件下分离乙醇-水二元物系时的全塔效率。
据式(a),实验的关键是求出N T 。
乙醇-水的相平衡数据可从文献获得。
为了求理论板数,必须确定精馏段、提馏段操作线及塔顶、塔釜产品浓度。
根据精馏理论,实验时若能测量得塔顶馏出液、塔釜产品组成、原料组成及温度、回流比,则可以解决上面的问题。
试验六精馏试验

实验六精馏实验(一)乙醇-正丙醇精馏实验通过该实验可以解决许多精馏操作型和部分设计型问题,例如:不同进料位置、不同进料浓度、不同进料量和不同回流比对最终产品质量有何影响?如何寻找适宜的分离条件等?本实验可为不同专业的学生以及学有余力的学生开设出综合型和研究型实验。
不同类型的实验均可实行自动操作或手动操作。
一.实验内容(任选一个)1.研究不同浓度对操作条件和分离能力的影响对于一给定的精馏塔,冷液进料,由于前段工序的原因,使进料浓度发生了变化。
进料浓度的变化,直接影响着精馏操作。
请你根据实验室的设备和物料,完成下列实验任务。
(1)从理论上分析,对于已给定的精馏塔,当进料浓度发生变化时,若不改变操作条件,对塔顶和塔釜产品质量有何影响。
(2)探讨进料浓度变化对全塔效率的影响。
(3)根据实验室现有条件,拟定改变进料浓度的方法,制定出实验方案(包括实验操作条件、实验设备流程、实验操作方法和注意事项等)。
(4)根据实验结果,探讨在进料浓度发生变化时,若要保证塔顶和塔釜产品的质量,可采取哪些措施。
2.研究不同回流比对操作条件和分离能力的影响对于一给定的精馏塔,回流比是一个对产品质量和产量有重大影响而又便于调节的参数。
请你根据实验室提供的设备和物料,完成下列实验任务。
(1)从理论上分析,对于已给定的精馏塔,回流比的改变对精馏操作和分离能力的影响。
(2)探讨不同回流比对全塔效率和单板效率的影响,以及不同回流比时浓度曲线分布有何不同。
(3)确定其中一组操作条件下的最小回流比,并计算最小回流比与实际回流比的关系。
(4)根据实验室现有条件,拟定改变回流比的方法,制定出实验方案(包括实验操作条件、实验设备流程、实验操作方法和注意事项等)。
3.研究不同进料位置对操作条件和分离能力的影响最适宜进料板的位置是指在相同的理论板数和同样的操作条件下,具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。
在化学工业中,多数精馏塔都设有两个以上的进料板,调节进料板的位置是以进料组分发生变化为依据的。
实验六、板式塔精馏实验

实验六、板式塔精馏实验实验六、板式塔精馏实验⼀、实验⽬的:1.熟悉精馏的⼯艺流程,掌握精馏实验的操作⽅法;2.了解板式精馏塔的结构,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板效率。
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。
⼆、实验原理:在精馏过程中,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多次部分汽化部分冷凝,进⾏传热与传质,使混合液达到⼀定程度的分离。
回流是精馏操作的必要条件,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主要参数,它的⼤⼩直接影响精馏操作的分离效果和能耗。
若塔在最⼩回流⽐下操作,要完成分离任务,则需要⽆穷多块塔板,在⼯业上是不可⾏的。
若在全回流下操作,既⽆任何产品的采出,也⽆任何原料的加⼊,塔顶的冷凝液全部返回到塔中,这在⽣产中⽆任何意义。
但是,由于此时所需理论板数最少,易于达到稳定,故常在科学研究及⼯业装置的开停车及排除故障时采⽤。
通常回流⽐取最⼩回流⽐的1.2~2.0倍。
1.塔板效率板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触⽽发⽣传质作⽤,由于接触时间短暂和不够充分,并且汽相上升也有⼀些雾沫夹带,因此其传质效率总不会达到理论板效果。
通常⽤塔板效率来表⽰塔板上传质的完善程度。
塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。
影响塔板效率的因素很多,⼤致归纳为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表⾯张⼒等)塔板结构以及操作条件等,由于影响塔板效率的因素相当复杂,⽬前仍以实验的⽅法测定。
(1)总板效率(或全塔的效率):反映全塔中各层塔板的平均分离效果,常⽤于板式塔的设计。
(2-44)式中: E T——总板效率N T——理论板数N P——实际板数(2)单板效率,反映单独的⼀块板上传质的效果,是评价塔板式性能优劣的重要数据,常有于塔板的研究。
(2-45)式中:——以液相浓度表⽰的单板效率;x n,x n-1——第n块板和第n-1块板液相浓度;——与离开第n块板的⽓体相平衡的液相浓度。
实验六:精馏实验

实验六精馏实验一、实验目的1.了解精馏塔的基本流程及操作方法;2.掌握精馏塔理论塔板数的计算方法;3.掌握精馏塔全塔效率的测定方法;4.了解回流比对精馏塔性能的影响;5.了解液泛现象。
二、实验原理精馏实验的原理是利用混合物的汽液共存区易挥发组分在汽相中浓度比液相中浓度大,达到提纯分离目的。
精馏塔中,上升汽相和下降液相在每一块塔板上接触实现多次部分冷凝,多次部分汽化达到提浓目的。
三、实验步骤1. 配制约8~10%(V)酒精水溶液由加料口注入塔釜内至液位计上的规定的液面为止,并关好塔釜加料口阀门。
2. 配制20%~30%(V)酒精水溶液加入原料槽中。
3. 再次确认塔釜液位在规定的标记处后,通电加热釜液。
为加快预热速度,可将三组加热棒同时加热。
4.当塔釜温度达到80o C时,依次进行如下操作:(1)关闭第一组加热棒;(2)马上打开冷凝器的排不凝气体阀,以排除系统内的空气,排完空气后即关闭此阀;(3)打开产品放液阀放尽冷凝器及中间槽中的液体(可回收利用配制做原料),然后关闭;(4)打开冷却水阀门往冷凝器内通冷却水。
5.通过可控硅把塔釜调节到约94-98o C左右,控制塔釜内的压力比大气压稍大一些。
6.进行全回流操作,7-10分钟。
7.全回流结束后,调整回流比在1.9-4之间。
8.接着打开进料泵,并调节适当的进料流量。
精馏操作要调节的参数较多,对于初次使用本设备的学生来说,难度较大,为了学生实验顺利,给出以下参数供操作时参考:塔釜:温度控制在94-98o C左右,压力控制比大气压稍大一些;中间塔板温度:控制在80~82℃;塔顶蒸气温度:控制在78~79℃左右;回流流量:3-5 L/h;产品流量:1-2 L/h;进料流量:4-8 L/h。
9.控制塔釜的排液量,使塔釜液位基本保持不变,或隔15分钟排釜液,使釜液保持一定液位(一般2/3)。
10.稳定操作15-30分钟后,取样分析,用酒度计测产品和釜液浓度。
(釜液冷却至少30℃以下进行测量)。
精馏实验(化工原理实验)

精馏实验一、实验目的1、了解筛板式精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏操作的基本方法;2、掌握精馏过程全回流和部分回流的操作方法;3、掌握测定板式塔全塔效率。
二、实验原理1、全塔效率E T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-1=T T P N E N (1)式中:T N -完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括塔釜;P N -完成一定分离任务所需的实际塔板数。
全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,表明塔板结构、物性系数、操作状况等因素对塔板分离效果的影响。
对于双组分体系,塔内所需理论塔板数N T ,可通过实验测得塔顶组成x D 、塔釜组成x W 、进料组成x F 及进料热状况q 、回流比R等有关参数,利用相平衡关系和操作线用图解法或逐板计算法求得。
图1塔板气液流向示意图2、单板效率ME 单板效率又称莫弗里板效率,如图1所示,是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔板前后的组成变化值之比。
按气相组成变化表示的单板效率为1*1y =n n MV n n y E y y ++--(2)按液相组成变化表示的单板效率为1*1n n ML n n x x E x x ---=-(3)式中:y n 、1n y +-分别为离开第n 、n+1块塔板的气相组成,摩尔分数;1n x -、n x -分别为离开第n-1、n 块塔板的液相组成,摩尔分数;*ny -与x n 成平衡的气相组成,摩尔分数;*nx -与y n 成平衡的液相组成,摩尔分数。
3、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。
对于恒摩尔流体系,精馏段的操作线方程为:111D n n x R y x R R +=+++(4)式中:1n y +-精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;n x -精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数;D x -塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R -回流比。
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:精馏实验是化学实验中常见的一种分离技术,通过利用液体混合物的不同沸点,将其分离为不同组分。
本实验旨在通过对乙醇-水混合物的精馏实验,了解精馏原理及操作方法,并探究影响精馏效果的因素。
实验目的:1. 掌握精馏实验的基本原理和操作方法;2. 了解乙醇-水混合物的沸点与浓度之间的关系;3. 探究不同因素对精馏效果的影响。
实验原理:精馏是利用液体混合物中不同组分的沸点差异进行分离的一种方法。
在精馏过程中,混合物被加热,沸点较低的组分首先汽化,然后在冷凝管中冷却凝结,最后收集。
通过连续蒸馏,可以实现对液体混合物的分离。
实验步骤:1. 准备实验装置:将精馏装置搭建好,包括加热设备、冷凝管、收集瓶等。
2. 准备乙醇-水混合物:按照预定比例混合乙醇和水,制备不同浓度的混合液。
3. 装液:将混合液倒入精馏瓶中,注意不要超过瓶口。
4. 开始加热:将加热设备加热至适当温度,使混合液开始汽化。
5. 收集馏出液:通过冷凝管将馏出液冷却凝结,收集于收集瓶中。
6. 记录数据:记录每次收集的馏出液的体积和温度。
实验结果与分析:在实验过程中,我们制备了不同浓度的乙醇-水混合液进行精馏实验。
随着浓度的增加,馏出液的沸点逐渐升高。
这是因为乙醇和水的沸点不同,乙醇的沸点较低,水的沸点较高。
通过精馏,我们可以将乙醇从水中分离出来。
此外,我们还探究了不同因素对精馏效果的影响。
首先是加热温度的影响。
实验中,我们发现加热温度的升高可以提高精馏效果,即加快馏出液的产出速度。
然而,过高的温度可能导致混合液的剧烈沸腾,使得分离效果下降。
其次是冷凝管的冷却效果。
冷凝管的冷却效果直接影响着馏出液的凝结速度。
如果冷凝管冷却不充分,会导致液滴回流,影响分离效果。
因此,保持冷凝管的良好冷却是保证精馏效果的关键。
实验结论:通过精馏实验,我们成功地分离了乙醇和水混合液。
实验结果表明,乙醇和水的沸点差异使得精馏成为一种有效的分离方法。
实验六 精馏塔实验

实验六 精馏塔实验一、实验目的及任务1、熟悉精馏塔结构和精馏流程,掌握精馏过程的操作及调节方法;2、掌握精馏塔全回流及部分回流时的总板效率的测定方法。
3、观察观察精馏塔内气、液两相的接触状态4、观察板式塔的液泛和漏液等现象,并分析这些操作状态对塔性能的影响。
二、实验原理精馏是利用混合物中各纽分挥发度的不同将混合物进行分离。
在板式精馏塔中,混合溶液在塔釜内被加热汽化,蒸汽通过各层塔板上升,当有冷凝液回流时,汽液两相在塔板上鼓泡接触进行传质传热,汽相部分冷凝,液相部分汽化,由于组成间挥发度不同,气液两相每接触一次得到一次分离,轻组分和重组分分别在逐板上升和下降过程中被逐渐提浓。
1、精馏全塔效率测定精馏过程中若离开某一块塔板的汽相和液相组成达到平衡,则该板称为一块理论板。
然而在实际操作的塔板上,由于汽液两相接触的时间有限,汽液两相达不到平衡状态,即一块实际操作的塔板分离效果常常达不到平衡状态, 一块理论塔板的作用。
因此,要想达到一定分离要求,实际操作的塔板数,总要比理论板数多。
在板式精馏塔中,完成一定分离任务所需的理论塔板数N T 与实际塔板数N 之比定义为全塔效率(或总板效率) (塔板数皆不包括蒸馏釜),即对于二元物系,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(1)可以得到总板效率E 。
全回流操作时,测得塔顶馏出液组成x D 及塔釜排出液组成x W ,可直接图解或逐板计算求出理论塔板数N T 。
当塔在一定的回流比R 下(部分回流)操作时,可利用图5—1中画阶梯的方法 求理论板数N T ,2、精馏塔操作要领 (1)维持好物料平衡,即F =D +WFx F =Dx D +Wx W (5)或W D FD W D W F x x x x F W x x x x F D --=--=(6)式中:F 、D 、W — 分别为进料、馏出液、釜残液的流率,kmol.s -1;x F 、x D 、x W ― 分别为进料、馏出液、釜残液中轻组分的组成摩尔分率; D/F 、W/F ―分别为塔顶、塔底的采出率。
精馏综合实验

实验六 精馏塔实验一、实验目的1.了解板式精馏塔的结构和操作。
2.学习精馏塔总板效率的测量方法。
3.学习识别精馏塔内出现的几种操作状态及对塔性能的影响;4.观测塔板上气─液传质过程的情况。
二、实验内容1.测定全回流条件下精馏塔的总板效率。
2.测定部分回流条件下精馏塔的总板效率。
3.测定不同进料位置对精馏过程的影响。
三、实验原理1.板式塔的总板效率总板效率E 又称全塔效率,是指塔体本身的理论板数N T 与实际板数N p 的比值。
(6—1)2.理论板数N T 的求法对于二元物系(乙醇—正丙醇)系统,若已知其气—液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成、进料状态、操作回流比及塔顶流出液组成和塔底釜液组成可以求得该塔的理论板数N T 。
⑴ 全回流条件下(R=∞)此条件下,在y —x 图上,对角线即为精馏段操作线。
根据已测出的塔顶、塔釜的浓度x D 和x W ,用求理论塔板的图解法,在平衡与操作线之间绘阶梯,即可求得塔系统内x D 和x W 两取样口之间的理论塔板数N T 。
⑵ 部分回流条件下 进料热状况参数q 的计算:进料为冷液体时,q 值的计算式可写成(6—2)式中:t F —冷液体进料的温度,℃。
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 。
kJ/(kmol ·℃) (6—3) kJ/kmol (6—4)式中:C p1、C p2—分别为纯组分1和纯组分2在平均温度(t F +t BP )/2下的比热,kJ/(kmol ·℃)。
100%TpN E N =⨯mmF BP PM r r t t C q +-=)(222111x M C x M C C P P PM +=222111x M r x M r r m +=r1、r2—分别为纯组分1和纯组分2在进料泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。
化工原理实验报告精馏实验

化工原理实验报告精馏实验
化工原理实验报告:精馏实验
实验目的:
本次实验旨在通过精馏实验,掌握精馏过程的基本原理,了解精馏技术在化工
生产中的应用,并掌握精馏实验的操作技能。
实验原理:
精馏是一种利用液体混合物中不同成分的沸点差异进行分离的物理方法。
在精
馏过程中,液体混合物首先被加热至沸点,然后蒸气被冷凝成液体,最终得到
不同成分的纯净产物。
实验步骤:
1. 准备实验装置:将精馏瓶、冷凝管、加热设备等装置搭建好,并连接好管道。
2. 将待分离的液体混合物倒入精馏瓶中。
3. 加热液体混合物,使其达到沸点,产生蒸气。
4. 蒸气通过冷凝管冷却成液体,分别收集不同成分的产物。
实验结果:
经过精馏实验,我们成功地将液体混合物分离成了不同成分的产物。
通过实验,我们观察到不同成分的沸点差异导致了它们在精馏过程中的分离。
这表明精馏
技术在化工生产中具有重要的应用价值。
实验结论:
通过本次精馏实验,我们深入了解了精馏技术的原理和操作方法,掌握了精馏
实验的操作技能。
精馏技术在化工生产中具有广泛的应用,能够有效地分离液
体混合物中的不同成分,提高产品的纯度和质量,具有重要的经济意义和社会
价值。
总结:
精馏实验是化工原理课程中的重要实验之一,通过本次实验,我们对精馏技术有了更深入的了解,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习,我们能够更加熟练地掌握精馏技术,为将来的化工生产做出更大的贡献。
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。
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。
实验六精馏实验

7.6 实验六 精馏实验精馏是分离液体混合物的单元操作,其分离的依据是液体混合物中各组分的挥发度不同。
精馏实验既可在板式塔中进行也可以在填料塔中进行。
当物系和精馏设备已固定,则精馏塔的操作因素就成为影响精馏装置稳定、高效生产的主要因素。
如进料状况、回流比、采出量、操作压力、操作温度、塔釜加热量与冷却剂用量、塔釜液位等。
操作条件的变化或外界的扰动,会引起精馏塔操作的不稳定,在操作过程中必须及时予以调节。
附录五中列出了部分精馏操作不正常现象的原因分析及调节方法。
精馏实验对培养独立分析、解决工程问题的能力十分有利。
7.6.1 实验目的(1)了解筛板精馏塔和填料精馏塔的结构。
(2)熟悉精馏的工艺流程。
(3)掌握精馏塔的操作方法。
(4)掌握全塔效率、等板高度、单板效率的测定方法。
(5)学会分析操作状态变化对塔性能的影响。
7.6.2 实验内容(1)测定全回流实验条件下的全塔效率和某一塔板上的单板效率。
(2)在某一回流比下连续精馏、稳定操作条件下,测定全塔效率或等板高度,以及某一塔板上的单板效率。
(3)改变某一操作条件(如改变回流比、进料浓度、进料量、进料位置),测定该实验条件下的全塔效率或等板高度,以及某一塔板上的单板效率,并将实验结果与内容(2)进行比较。
7.6.3 实验原理7.6.3.1板式塔在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸气沿塔逐板上升,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,回流比是精馏操作的重要参数之一,它的大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
此外,不同进料位置、不同进料浓度、不同进料量等同样影响着精馏操作的分离效果。
在塔设备的实际操作中,由于受到传质时间和传质面积的限制,以及其他一些因素的影响,一般不可能达到气液平衡状态,实际塔板的分离作用低于理论塔板,因此,我们可以用全塔效率和单板效率来表示塔的分离效果。
(1)全塔效率(又称总板效率)Ee N N E(7-6-1) 式中 E ——全塔效率;N——理论塔板数; e N ——实际塔板数。
化工原理实验 精馏实验

3、回流比(乙醇-水精馏实验)
回流比是影响设备费用 (塔板数、再沸器及冷凝器 传热面积)和操作费用(加 热蒸汽及冷却水消耗量)的 一个重要因素,在操作中是 一个对产品的质量和产量有 重大影响而又便于调节的参 数。 乙醇-水精馏实验中的 回流比是通过转子流量计的 针形阀控制的。
不同转子流量计的正确读数位臵示意图
y
d
f
0.3 0.2 0.1 0.0
提馏段操作线
c
b
x xF 0.0 0.1 0.2 W0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 D0.9 1.0 x
x
x n 1
yn
* yn
yn
yn1
yn1
xn
xn
x n 1
* xn
单板效率示意图
Eml,n
x n 1 x n * x n 1 x n
实验任务书 ——
填料塔
5、在部分回流、稳定操作条件下,测定等板高度 随进料位臵的变化情况; 6、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率 随进料组成的变化情况。 在完成1、2两项实验内容的基础上,最少再从3~6项 实验内容中选做一项。 要求同学在教师的协助下,独立设计出完整的实 验方案,并自主实施。实验报告以小论文的格式提交, 具体要求详见实验讲义。
四、实验流程--乙醇-正丙醇精馏塔(板式塔)
乙醇-正丙醇精馏塔为筛板塔,共有8块塔板,
塔身设有一节玻璃视盅,另在1-6块塔板上均设有液
相取样口。 精馏塔有关参数如下:
塔高 塔径 蒸馏釜尺寸 塔板间距 2.5m 57 mm×3.5 mm 108×4×400 mm 80 mm 溢流堰高 底隙高度 筛孔直径 孔间距 10 mm 4 mm 1.5 mm 6 mm
- 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)。
中国地质大学(武汉)材化学院名称:精馏实验指导老师:刘惠仙组员:任风利王文宇冯细昌组长:蔺雅洁班级:031104一、实验内容:采用乙醇-水物系测定精馏塔全塔效率。
二、实验目的:1了解板式精馏塔的结构及精馏流程。
2理论连续实际,掌握精馏塔的操作。
3掌握精馏塔全塔效率的测定方法。
三、实验基本原理:1、精馏塔的效率及测定塔板效率是精馏塔设计的重要参数之一。
有关塔板效率的定义有如下几种:点效率、Nurphree板效率、湿板效率和全塔效率。
影响塔板效率的因素有很多,如塔板结构、气液相流量和接触状况以及物性等诸多因素,都对塔板效率有不可忽视的影响。
迄今为止,塔板效率的计算问题尚未得到很好的解决,一般还是通过实验的方法测定。
由于众多复杂因素的影响,精馏塔内各板和板上各点的效率不尽相同,工程上有实际意义的是在全回流条件下测定全塔效率。
全塔效率的定义如下:-1/N×100% ①η=NT其中错误!未找到引用源。
为全回流下的理论板数(包括塔釜的贡献)N为精馏塔的实际塔板数。
只要在全回流条件下测定塔顶和塔底目的的组分浓度错误!未找到引用源。
和错误!未找到引用源。
,即可根据物系的相平衡关系,在y-x图上通过作图法求得错误!未找到引用源。
,并根据式①得出η。
全塔效率是板式精馏塔分离性能的综合度量,它不仅与影响点效率、板效率的各种因素有关,而且还包括了塔板上气液相组成变化的影响。
因此,全塔效率是一个综合了塔板结构、物性、操作变量等诸多因素影响的参数。
2、精馏塔的操作及调节精馏塔操作的目的指标质量和产量指标。
质量指标是塔顶产品和塔底产品都要达到一定的分离要求:产量指标是指在规定时间内要获得一定数量的合格产品。
操作过程中调节的目的是要根据精馏过程的原理,采用相应的控制手段,调整某些工艺操作参数,保证生产过程稳定连续的进行,并能满足过程的质量指标和产量指标。
(1)精馏过程的稳定操作1)在进料条件和工艺分离要求确定后,要严格维持塔内的总物料平衡和组分物料平衡,即要满足F=W+D ②F错误!未找到引用源。
=D错误!未找到引用源。
+W错误!未找到引用源。
③当总物料不平衡时,若进料量大于出料量,会引起淹塔;相反,若出料量大于进料量,则会导致釜干料,最终将破坏精馏塔的正常操作。
由式②和③得到D/F=(XFi - XWi)/( XDi- XWi) ④W/F=1-D/F ⑤D/F、W/F分别为塔顶、塔底采出率。
显然,在进料量F、进料组成XFi 以及产品分离要求XDi、XWi一定的情况下,塔顶和塔底的采出率要受到物料衡算的制约。
换而言之,在进料条件一定时,采出率的变化将一直影响塔顶和塔底产品的组成。
如果采出率控制不适当,即使再增大回流比或增加塔板数,也不能获得合格的产品。
2)回流比是精馏过程重要的设计和操作参数之一。
在塔板数一定的情况下,要保持足够的回流比或回流量,才能保证精馏分离的效果。
回流比的大小可根据理论计算或直接通过实验测定加以确定。
(2)精馏塔操作过程中的流体力学现象在精馏塔操作过程中,塔内要维持正常的气液负荷,避免以下不正常操作状况。
1)严重的液体被上升的气流夹带至上层塔板,这种现象叫液沫夹带。
液沫夹带是一种与流体主流方向相反的流动,属返混现象。
在一般情况下,液沫夹带会导致塔板效率降低,严重时会发生夹带液泛,破坏塔的正常操作。
一般认为液沫夹带率小于10%属于正常。
操作气速过大是导致过量液沫夹带的主要原因。
2)严重的漏液现象在正常操作范围内,液相和气相在塔板上呈错流接触,但是,当操作气速过小时,部分液体会从塔板开孔处直接漏下,这种漏液现象对精馏过程是不利的,它使气、液两相不能充分接触。
漏液严重时,将使塔板上不能积液而不能正常操作。
3)溢流液泛由于降液管通过能力的限制,当气液负荷增大到一定程度,或塔内其塔板的降液管有堵塞现象时,降液管内的清液层高度增加,当降液管液面升至溢流堰板上沿时,降液管内的液体流量为其极限流量,若液体流量超过此极限值,塔板上开始积液,最终会使全塔充满液体,引起溢流液泛,破坏塔的正常操作。
4)塔板压降及塔釜压力塔板压降是精馏塔一个重要的操作参数,它反映了塔内气液两相的流体力学状况。
一般,以塔釜压力PB来表示塔内各板的综合压降:PB =PT+∑△Pi其中,PT 为塔顶压力,△Pi为塔板压降。
当塔内发生严重雾沫夹带时,PB 将增大。
若PB急剧上升,则表明塔内可能发生液泛;如果PB过小,则表明塔内已经发生严重漏液。
通常情况下,设计完善的精馏塔应有适当的操作压降范围,(3)精馏塔操作过程的调节操作条件的变化或外界扰动,会引起精馏塔操作的不稳定。
在操作过程中必须及时予以调节,否则将影响分离效果,使产品质量不合格。
1)塔顶采出率D/F过大所引发的现象及调节方法前已指出,当进料条件和分离要求已经确定后,在正常情况下,塔顶和塔底采出率的大小要受到全塔物料衡算的制约,不能随意规定。
在操作过程中,如果塔顶采出率D/F过大,则必DXDi > FXFi-WXWi(i为轻组分)。
随着过程的进行,塔内轻组分将大量从塔顶馏出,塔内各板上轻组分的浓度逐渐降低,重组分则逐渐增加,浓度不断增大。
最终导致塔顶产品浓度不断降低,产品质量不合格。
由于采出率的变化所引起的现象可以根据塔内的温度分布分析判断。
当操作压力一定时,塔内各板的气、液组成与温度存在着对应关系。
若D/F过大,随着轻组分的大量流失,塔内各板上重组分的浓度逐渐增大,因而各板的温度也随之升高。
由于塔釜中物料绝大部分为重组分,因而塔釜温度没有塔顶温度高的明显。
对于D/F过大造成的不正常现象,在操作过程中应及时发现并采取有效的调节措施予以纠正。
通常的调节方法是:保持塔釜加热负荷不变,增大进料量和塔釜出料量,减少塔顶采出量。
使得精馏塔在DXDi < FXFi-WXWi的条件下操作一段时间,以迅速弥补塔内的轻组分量,使之尽快达到正常的浓度分布。
待塔顶温度迅速下降至正常值时,再将进料量和塔顶、塔底出料量调节至正常操作数值。
2)塔底采出率W/F过大所引发的现象及调节方法塔底采出率W/F过大所引发的现象和产生的后果恰与D/F过大的情况相反。
由于重组分大量从塔釜流出,塔内各板上的重组分浓度逐渐减小,轻组分浓度逐渐积累最终使得塔釜液体中轻组分浓度逐渐升高。
如果精馏的目的产品是塔底液体,那么这种不正常现象的结果将导致产品不合格;如果目的产品是塔顶馏出物,则由于W/F的过大,将有较多的产品从塔底流失。
由于W/F过大使塔内的重组分大量流失,塔内各板的温度会随之降低,但塔顶温度变化比较小,塔釜温度有明显下降。
对于W/F过大的情况的调节方法是:增大塔釜加热负荷,同时增大塔顶采出量(回流量不变),是过程在DXDi > FXFi-WXWi的条件下操作。
同时,变可视具体的情况适当减少进料量和塔釜采出量。
待塔釜温度升至正常值时,再调节各有关参数,是过程在DXDi =FXFi-WXWi的正常情况下操作。
3)进料条件变化引发的现象及调节方法当进料中轻组分增加后,塔中各板上浓度和温度的变化同塔底采出率W/F 过大的情况相似,而进料中重组分增加后,塔内温度和浓度的变化同塔顶采出率D/F过大情况相似。
这时,除了要相应调整塔顶或塔底的采出率外,还要适当减少或增大回流比,并视具体情况,调整进料的位置,合理分配精馏段和提馏段的塔板数。
进料温度的变化对精馏分离效果也有一定的影响,可通过调节塔釜加热负荷和塔顶冷凝负荷使得操作正常。
4)分离能力不够引发的现象及调节方法对于一做设计完善的精馏塔,所谓分离能力不够是指在操作中回流比过小而导致产品的不合格。
其表现为塔顶温度升高,塔釜温度降低,塔顶和塔釜产品均不合格。
采取的措施通常是通过加大回流比来调节。
但应注意,在进料量和进料组成一定时,若规定了塔顶、塔底产品的组成,则塔顶和塔底产品的流量也被确定。
因此,增大回流比并不意味着塔顶产品流量的减少,加大回流比的措施只能是增加塔内的上升蒸汽量,即增大塔釜的加热负荷及塔顶的冷凝量,这是要以操作成本的增加为代价的。
此外,随着回流比的增大,若塔内上升蒸汽量超过塔内气体的正常负荷,容易产生严重的雾沫夹带或其他不正常现象。
因此,操作中不能盲目增加回流比。
5)精馏塔内的温度分布与温度灵敏度在以上的操作分析中已经看到,当操作压力一定时,塔顶、塔底产品的组成和塔内各板上的气液相组成与板上温度存在一定的对应关系。
操作过程中塔顶、塔底产品的组成变化情况可通过相应的温度反映出来。
通常情况下,精馏塔内各板的温度并不是线性分布的,而是呈“S”型分布。
在塔内某些塔板之间,塔板温度差别比较大,当因操作不当或分离能力不够导致塔板上组成发生变化时,这些塔板上的温度将发生明显的变化。
因此,工程上把这些塔板成为温度灵敏板。
在操作过程中,通过灵敏半早期温度的变化,可以预测塔顶和塔底产品组成的变化趋势,从而可以及早采取有效的调节措施,纠正不正常的操作,保证产品的质量。
四、实验设计:全塔效率的测定选用乙醇-水系物作为实验物系。
操作压力为常压,在塔釜内预先配置乙醇的体积分数为0.07-0.08的料液,使精馏塔在全回流的条件下操作,待操作状态稳定后,同时测取塔顶回流液和釜液的浓度、利用作图法求得全塔理论板数,最后,根据①得出全塔效率。
在部分回流连续精馏操作实验中,需要测定的参数有进料流量F、进料浓度错误!未找到引用源。
、塔顶出料流量D、塔顶产品浓度、回流量、塔釜液位h、塔釜物料浓度错误!未找到引用源。
、塔釜加热量(加热电压)V、塔顶温度错误!未找到引用源。
、灵敏板温度错误!未找到引用源。
、塔釜温度错误!未找到引用源。
、塔釜压力错误!未找到引用源。
等。
根据在分析设置所需的检测点,并选配相应的检测仪表。
进料流量F、塔顶出料流量D和回流量错误!未找到引用源。
用转子流量计计量;塔釜液位h有液位计测定。
进料浓度错误!未找到引用源。
和塔釜浓度错误!未找到引用源。
用比重计测定,塔顶产品浓度错误!未找到引用源。
用气相色谱仪测定。
塔顶温度错误!未找到引用源。
、塔釜温度错误!未找到引用源。
和灵敏板温度错误!未找到引用源。
用铂电阻温度计配数显仪表测定。
塔釜压力错误!未找到引用源。
用压力表测定。
塔釜加热量大小用电压表测定。
五、实验装置及流程:主要设备精馏塔:塔内径Φ50mm,塔板数15,板间距10mm,精馏段开孔率4%,提馏段开孔率5%,将液管管径Φ14mmⅹ2mm塔顶冷凝器为内置式盘管冷凝器再沸器:采用塔釜加热方式,以2只各1KW的电加热器加热,其中1只为固定加热,另1只通过自耦变压器在0-1kw范围内调节,实验装置流程如图1塔釜2塔节3冷凝器4回流流量计6塔顶取样闸10塔底处料闸六、实验操作要点1.在塔釜内预先配置乙醇浓度为7%-8%的水溶液,塔釜液位以接近塔釜高度2/3为宜。