精馏实验原理和基本理论.

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精馏实验

精馏实验

精馏实验一.实验目的1.了解连续精馏塔的基本结构及流程。

2.掌握连续精馏塔的操作方法。

3.学会板式精馏塔全塔效率的测定方法。

二.实验原理1.理论塔板数NT和全塔效率E T的测定理论板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。

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)式中:E T——全塔效率N T——理论塔板数N P——实际塔板数板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同,全塔效率简单地反映了整个塔内所有塔板的平均效率,它反映了塔板结构、物质性质、操作状况对塔分离能力的影响,一般需要由实验测定。

如果塔的结构因素固定,物系相同,影响的因素主要就是操作因素,回流比的大小是操作因素中最重要的因素。

众所周知,全回流操作所需理论塔板数最少,而且在全回流下,塔不再分精馏段和提馏段,如果在全回流下测定总板效率,实验控制更为方便。

有时,实验的目的是为了进行模拟以测定数据,就应该使应用条件和实验条件一致,可能需要指定某一回流比测定全塔效率。

(1)解析法求理论塔板数对于某一双组分溶液的精馏分离,如果在全回流条件下该物系的相对挥发度随组成的变化不大,可用芬斯克方程直接计算全回流的最少理论塔板数Nmin:(2)式中;x D——塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔分率;----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------x W——塔釜馏残液中易挥发组分的摩尔分率;——平均挥发度;、分别表示塔顶和塔釜的相对挥发度。

如果该物系的相对挥发度随组成的变化较大,采用芬斯克方程求取会引入较大的误差,可以采用图解法求取。

(2)图解法求理论塔板数利用物系的气—液相平衡关系,在直角坐标上做出平衡线和对角线(全回流操作时的操作线)。

根据测得的塔顶馏出液和塔釜馏残液中易挥发组分的摩尔分率x D和x W ,在对角线和平衡线之间,从对角线上一点x D开始作直角梯级,直至在对角线上的交点小于x W为止,其理论塔板数N T=梯级数-1。

化工原理实验精馏实验报告

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。

精馏实验

精馏实验

实验六精馏实验一、实验目的1.熟悉精馏装置的流程及筛板精馏塔的结构。

2.熟悉精馏塔的操作方法,通过操作掌握影响精馏操作的各因素之间的关系。

3.掌握测定筛板精馏塔的全塔效率和单板效率的方法。

二、实验内容对15%~20%(v)的乙醇—水溶液进行分离,掌握连续精馏装置的开车和停车操作程序和调节方法,并在不同操作工况下测定精馏塔的全塔效率和全回流下的单板效率。

三、基本原理1.精馏塔的操作精馏塔的性能与操作有关,实验中应严格维持物料平衡,正确选择回流比和塔釜加热量(塔的蒸气速度)。

(1)根据进料量及组成、产品的分离要求,维持物料平衡a总物料衡算在精馏塔的操作中,物料的总进料量应恒等于总出料量,即F=W+D (6—1)当总物料不平衡时,最终将导致破坏精馏塔的正常操作,如进料量大于出料量,将引起淹塔;而出料量大于进料量时,将引起塔釜干料。

b 各个组分的物料衡算在满足总物料平衡的条件下,还应满足各个组成的物料平衡,即F x=D x Di+W x Wi(6—2)Fi由上两式联立求解可知,当进料量F,进料组成x Fi,以及产品的分离要求x,x Wi一定的情况下,必须严格保证馏出液D和釜液W的采出率为:Di(6—3)和(6—4)由上可知,如果塔顶采出率D/F过大,即使精馏塔有足够的分离能力,在塔顶也得不到规定的合格产品。

(2)选择适宜的回流比,保证精馏塔的分离能力回流比的大小对精馏塔的尺寸有很大影响,但对已有的精馏塔而言,塔径和塔板数已定,回流比的改变主要影响产品的浓度、产量、塔效率及塔釜需要的加热量等。

在塔板数一定的情况下,正常的精馏操作过程要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,获得合格产品。

一般应根据设计的回流比严格控制回流量和馏出液量。

(3)维持正常的气液负荷量,避免发生以下不正常的操作状况:a 液泛塔内气相靠压差自下而上逐板流动,液相靠重力自上而后下通过降液管而逐板流动。

显然,液体是自低压空间流至高压空间,因此,塔板正常工作时,降液管中的液面必须有足够的高度,才能克服塔板两侧的压降而向下流动。

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于分离和提纯混合物中的组分。

本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。

1. 实验目的化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。

通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。

2. 实验原理化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为液体,从而实现分离。

在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充分的分离。

3. 实验步骤(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。

(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。

(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。

(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。

(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,开始收集冷凝液。

(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所需组分的分离和提纯。

4. 实验注意事项(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。

(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此需要掌握合适的加热速率。

(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度在安全范围内。

(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实验的影响。

5. 实验结果分析通过化工原理精馏实验,可以得到分离出的纯净组分,并进行定量分析。

根据实验结果,可以进一步探讨精馏的分离效果、提纯效率等指标,并对所得纯净组分进行性质分析。

总结:化工原理精馏实验是一项重要的实验内容,通过实验可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。

在实验过程中,需要注意设备的清洁和安全操作,合理控制加热温度和加热速率,以达到较好的分馏效果。

精馏实验

精馏实验

精馏实验装置一.实验目的1).了解连续精馏塔的基本结构及流程。

2).掌握连续精馏塔的操作方法。

3).学会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.基本原理(1).等板高度在精馏过程计算中,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。

式中:Z——填料层高度,m;——理论塔板数;NTHETP——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,用芬斯克方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。

芬斯克方程: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。

理论板数确定后,根据实测的填料层高度,求出填料的等板高度,即:(2).全回流全回流操作时,可以通过作图法或逐板计算法求得全回流理论板数Nmin,从而求得全塔效率ET:在全回流时,正因为操作线与对角线重合,yn+1=xn 。

由此,只要分别测得流入、流出该板的液相组成xn-1、xn,既可求算出该板的默伏里单板效率EMV:(3).部分回流可以测出以下数据:温度[℃]: tD、tF、tW组成[mol/mol]:xD、xF、xW流量: F[l/h]、D和L[ml/min]回流比: R=L/D精馏段操作线:进料热状况q:q线方程:根据以上计算结果,可作出右图:根据作图法或逐板计算法可求算出部分回流下的理论板数Nmin。

部分回流下的全塔效率ET:三.实验装置与流程本实验装置为填料精馏塔,特征数据如下:=32mm,塔内填料层高度Z=0.8m(乱堆),填料为不锈钢θ环散装塔内径D内置填料,尺寸3mm ×3mm 。

精馏实验报告【最新4篇】

精馏实验报告【最新4篇】

精馏实验报告【最新4篇】(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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实验十、十一精馏实验

实验十、十一精馏实验

实验十 全回流精馏塔总板效率的测定一、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、基本原理精馏塔是分离均相混合液的重要设备,衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示:PN T N E =(式10-1)式中:E ——总板效率;N T ——理论板层数; N P ——实际板层数。

理论板层数N T 的求法可用M-T 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χD 和釜液组成χW ,即可用图解法求得N T ,实际板层数N P 为已知,所以利用式(1)可求得塔效率E 。

若相邻两块塔板设有液体取样口,则可通过测定液相组成χn-1和χn 求得第n 块板在全回流下的单板效率E mL 。

*----=nn nn mL E χχχχ11(式10-2)而全回流时,y n = χn-1 式中:χn-1——离开上块板的液相中易挥发组分摩尔分率;χn ——离开下块板的液相中易挥发组分摩尔分率;y n ——离开下块板的气相中易挥发组分摩尔分率;*n χ——与y n 与平衡的液相组成摩尔分率,以χn-1作为气相组成在平衡线上查得。

三、装置与流程实验装置为一个小型筛板塔,如图10-1所示。

原料液在蒸馏釜2中被加热汽化进入塔体4,与回流液在塔板上进行热、质交换后进入塔顶冷凝器5,冷凝为饱和液体后,又全部回流到塔内,由取样口7取样分析馏出液组成,从塔釜取样分析液组成。

10-1四、操作步骤1、熟悉精馏装置的流程和结构,以及所需的控制仪表盘和布置情况,检查蒸馏釜中料液量是否适当,釜内液面高度控制在液面计2/3左右;2、检查电源并接通电源,加热釜液。

用调压器调节加热功率(电流以3~4A为宜),注意观察塔顶和塔釜的温度变化,塔顶第一块板上开始有回流时,打开冷却水,冷却水用量以能将蒸汽全凝为宜;3、打开塔顶放空阀8排出不凝性气体,塔板上鼓泡正常、温度稳定即表明操作稳定,可开始取样;4、取样前先用少量试样冲锥形瓶。

精馏综合实验

精馏综合实验

精馏综合实验一、 实验目的1. 熟悉精馏的工艺流程,了解板式塔的结构;2. 掌握精馏过程的操作及调节方法;3. 在全回流及部分回流条件下,测定板式塔的全塔效率及单板效率;4. 观察精馏塔内气液两相的接触状态;5. 了解阿贝折光仪测定混合物组成的方法 二、 基本原理精馏利用混合物中各组分的挥发度的不同将混合物进行分离。

在精馏塔中,再沸器或塔釜产生的蒸汽沿塔逐渐上升,来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降,气液两相在塔内实现多次接触,进行传质、传热过程,轻组分上升,重组分下降,使混合液达到一定程度的分离。

如果离开某一块塔板(或某一段填料)的气相和液相的组成达到平衡,则该板(或该段填料)称为一块理论板或一个理论级。

然而,在实际操作的塔板上或一段填料层中,由于汽液两相接触时间有限,气液相达不到平衡状态,即一块实际操作的塔板(或一段填料层)的分离效果常常达不到一块理论板或一个理论级的作用。

要想达到一定的分离要求,实际操作的塔板数总要比所需的理论板数多,或所需的填料层高度比理论上的高。

对于二元物系,若已知气液平衡数据,则根据塔顶馏出液的组成x D 、原料液的组成x F 、塔釜液的组成x W ,及操作回流比R 和进料热状态参数q ,就可用图解法或计算机模拟计算求出理论塔板数。

1.求全塔效率在板式精馏塔中,完成一定分离任务所需的理论塔板数与实际塔板数之比定义为全塔效率(或总板效率),即:PTT N N E =(1)式中 T E ——全塔效率;T N ——理论塔板数(不含釜); P N ——实际塔板数。

2.求单板效率如果测出相邻两块塔板的气相或液相组成,则可计算塔的单板效率(塔板数自上向下计数)。

对于气相:1*1n n MV n n y y E y y ++-=- (2)对于液相:1*1n n ML n n x x E x x ---=- (3)式中 MV E ——以气相浓度表示的单板效率; n y ——离开n 板的气相组成,摩尔分数; 1n y +——进入n 板的气相组成,摩尔分数; *n y ——与n x 平衡的气相组成,摩尔分数; ML E ——以液相浓度表示的单板效率; n x ——离开n 板的液相组成,摩尔分数; 1n x -——进入n 板的液相组成,摩尔分数; *n x ——与n y 平衡的液相组成,摩尔分数;在任一回流比下,只要测出进出塔板的蒸汽组成和进出该板的液相组成,再根据平衡关系,就可求得在该回流比下的塔板单板效率。

精馏实验(化工原理实验)

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。

《精馏基础知识》课件

《精馏基础知识》课件

塔板或填料
提供气液接触面,促进气液传质 和传热。
进料口
将原料引入塔内的装置,位置根 据工艺要求而定。
塔底再沸器
加热塔底液体,使其部分汽化后 返回塔内,提供上升蒸汽。
塔顶冷凝器
将塔顶上升蒸汽冷凝成液体的装 置,以便进行液相收集和回流。
回流口
将部分塔顶冷凝液返回塔内的装 置,用于提供液相回流。
精馏塔操作参数设置
03
精馏塔结构与操作
精馏塔类型及特点
1 2
3
板式塔
气液接触良好,操作弹性大,塔板效率高,但结构复杂,造 价高。
填料塔
结构简单,造价低,压降小,但操作弹性小,效率相对较低 。
复合塔
结合板式塔和填料塔的优点,具有高效、低压降、大操作弹 性等特点。
精馏塔内部构件介绍
塔体
提供气液传质和传热的场所,通 常由钢板焊接而成。
精馏原理
基于溶液中不同组分相对挥发度的差异,通过加热使溶液部分汽化,然后使汽液两相进行充分接触,进行相际传 质,使易挥发组分不断从液相往气相中转移,而难挥发组分则从气相往液相中转移,从而在塔顶得到易挥发组分 的浓度较高的产品,在塔底得到难挥发组分的浓度较高的产品。
精馏分类及应用领域
精馏分类
根据操作方式的不同,精馏可分为连 续精馏和间歇精馏;根据压力的不同 ,可分为常压精馏、加压精馏和减压 精馏。
随着新能源和环保领域的快速发展,精馏 技术将在这些领域发挥重要作用,如用于 锂电池电解液的提纯、废气处理等。
THANKS
实验结果讨论与误差分析
实验结果展示
将实验结果以图表形式展示,便于直观比较和分析。
结果讨论
根据实验结果,讨论精馏过程的效率、产品质量等关键指标,以及 与理论预测的差异。

化工原理精馏试验

化工原理精馏试验

在某一回流比的理论塔板数的测定可用逐板计 算法求出,一般用图解法。步骤如下:
(1)在直角坐标上绘出待分离混合液的x-y平衡曲线, 并作出对角线。
(2)根据确定的回流比作精馏段操作线,方程式如下:
yn1

R R 1
xn

xD R 1
式中:y­n+1——精馏段内n+1块板上升蒸气的组成(摩尔分率); xd——精馏段内第n块板下降的液体的组成(摩尔分率); R——回流比
2.对于二元物系,倘已知汽、液平衡数据,则根据塔顶
馏出液的组成 及操作回流比
X
R
D,和原进料料液状的态组参成数Xqf
,塔釜残液的组成 X w ,就可用图解法求得
理论塔板数。
◆理论塔板数与实际塔板数之比定义为全塔效率:
ET

NT Np
式中:ET——全塔效率。
NT ——理论塔板数。
N
——实际塔板数。
p
2、部分回流操作 ①打开塔釜冷却水.冷却水流量以保证釜馏液温度接近常温为准。 ②调节进料转子流量计阀,以1.5-2.0(l/h)的流量向塔内加料;用
回流比控制调节器调节回流比R=4;馏出液收集在塔顶容量管中。 ③塔釜产品经冷却后由溢流管流出,收集在容器内。 ④等操作稳定后,观察板上传质状况,记下加热电压、电流、塔顶
化工原理实验
精馏实验
制作:谢少雄
一、实验目的
1. 熟悉精馏的工艺流程。 2.了解筛板精馏塔的结构。 3.精馏装置的基本流程及操作方法; 4.测定全回流及在一定回流比下精馏塔的全塔效率。
二、基本原理
Xw
1.如果每层塔板上的液体与离开该板的上升蒸汽处于平衡状
态,则该塔板称理论塔。

精馏实验实验报告

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

精馏实验报告

精馏实验报告
在化学实验中,精馏是一种常见的分离技术,适用于液体混合物的分离。

本文旨在介绍精馏实验的步骤、原理以及实验结果分析。

一、实验步骤
1. 准备设备:精馏装置、加热器、温度计、试管等。

2. 将混合物放入精馏瓶中。

3. 连接精馏装置,保证通气畅通。

4. 加热精馏瓶,使其达到沸腾状态。

5. 调整温度计,记录沸点。

6. 收集纯净物质。

二、实验原理
精馏的原理是基于不同物质沸点差异的分离。

当混合物达到沸腾状态时,不同物质的沸点不同,易于分离。

三、实验结果分析
将苯与甲苯混合后进行精馏实验,取得以下实验结果:苯的沸点为80℃,甲苯的沸点为138℃,混合物的初沸点为85℃,最后收集沸点为138℃的甲苯,初沸点为80℃的苯。

由此可以看出,通过精确的调节温度,不同物质可以得到相应的纯净产物,效果显著。

四、实验注意事项
1. 精馏瓶需注意密封,无泄漏现象。

2. 精馏前需检查试剂是否有杂质。

3. 操作时需配戴防护手套等安全用具以保证实验安全。

综上所述,精馏实验是一种常用的分离技术,具有广泛的应用
价值。

在实验中,需要认真操作、精确测量,方可达到良好的分
离效果。

希望读者能够在实践中实现理论的应用,提高实验技能。

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告一、实验目的1.了解精馏的基本原理和操作方法。

2.掌握精馏列等常规化工装置的组装和拆卸方法。

3.学习操作精馏列进行混合物的分离。

二、实验原理精馏是利用液体混合物中组分挥发性的差异,通过升温使其分别汽化和冷凝,实现不同组分的分离。

根据原理和设备的不同,可分为常压精馏和减压精馏。

常压精馏通常采用碗状蒸馏器,其馏出液不一般含气体,供后续步骤使用。

减压精馏蒸馏器采用圆筒形设计,湿性气体排放恶劣等特点。

三、实验装置本次实验使用的精馏装置包括:碟状蒸馏器、冷凝器、接收瓶、加热器、温度传感器等。

四、实验步骤1.将碟状蒸馏器装置迅速、适当地安插在加热器上,并设置温度传感器。

2.将待测试物质加入碟状蒸馏器,并紧密封好。

3.连接冷凝器和接收瓶,确保冷凝器充分冷却。

4.使用加热器对碟状蒸馏器进行加热,并监测温度传感器。

5.在实验过程中,根据馏出液的收集情况及温度变化来调整加热器的加热功率。

6.测定不同温度下不同组分的收集量,并记录数据。

7.实验结束后,拆卸碟状蒸馏器,清洗实验装置,并做好相关记录。

五、实验结果与讨论在实验过程中,我们选择了乙醇和水的混合物进行精馏实验。

通过实验观察和数据记录,我们得到了以下结果:1.随着温度升高,乙醇的馏出量逐渐增加。

2.当温度达到78℃左右时,乙醇开始大量馏出,水的馏出量减少。

3.经过一段时间,馏出物逐渐转变为纯乙醇。

根据实验结果,我们可以得出结论:乙醇和水在常压下的沸点不同,通过精馏操作,可以将乙醇从水中分离出来,达到纯化乙醇的效果。

同时,在实验过程中,通过调节加热功率和控制温度变化,可以进一步提高乙醇的纯度。

六、实验总结本次实验通过对乙醇和水的精馏实验,掌握了精馏的基本原理和操作方法。

通过实验观察和数据记录,我们了解了温度与组分的关系,并得到了较为满意的分离效果。

同时,实验过程中我们也注意到了一些操作细节和注意事项,比如加热功率的调整和温度传感器的准确定位等。

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏化工原理实验—精馏精馏是一种重要的分离技术,主要用于分离、纯化液体混合物中的各种成分。

在实际生产和科研实验中,精馏已经成为不可或缺的重要技术。

本文将就化工原理实验中的精馏实验进行详细介绍。

一、实验原理精馏的基本原理是根据不同成分在液态和气态之间的平衡关系,在加热条件下将混合物中单一成分蒸发和冷凝来实现分离、提纯目标成分。

实验中要分离的混合物首先被加热到沸腾点以上,因为各种成分的沸点不同,有些成分的沸点比另一些成分高得多,因此在离开混合物比较早的时候,一些液体成分便会压缩成气体形式,通过冷凝的方式回到液体形式,从而分离。

二、实验步骤1.实验前准备:确定实验目的,熟悉仪器使用方法和名词术语,检查实验物品是否准备充分。

2.实验流程:(1)调整设备:将水箱放在上部,并根据实验需要将装有混合物的烧瓶安装在下部。

(2)加热混合物:先在小火下加热,让混合物慢慢升温,确定加热速度以防止挥发速度过快。

随着温度的升高,由混合物挥发出来的单一成分便会通过塞子进入冷凝器,冷凝器中的水为其退回到液体形态,收集并量取所需要的物质。

3.实验结束:(1)关闭所有开关:实验完成后,将电源关闭,并将实验设备切断电源和气源。

(2)清洗设备与仪器:清洗所有已使用的材料和设备,以确保下次的实验能保证卫生和安全。

三、实验注意事项1.将水箱放置在塞子上方,仔细检查所有漏洞的位置和具有修复能力的地方,以避免机械故障与事故到来。

2.在进行实验时,必须小心谨慎地装填液体混合物,尤其是对于易燃物质,必须保持警惕,并根据实验条件和混合物来选择实验设备和材料。

3.在加热过程中,如果需要调整加热器的温度,必须慢慢调整,直到较稳定的加热水平达到。

总之,精馏实验是一项非常重要的化工原理实验,同学们在进行实验时一定要小心谨慎,严格遵守实验规范,才能保证实验的顺利进行。

精馏实验

精馏实验

精馏实验探究一·精馏原理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。

二·精馏特点精馏分离的适用范围广,操作简单,操作耗能较大,气、液相回流等。

·筛板精馏塔精馏实验一·实验目的1、了解筛板精馏塔设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。

2、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·实验原理1·精馏塔的类型精馏塔一般分为两大类:填料塔和板式塔。

板式塔又有筛板塔,浮阀塔,泡罩塔等多种型式。

但实验室的精馏塔多用玻璃或金属制成。

其中最常用的是玻璃精馏塔。

玻璃精馏塔主要由塔釜、玻璃精馏柱、玻璃精馏头和冷凝器所组成。

精馏过程中的主要设备有:精馏塔,再沸器,冷凝器,回流罐和输送设备等。

其中以进料板为界将塔分为两段,上段为精馏段,不含进料板,下段含进料板为提留段。

2·工作过程;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。

萃取精馏实验实验报告

萃取精馏实验实验报告

一、实验目的1. 理解萃取精馏的基本原理和操作过程。

2. 掌握萃取精馏装置的操作方法和实验技巧。

3. 通过实验,了解萃取精馏在分离混合物中的应用。

二、实验原理萃取精馏是一种将萃取和精馏相结合的分离方法,通过选择合适的萃取剂,使混合物中的组分在萃取剂和溶剂之间发生分配,从而实现分离。

其基本原理如下:1. 混合物中的组分在萃取剂和溶剂之间发生分配,即萃取剂中的组分与溶剂中的组分相互溶解,而混合物中的组分与萃取剂中的组分相互溶解。

2. 通过控制温度、压力等条件,使萃取剂中的组分在溶剂中的溶解度降低,从而实现分离。

三、实验器材和药品1. 实验器材:萃取精馏装置、温度计、压力计、冷凝器、蒸馏烧瓶、搅拌器、分液漏斗、锥形瓶等。

2. 实验药品:乙醇、水、乙二醇、混合物等。

四、实验步骤1. 将混合物加入萃取精馏装置的蒸馏烧瓶中,加热使其沸腾。

2. 调节温度,使混合物沸腾,产生蒸汽。

3. 蒸汽进入冷凝器,冷凝成液体。

4. 液体进入分液漏斗,与萃取剂混合,发生萃取。

5. 萃取后的液体分层,上层为萃取剂,下层为混合物。

6. 将上层萃取剂从分液漏斗中取出,进入另一个蒸馏烧瓶中,加热使其沸腾。

7. 重复步骤2-6,直至混合物中的组分得到分离。

五、实验现象1. 混合物加热沸腾后,产生蒸汽。

2. 蒸汽冷凝成液体,进入分液漏斗。

3. 分液漏斗中的液体分层,上层为萃取剂,下层为混合物。

4. 萃取剂加热沸腾后,产生蒸汽。

5. 重复上述过程,直至混合物中的组分得到分离。

六、实验结果通过实验,成功实现了混合物中各组分的分离。

实验结果如下:1. 萃取剂对混合物中组分的选择性较好,能够有效地实现分离。

2. 萃取精馏操作简便,易于掌握。

3. 萃取精馏在分离混合物中具有较高的应用价值。

七、实验结论1. 萃取精馏是一种有效的分离方法,适用于分离混合物中的组分。

2. 通过选择合适的萃取剂和操作条件,可以提高萃取精馏的分离效果。

3. 萃取精馏在化工、医药、食品等领域具有广泛的应用前景。

精馏(乙醇-水)实验

精馏(乙醇-水)实验

精馏(乙醇-水)实验一.实验原理:1、在板式蒸馏塔中,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。

然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。

因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。

对于双组分混合液的蒸馏,若已知汽液平衡数据,测得塔顶流出液组成Xd、釜残液组成Xw ,液料组成Xf及回流比R和进料状态,就可用图解法在y-x 图上,或用其他方法求出理论塔板数Nt。

精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,既:Et=Nt/N影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。

由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。

2、精馏塔的单板效率Em可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。

若以液相浓度变化计算,则为:E ml=(X n-1-X n) / (X n-1- X n*)若以气相浓度变化计算,则为:E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1)式中:Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn-------第n块板下降的液体组成,摩尔分率;X n*------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成,摩尔分率;Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn-------第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n*------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成,摩尔分率。

二.实验步骤1. 在控制台上用鼠标左键点击泵电源开关的上端(带白点的一端),打开泵电源开关。

2. 依次打开阀门1、2、3,向塔釜进料,进料至液位计的红点(正常液位标志)位置,完成进料。

精馏实验

精馏实验
筛板精馏塔实验装置实验
一、实验目的
二、基本原理 三、实验装置与流程 四、实验步骤及注意事项 五、实验数据处理
一、实验目的
1.了解连续精馏塔的基本结构及流程。 2.掌握连续精馏塔的操作方法。 3.学会板式精馏塔全塔效率。
二、基本原理
1.全塔效率ET 全塔效率ET=NT/NP 全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率,它反映 了塔板结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影 响,一般由实验测定。 NT由已知的双组分物系平衡关系,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。
四、实验步骤及注意事项
3.全回流
(1)当加热到玻璃视盅中的塔板有蒸汽 上升时,适当打开冷却水调节阀门。 (2)适当的调节加热电压,不要出现液 泛现象。 (3)等塔板各层的温度,回流的流量都 稳定之后,建立塔内平衡。
四、实验步骤及注意事项
4.部分回流
(1)全回流稳定之后,打开回流分配器电源,开进 料口阀门调节进料流量。 (2)回流分配仪表的分配比一般设为1:4或 1:3。 (3)待部分回流稳定后,取塔顶样品、塔釜残液样 品、原料样品冷却到常温,用比重计测量比重,换算 成组成。 (4)记录进料温度和回流温度。
查 tS rA , rB (汽化潜热)
下面讨论精馏段液气比 问题, 由于回流保温不好,回 流温度低于泡点, 造成塔内液体流量大于 回流液量L,为q L L;
t L t S 回流液组成下的泡点
qL c pm t S t L rm rm 1
R 注意:精馏段斜率不为 , R 1 qLL qLR 而是实际液气比 或 qLL D qLR 1
三、实验装置与流程
实验装置 不锈钢筛板塔 塔内径D内=68mm,塔 板数N=10块。塔釜液体 加热采用电加热,塔顶冷 凝器为盘管换热器。供料 采用恒压高位槽进料。
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精馏实验原理和基本理论
一、基本原理
精馏分离是根据溶液中各组分挥发度(或沸点)的差异,使各组分得以分离。

其中较易挥发的称为易挥发组分(或轻组分),较难挥发的称为难挥发组分(或重组分)。

它通过汽、液两相的直接接触,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发组分由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传递过程。

对于二元物系,在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(5-1)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
(1) 精馏塔包括精馏段和提馏段。

精馏段操作方程为:
111
D
n n
x
R
y x
R R
+
=+
++
(2)
提馏段操作方程为:
1
n n w
L qF W
y x x
L qF W L qF W
+
+
=-
+-+-
其中,R为操作回流比,F为进料摩尔流率,W为釜液摩尔流率,L为提馏段
下降液体的摩尔流率,q为进料的热状态参数,部分回流时,进料热状况参数的计算式为:
m
m F
BP pm
r
r t
t
C
q
+ -
=
)
(
(3)
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
P
)/ 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
p1
M
1
x
1
+C
p2
M
2
x
2
,kJ/(kmol.℃)
r m =r
1
M
1
x
1
+r
2
M
2
x
2
,kJ/kmol (4)
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.℃)。

r
1
,r2——分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。

M 1,M
2
——分别为纯组份1和组份2的摩尔质量,kg/kmol。

x
1
,x2——分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。

二、全回流和最小理论板层数
1. 全回流的概念
若上升至塔顶的蒸汽经全凝器冷凝后,冷凝液全部回流到塔内,该回流方式称为全回流,全回流时的回流比为
(5)
在全回流下,精馏段操作线的斜率和截距分别为
(6)
(7)
此时,在x–y图上,精馏段操作线及提馏段操作线与对角线重合,全塔无精馏段和提馏段之区分,两段的操作线合二为一,即
(8)
应予指出,在全回流操作下,塔顶产品D为零,一般和也均为零,即不向塔内进料,也不从塔内取出产品,装置的生产能力为零,因此对正常生产并无实际意义。

但在精馏的开工阶段或实验研究时,采用全回流操作可缩短稳定时间并便于过程控制。

2. 最小理论板层数
回流比愈大,完成一定的分离任务所需的理论板层数愈少。

当回流比为无限大,两操作线与对角线重合,此时,操作线距平衡线最远,汽液两相间的传质推动力最大,因此所需的理论板层数最少,以N min表示。

N min可在x–y图上的平衡线与对角线之间直接作阶梯图解,也可用从逐板计算法推得的芬斯克(Fenske)方程式计算得到。

芬斯克方程式推导过程如下。

由汽液平衡方程,可得
(9)
操作线方程用式(10)表示,即
(10)
对于全回流操作,以N min代替上式中的N,并对等式两边取对数,经整理得到
(11)
对两组分物系,上式可略去下标A、B而写为
(12)
式中
——全回流时的最小理论板层数(不含再沸器);
——全塔平均相对挥发度,当变化不大时,可取塔顶的和塔底的的几何平均值。

式(11)及式(12)称为芬斯克方程式,用以计算全回流下的最少理论板层数。

其适用条件是在全塔操作范围内,可取平均值,塔顶全凝器,塔釜间接蒸汽加热。

若将式中的换为,取塔顶和进料板间的平均值,则该式便可用来计算精馏段的最少理论板层数。

4. 最小回流比的概念
对于一定的分离任务,如减小操作回流比,精馏段操作线的斜率变小,截距变大,两操作线向平衡线靠近,表示汽液两相间的传质推动力减小,所需理论板层数增多。

当回流比减小到某一数值时,两操作线的交点d落到平衡线上,如图片1-26所示。

此时,若在平衡线与操作线之间绘阶梯,将需要无穷多阶梯才能到达点d,相应的回流比即为最小回流比,以R min表示。

在点d前后(通常为进料板上下区域),各板之间的汽液两相组成基本上不发生变化,即没有增浓作用,故点d 称为夹紧点,这个区域称为夹紧区(恒浓区)。

最小回流比是回流的下限。

当回流比较R min还要低时,操作线和q 线的交点就落在平衡线之外,精馏操作无法完成指定的分离程度。

最小回流比有作图法和解析法两种不同的求法,现分别予以叙述。

(1) 作图法根据平衡曲线形状不同,作图方法有所不同。

若平衡曲线为正常曲线(如图1中的平衡曲线),夹紧点出现在两操作线与平衡线的交点,此时由精馏段操作线的斜率可求出最小回流比,即
q
D q D x x y x R R --=+1min min (12) 经整理,得
(13)
式中 、 — 线与平衡线的交点坐标,由图中读得。

(2) 解析法对于相对挥发度 为常量(或取平均值)的物系,
与 的关系
可用相平衡方程确定,并直接用式(13)计算R min 。

三、适宜回流比的选择
前已述及,设计计算时的回流比应介于 与 之间,其选择的原则是根据经济核算,使操作费用和设备费用之和为最低。

操作费用和设备费用之和最低时的回流比称为适宜回流比。

精馏过程的操作费用主要取决于再沸器中加热介质的消耗量、塔顶冷凝器中冷却介质消耗量及两种介质在输送过程中的动力消耗等,这些消耗与塔内上升的
蒸汽量V和F、q及D一定时,V和均随R而变。

当R加大时,加热介质及冷却介质用量均随之增加,即精馏操作费用增加。

操作费用和回流比的大致关系如图2中的曲线1所示。

精馏装置的设备费用主要是指精馏塔、再沸器、冷凝器及其它辅助设备的购置费用。

当设备类型和材质被选定后,此项费用主要取决于设备的尺寸。


时,所需的理论塔板层数为无穷多,故设备费用为无穷大。

当稍大于,理论板层数便从无穷多锐减至某一有限值,设备费用亦随之锐减。

当继续增加时,理论板层数仍随之减少,但减少的趋势变缓。

另一方面,由于的增加,塔内汽液负荷增加,从而使塔径及再沸器、冷凝器的尺寸相应增大,故增加到某一数值后,设备费用反而增加。

设备费用与回流比的大致关系如图2中的曲线2所示。

总费用为操作费用与设备费用之和。

总费用与回流比的关系如图2中的曲线3所示,总费用最低时所对应的回流比即为适宜回流比。

应予指出,上述确定适宜回流比的方法为一般的原则,其准确值较难确定。

在精馏设计计算中,一般不需进行经济核算,常采用经验值。

根据实践总结,适宜回流比的范围为
(14)
应用吉利兰(Gilliland )关联图求取适宜回流比
吉利兰关联图为双对数坐标图,它关联了R min 、R 、N min 及N 四个变量之
间的关系。

横坐标为 ,纵坐标为 。

其中,N 和N min 分别代表全塔的理论板层数及最小理论板层数(均不含再沸器)。

由图3可见,曲线左端延线表示在最小回流比下的操作情况,此时,
接近于零,而
接近于1,即 ;而曲线右端表示在全回流下操作状况,
此时 接近1(即 ), 接近零,即 。

已知 Xq 和 Yq ,由式(13)可以计算出min R
部分回流理论板数:=N 实际板数×塔板效率
可以计算出
2min +-N N N 值,从吉利兰图查得1min +-R R R ,并计算出适宜回流比R 。

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