精馏实验报告
精馏实验
一、 实验目的及任务:
1、熟悉精馏的
工艺
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流程
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，掌握精馏实验的操作方法。
2、了解板式塔的结构，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、测定全塔的浓度分布。
5、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理:
在板式精馏塔中，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。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重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，既无任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实验意义。但是，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的1.2,2.0倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。
总板效率
——总板效率; ——理论板数(不包括塔釜); ——实际板数。
(2)单板效率EML
——以液相浓度表示的单板效率; ——第 块板和第 块板的液相浓度;
——与第 块板气相浓度相平衡的液相浓度。
总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因数。当物系与板型确定后，可通过改变气液负荷达到最高的板效率;对于不同的板型，可以在保持相同的物系的物系及操作条件下，测定其单板效率，以评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果，常用于板式塔设计中。
三、装置和流程:
本实验的流程如下图所示，主要由精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。 精馏塔为筛板塔，全塔共八块塔，塔身的结构
尺寸
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:塔径 ，塔板间距 ;溢流管截面积 ，溢流堰高 ，底隙高度 ;每块塔板开有 个直径为 的小孔，正三角形排列，孔间距为 。为了便于观察塔板上的汽,液接触情况，塔身设有一节玻璃视盅，在第 块塔板上均有液相取样口。
塔釜装有液位计、电加热器 、控温电加热器 、温度计接口、测压口和取样口，分别用于观测釜内液面高度，加热料液，控制电加热量，测量塔釜温度，测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料，故塔釜可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器，换热面积为 ，管外走蒸汽，管内走冷却水。
四(实验步骤:
1(对照流程图，先熟悉精馏过程的流程，并搞清楚仪表柜上按钮与各仪表相对应的设备与测控点。
2.预先在原料罐里面装好实验原料。
3. 启动塔釜加热及塔身伴热，观察塔釜、塔身、塔顶温度与塔板上的气液接触状况(观察视镜)，发现塔板上有料液时，打开塔顶冷凝器的冷却水控制阀。
4. 测定全回流情况下的单板效率及全塔效率，在一定回流量下，全回流一段时间，待该塔操作参数稳定后，即可塔顶、塔釜及相邻两块第二、三块塔板上取样，用阿贝折光仪进行分析，测取数据(重复2-3次)，并
记录
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各操作参数。
5. 实验完毕后，停止加料，关闭塔釜加热及塔身伴热，待一段时间后(视镜内无料液时)，切断塔顶冷凝器及釜液冷却器的供水，切断电源，清理现场。
五、原始数据及处理
序号 塔釜温度 塔顶温度 塔板压降
1 88.3 79.4 0.88
2 88.3 79.4 0.87
3 88.4 79.5 0.91
4 88.3 79.5 0.89
5 88.2 79.4 0.88
6 88.2 79.4 0.87
7 88.2 79.3 0.88
8 88.3 79.4 0.83
9 88.3 79.4 0.89
测得折光率 塔底 下板 上板 塔顶
第1次 1.3764 1.3681 1.3656 1.3615
第2次 1.3765 1.3677 1.3656 1.3612
计算结果:
平均折光率 1.37645 1.3679 1.3656 1.36135
质量分数 0.217684 0.579973 0.677431 0.857516
m2/m1 3.593812 0.724217 0.476165 0.166158
Mol浓度 0.266293 0.64299 0.732569 0.887006
计算示例(以塔底组数据为例):
平均折光率n=(1.3764+1.3765)/2=1.37645 D
质量分数m=58.542-42.373*n=58.542-42.373*1.37645=0.217684 D
M正丙醇11 =-1=-1=3.593812 M乙醇m0.217684
6060Mol浓度=X===0.266293 WM正丙醇6046*3.593812，6046*，M乙醇
六、实验结果分析:
根据乙醇-丙醇平衡数据画出x-y图如下:
? 用T-G图解法求出理论板数N=5 (含塔釜)，所以N’=4 总板效率
N'4E,,，,100%50%E= N8P
*xx,xynn,1nnyx,?E,，其中是与平衡的液相摩尔分数，而因为是全回流有，于nn,1ML*xx,nn,1
*x是从图上可读出=0.57，所以 n
xx,0.7330.643,nn,155.2% E,,，,100%ML*xx,,0.7330.57nn,1
七、思考题
八、实验心得体会
浙公网安备 33021202002483