板式塔精馏实验报告

1、竭诚为您提供优质文档 /双击可除第1页共 17 页板式塔精馏实验报告篇一：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

2、竭诚为您提供优质文档 /双击可除第2页共 17 页以回流比 R 写成的精馏段操作线方程如下:第3页共 17 页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；x-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

3、汽化潜热，kJ/kmol ； ts-进料液的泡点温度，C；tF 进料液温度，C；epF 进料液在平均温度（ts?tF）/2 下的比热容，kJ/（kmolC）；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第 2 页共仃页（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

4、.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。图 2 部分回流时理论板数的确定本实验料液为乙醇水溶液，釜内液体由电加热器产生蒸 汽逐板上升，经与各板上

5、的液体传质后，进入盘管式换热器 壳程，冷凝成液体后再从集液器流出，一部分作为回流液从 塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮罐；残 液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。第5页共 17 页三. 实验步骤实验主要操作步骤如下：1.全回流（1）在贮罐中配制浓度 21%（体积百分比）的料液，以泵混合均匀。打开进料管路上的阀门，由进料泵将料液打入塔 釜，观察塔釜液位计高度，进料至釜容积的2/3 处。（2） 关闭塔身进料管路上的阀门，启动电加热管电源， 逐步增加加热电压，使塔釜温度缓慢上升。（3）打开塔顶冷凝器的冷却水，调节合适冷凝量，并 关闭塔顶出料管路，使整塔处于全回流状态。（4）当塔顶温度、回流

6、量和塔釜温度稳定后，分别取适量塔顶液（浓度 xD）和塔釜液（浓度 xw），待其冷却至室温后，以密度计测量其体积百分比。2.部分回流（1）在储料罐中配制一定浓度为 21%的乙醇水溶液。（2）待塔全回流操作稳定时，打开进料阀，调节进料量至适当的流量。 （3）控制塔顶回流和出料两转子流量计，调节回流比 R 为 3。（4）打开塔釜残液流量计，调节至适当 流量。（5）当塔顶、塔内温度读数以及流量都稳定后，即如全回流第 4 步取样测定体积百分比。四. 实验结果1.实验记录数据如表 1:表 1 实验数据第 4 页共仃页2.全回流操作全回流图见图3图 3 全回流示意图图中阶梯数为 12,即全回流理论塔板数 n

7、T=12-仁 11。而实际塔板数 np=16。故全塔效率 3.部分回流回流比 R=3 时，部分回流图见图4图 4 部分回流图图中阶梯数为 13,即部分回流理论塔板数 nT=13-仁 12而实际塔板数 np=16。故全塔效率。篇二：板式精馏塔实验报告板式精馏塔实验报告学院：广州大学生命科学学院班级：生物工程 121 班分组：第一组姓名：其他组员：学号：指导老师：尚小琴吴俊荣实验时间 20XX.11.15第7页共 17 页摘要：此次实验是对筛板精馏塔的性能进行全面的测试，实验主要对乙醇正丙醇精馏过程中的研究不同条件下改变 参量时的实验结果，根据实验数据计算得出塔釜浓度、回流 比、进料位置等与全塔效

8、率的关系，确定该筛板精塔的最优 实验操作条件。关键词：精馏；回流比；全塔效率；塔釜浓度Abstract:Thesieveplatedistillationcolumnperformancecomprehensivetesting,mainlyonethanolisopropylalcohoIdistillationprocessinthedifferentexperimentalconditionswerediscussed,thereactorconcentration,refluxratio,feedlocationandtheentiretowerTherelationshipbetwe

9、entheefficiencyofsieveplatetower,determinetheoptimalexperimentalconditionsoffine.Keywords:Distillation;refluxratio;thetowerefficiency引言：精馏是利用混合液中两种液体的沸点差异来分离 两种液体的过程。精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、 冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷 凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。精馏过程的节能措 施一直是人们普遍关注的问题。精馏操作是化工生产中应用 非常广泛的一

10、种单元操作，也是化工原理课程的重要章节。 分析运行中的精馏塔，当某一操作条件改变时的分离效果变 化，属于精馏的操作型问题。本研究从塔釜浓度、回流比、第 6 页共仃页进料位置、全回流和部分回流等操作因素对数字型筛板精馏 塔进行全面考察，得出一系列可靠直观的结果，加深对精馏 操作中一些工程概念的理解，对工业生产有一定的指导意义 通过本实验我们得出了大量的实验数据，由计算机绘图找出 最优一组实验参数，在这组参数下进行提纯将会节约大量能 源，同时为今后开出的设计型、综合型、研究型的实验项目，为学生的创新性科研项目具有重要的教改意义。3 1421.实验部分1.1 实验目的1. 学会对精馏过程多实验方案进

11、行设计，并通过实验验 证设计方案，得出实验结论，以掌握实验研究的方法。2. 掌握单板效率和全塔效率的测定方法。3. 了解板式精馏塔结构及塔内的传质传热状况，掌握板 式塔内温度，浓度及分布规律。4. 了解实验条件与板式精馏塔分离效率的关系，确定影响分离效率的因素，并掌握其影响效率。1.2 实验内容1. 研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随 时间的变化情况及规律。2. 测定精馏塔在全回流条件下稳定操作时塔内温度和 浓度沿塔高的分布，研究其分布情况及规律。第 7 页共仃页3. 测定精馏塔在全回流时全塔理论塔板数、总板效率。4. 测定精馏塔在某一回流比时全塔理论塔板数、总板效率。5. 测定在

12、部分回流时总板效率随回流比的变化情况。6. 测定在部分回流时总板效率随进料位置的变化情况。1.3 实验材料与装置物系：乙醇-正丙醇(1) 纯度：分析纯或化学纯(2) 料液浓度：1525% (乙醇的质量百分数)(3) 浓度测量：阿贝折射仪1.4 实验步骤1.4.1 实验前准备：(1) 将阿贝折光仪配套的超级恒温水浴调节运行所需温度(30C)，记录温度，检查取样用的注射器和擦镜头纸是否准备好(2) 用阿贝折光仪测出原料液的折射率；(3) 检查旋塞开关是否处于关闭，电表示数是否都为JI零。(4) 将原料装入原料槽中，打开进料阀，让液料(乙醇-正丙醇)从原料槽用泵输送，经过进入塔釜内，根据磁翻转液面计，当液面到达塔釜的 2/3 后，关闭进料阀门和流量计阀门。第 8 页共仃页142 全回流下操作实验.研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随时间的变化情况及规律。1. 打开塔顶冷凝器的冷却水，冷却水量要足够大（约8L/h）2. 记下室温值，接上电源闸（220V），按下装置上电源总开关。3. 调节加热电压为 75V 左右，待塔板上建立液层时，缓慢加大电压至 100V，使塔内维持正常操作4. 确认塔顶出料阀门和各取样处于关闭状态，使全塔处于全回流状态5. 从操