筛板式精馏塔实验

试验九筛板式精馏塔试验一、试验目的了解筛板精溜塔和附属设备的根本构造。把握精溜过程的根本操作方法。测定塔顶、塔底及塔板上的液相组成，据此求取全回流工况下的理论塔板数全塔效率和单板效率。调整精溜塔的进、出料量和塔釜加热功率，使精溜塔稳定到达所需回流比下的局部回流工况。测定塔顶、塔底液相组成，据此求取回流比下的理论塔板数和全塔效率。调整精流塔使其稳定操作于不同的回流比工况，求取相应的全塔效率。分析试验结果，归纳总结回流比对精流塔分别效率的影响二、根本原理在板式精流塔的精溜过程中，每一层塔板的汽、液相间进展着热、质传递果，常用于板式塔的设计中。全回流操作时的单板效率和全塔效率。单板效率〔或液相经过实际塔板的组成变化值与经过理论板所到达的组成变化值之比，单板效率统称由试验测的。汽相单板效率：Emv=(yn-yn+1)/(yn’-yn+1)液相单板效率：Eml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn’)式中： yn，yn+1 离开第块塔板的蒸汽组成，摩尔分数xn-1,xn 离开第块塔板的液体组成,摩尔分数y*n 与成平衡的气相组成,摩尔分数xxn* T成平衡的液相组成,摩尔分数考虑到全回流操作时的操作线方程:5-1式可以写成:Emv=(xn-1-xn)/(yn*-xn)全塔效率ET=(NT-1)/NP ×100%式中：NT 肯定分别任务所需要的理论塔板数，包括蒸馏釜NP 完成肯定分别任务所需要的实际塔板数，本装置NP=8线见作梯级，即可得到理论塔板数。2、局部回流操作是全塔效率的测定精馏段操作线方程yn+1=Rxn/〔R+1〕+ XD/〔R+1〕提馏段操作线方程ym+1=L’xm/〔L’-W〕-Wxw/(L’-W)线方程y=qx/〔q-1〕-XF/〔q-1〕回流比R确实定R=L/D理论塔板数依据以上计算得到的精馏段操作向方程和q线方程，以及取样得到的馏出液组成Xd，塔釜组成XW和进料液组成XFy--x图上用图解法即可得到理论塔板数NT。全塔效率ET`=〔NT-1〕/NP ×100%3、精馏过程稳定连续操作条件物料衡算: F=W+D总物料不平衡时,进料量大于出料量,回引起淹塔,相反会引起干塔,最终会导致破坏精馏塔的正常操作.各物料的平衡:FXF=WXW+DXDF,XFXW,XD肯定的状况下,应严格保证馏出液D和釜液W的采出率.分别力量正常的汽、液负荷量精馏塔操作时,应有正常的气、液负荷量，避开发生以下不正常的操作。液末夹带漏夜溢流液泛三、试验装置及流程冷凝器回流安排器T1精馏塔T2PT3料泵贮槽蒸馏釜料箱2.5米，塔身的尺寸构造为：塔径φ57×3.5mm,80mm80mm210mm，塔板间距为4mm1.5mm6mm.蒸馏釜尺寸为：φ108×4×400mm.冷凝器为溢蛇管式换热器，换热面积为0.06m2，管外走蒸汽，管内走冷凝器回流安排器T1精馏塔T2PT3料泵贮槽蒸馏釜料箱四、试验方法及留意事项

精馏装置流程示意图生疏本试验装置的设备构造，流程和测量仪表，了解各部件的作用和仪表的使用方法。15%乙醇-丙醇于料液槽内，启动旋涡泵，将料液打入高位槽。触状况，觉察塔顶温度开头上升时，翻开塔顶冷凝装置。测定全回流条件下的单板效率及塔板效率：在肯定回流量下，全回流一段时间，待该塔操作参数稳定后，即可杂塔顶、塔釜及塔板山个取样，用阿贝折光仪进展分析。测定局部回流条件下的全塔板效率。建议进料量维持在3L/h，回流比2-4。试验完毕，停顿加热，关闭塔釜加热及塔身伴热，待无下降液时，关闭冷凝装置。1〕塔釜液位应在250-300做试验时，要开启塔顶防空阀，以保证精馏塔的常压操作。180mmH2O假设操作时塔板压降过高，请准时增加冷却水量，并对塔釜加热量进展调整。五、报告要求1、直角坐标纸上绘制X-Y图，用图解法求出理论塔板数。2、求出全塔效率和单板效率。六、思考题1、试分析产品不合格的缘由及调整方法。2、怎样的鼓泡状况才算正常，正常是塔内气液两相流淌的特点是什么？3、分析影响精馏塔操作稳定的因素有那些？如何推断已到达稳定？4、转变回流比对塔的操作有何影响？5、影响全塔效率的主要因素有那些？6、精馏塔操作中，塔釜压力为什么是一个重要操作参数？塔釜压力与哪些因数有关？7、板式塔汽液两相的流淌特点是什么？8、操作中增加回流比的方法是什么？能否承受削减塔顶出料量D的方法？9、精馏塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格，恢复正常的最快、最有效的方法是什么？10、本试验中，进料状况为冷态进料，当进料量太大时，为什么会消灭精馏段干板，甚至消灭塔顶既没有回流又没有出料的现象？应如何调整？11的？假设在精馏操作中，回流比等于或者小于最小回流比，是否表示精馏操作无法进展？12、假设增加本塔的塔板数，在一样的操作条件下是否可以得到纯乙醇？为什么？1314、为什么一般可以把塔釜当成一块理论板处理？附录：技术参数和指标〔一〕乙醇-丙醇平衡数据〔摩尔分率〕序号123456T℃97.1693.8592.6691.6088.3286.25X00.1260.1880.2100.3580.461Y00.2400.3180.3390.5500.650序号7891011T℃84.9884.1383.0680.5978.38X0.5460.6000.6630.8441.0Y0.7110.7600.7990.9141.0以上平衡数据摘自：J.Gembling,U.OnkenVapor-Liquid Equilbrium Data Collection-Organic HydroxyCompounds:Alcohol(p.336)〔二〕乙醇-丙醇折光率与溶液浓度的关系〔以乙醇的浓度为基准〕序号123456X〔w〕00.03730.09550.15200.21310.2770X〔w〕00.04810.12090.18920.26080.332925℃1.38611.38521.38391.38291.38001.378040℃1.38031.37981.37881.37711.37581.3740序号789101112X(w)0.33930.38810.45840.52120.58770.6530X(w)0.40080.45240.52430.58640.64990.710325℃1.37691.37591.37451.37341.37191.370140℃1.37291.37181.36971.36851.36711.3653序号131415161718X(w)0.72100.76780.83390.91090.95911.0X(w)0.76300.81150.86730.93010.96831.025℃1.36871.36721.36531.36391.36291.360