重磅精馏实验报告.doc
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1、重磅精馏实验报告本科实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙)实验名称:筛板塔精馏操作及效率测定 姓名:学院(系):学号:指导教师:同组同学:一、实验目的和要求 1、了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法; 2、测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率及全回流时的单板效率; 3、改变操作条件(回流比、加热功率等)观察塔内温度变化,从而了解回流的作用和操作条件对精馏分离效果的影响。要求:已知原料液中乙醇的质量浓度为 1520,要求产品中乙醇的质量浓度在 85以上。二、实验内容和原理 板式精馏塔的塔板是气液两相接触的场所,塔釜产生的上升蒸汽不从塔顶下降的下降液逐级接触进行传热和传质,下降液经过多次
2、部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而使混合物达到一定程度的分离。(一)全回流操作时的全塔效率 E T 和单板效率 E mV(4) 的测定 1、全塔效率(总板效率)E T1100TTPNEN-= (1)式中:N T 为完成一定分离任务所需的理论板数,包括蒸馏釜; N P 为完成一定分离任务所需的实际板数,本装置 动人的好文章,太喜欢了。筛板精馏实验指导书:总结计划实验八 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
3、全塔效率和单板效率的实验方法研究回流比、进料热状况对精馏塔分离效率的影响。 二基本原理 1全塔效率TE 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 1TTPNEN 81 式中TN完成一定分离任务所需的理论塔板数包括蒸馏釜 PN完成一定分离任务所需的实际塔板数本装置PN10。 全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数TN可由已知的双组分物系平衡关系以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成回流比R和热状况q等用图解法求得。 2单板效率ME 1yn 单板效率又称莫弗里板效率如图81所示是指气相 或液
4、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 ny 1n_ 板前后的组成变化值之比。 1ny n_ 1n_ 图81 塔板气液流向示意 按气相组成变化表示的单板效率为 11nnMVnnyyEyy 82 按液相组成变化表示的单板效率为 11nnMLnn_E_ 83 式中ny、1ny离开第n、n1块塔板的气相组成摩尔分数 1n_、n_离开第n-1、n块塔板的液相组成摩尔分数 ny与n_成平衡的气相组成摩尔分数 n_与ny成平衡的液相组成摩尔分数。 3 图解法求理论塔板数TN 图解法又称麦卡勃蒂列McCabeThiele法简称MT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_图上直观地表
5、示出来。 1 全回流操作 在精馏全回流操作时操作线在y_图上为对角线如图82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82 全回流时理论板数的确定 2 部分回流操作 部分回流操作时如图83图解法的主要步骤为 A.根据物系和操作压力在y_图上作出相平衡曲线并画出对角线作为辅助线 B.在_轴上定出_D、_F、_W三点依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、b C.在y轴上定出yC_D/R1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线的斜率q/q-1过点f作出q线交精馏段操作线于点d E.连接点d、b作出提馏段操作线 F.从点a开始在平衡线和精馏段操
6、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83部分回流时理论板数的确定 三.实验装置和流程 本实验装置的主体设备是筛板精馏塔配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、加料泵和一些测量、控制仪表。 本实验料液为乙醇溶液从高位槽利用位差流入塔内釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升经与各板上的液体传质后进入盘管式换热器管程壳层的冷却水全部冷凝成液体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
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