化工原理实验报告精馏实验.docx
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1、精馏试验一、目的及任务生疏精馏的工艺流程,把握精馏试验的操作方法。了解板式塔的构造,观看塔板上汽-液接触状况。测定全回流时的全塔效率及单板效率。二、根本原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现屡次接触,进展传热与传质,使混合液到达肯定程度的分别。回流是精馏操作得以实现的根底。塔顶的回流液与采出量之比,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别效果和能耗。回流比存在两种极限状况:最小回流比和全回流。假设塔在最小回流比下操作,要完成分别任务, 则需要有无穷多块塔板的精馏塔。固然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操
2、作限度。 假设操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无任何原料参加,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在 生产中无试验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于到达稳定,故常在工业装置中的开 停车、排解故障及科学争论时承受。实际回流比常取最小回流比的 1.22.0 倍。在精馏塔操作中,假设回流系统消灭故障,操况会急剧恶化,分别效果也将变坏。板效率是表达塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。(1) 总板效率EE=N/Ne4-25式中 E总板效率;N包括塔釜;N 实际板数。e2单板效率EmlE=xMLx- xnn-1n式中 E 以液相浓度表示的单板效率;mln-1- x *4-26X X
3、第n 块板和第n-1块板的液相浓度;n n-1Xn*与第n 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常由试验测定。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,可通过转变汽液符合到达最高的板效率;对于不同的板型,可以在保持一样的物系及操作条件下,测定其单板效率,以评价 化工原理试验报告精馏试验其性能优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分别效果,常用于板式塔设计中。三、装置和流程本试验的流程如图 4-11 所示,主要有精馏塔、回流安排装置及测控系统组成。1 精馏塔精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的构造尺寸为:塔径573
4、.5mm,塔板间距 80mm; 溢流管截面积 78.5mm2,溢流堰高 12mm,底隙高度6mm;每块塔板开有43 个直径为 1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔间距为 6mm。为了便于观看踏板上的汽-液接触状况,塔身设有一节玻璃视盅,在第1-6 块塔板上均有液相取样口。蒸馏釜尺寸为108mm4mm400mm.塔釜装有液位计、电加热器1.5kw、控温电热器200w、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,掌握电加热装置,测量塔 釜温度,测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本试验所取试样为塔釜液相物料,故塔釜内可 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0
5、.06m2,管外走冷却液。图 4-11 精馏装置和流程示意图1-原料罐进料口;2-原料罐;3-进料泵回流阀;4-进料泵;5-电加热器;6-釜料放空阀;7-塔釜产品罐放 空阀;8-釜产品储罐;9-塔釜;10-流量计;11-顶产品罐放空阀;12-顶产品;13-塔板;14-塔身;15-降液管;16-塔顶取样口;17-观看段;18-线圈;19-冷凝器 20-塔釜取样口。2 测控系统在本试验中,利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数,该系统的引入,不仅使试验1跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与掌握。3 物料浓度分析本
6、试验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,且其混合物的 质量分数与折射率有良好的线性关系,故可通过阿贝折光仪分析料液的折射率,从而得到 浓度。这种测定方法的特点是便利快捷、操作简洁,但精度稍低;假设要实现高精度的测量, 可利用气相色谱进展浓度分析。混合料也的折射率与质量分数以乙醇计的关系如下。40 m=58.506842.1941nD式中 m料液的质量分数;n 料液的折射率以上数据为由试验测得。D四、操作要点比照流程图,先生疏精馏过程中的流程,并搞清仪表上的按钮与各仪表相对应的设备与测控点。全回流操作时,在原料贮罐中配置乙醇含量 20%25%摩尔分数左右的乙醇-正丙醇料液,
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