篩板式精餾塔的操作以及塔板效率的測定

1、實驗六  篩板式精餾塔的操作及塔效率的測定一、             實驗目的1、  了解篩板式精餾塔的結構和精餾流程；2、 熟悉篩板式精餾塔的操作方法；3、 測定部分回流時的全塔效率，并掌握效率測定的方法。二、             實驗任務1、  在對

2、約15-20%（V）的水和乙醇混合物的精餾中，在冷液加料的情況下，要求達到塔頂餾出液中的乙醇濃度不低于93%（V），乙醇回收率不低于80%（V）。2、  在部分回流的情況下，測定精餾塔的效率。三、             實驗操作原理板式精餾塔中，塔釜產(chǎn)生的蒸汽沿塔逐漸上升，來自冷凝器的回流液從塔頂逐板下降，氣液兩相在足夠的塔板數(shù)下層層接觸，實現(xiàn)傳熱、傳質過程，而達到分離的目的。在操作方面，可以根據(jù)物料衡算及調節(jié)回流比和加熱蒸汽用量完成實驗任務。

3、本實驗過程的原料液組成是恒定的。因此可以根據(jù)進聊量F，由物料衡算控制產(chǎn)品量D和塔底殘液量W。繼續(xù)精餾塔的物料衡算F=D+W式中  -分別為原料液、塔頂產(chǎn)品和塔釜殘液組成。聯(lián)立以上二式，可得：W/F=1-D/F由上兩式可知，在  及乙醇回收率  確定的條件下，則W/F、  也是確定的。因此，可以根據(jù)進料量F來調節(jié)塔頂產(chǎn)品量D和殘液量W，以滿足分離要求。另一方面，在確定的塔中，提高回流比R，可以提高塔頂產(chǎn)品濃度  。R=L/D      &

4、#160;      V=L+D因此，可以加大蒸汽量V和減少產(chǎn)品量D來提高回流比，但V受到塔液泛速度和塔頂冷凝傳熱條件限制，而減少D則減少乙醇的回收率。全塔效率    式中，  分別表示達到同樣的分離要求，所需理論板數(shù)和實際板數(shù)。實驗裝置，構造及流程圖：本實驗采用篩板式精餾塔裝置，整套裝置由塔體、供液系統(tǒng)，產(chǎn)品儲槽、回流系統(tǒng)以及儀表控制柜等部件組成。其流程如下圖所示。 、 蒸餾釜：蒸餾釜為  不銹鋼材制成為立式結構，旁邊裝有玻璃管液面計

5、，可視釜內液面高低、塔釜內以支的電加熱棒進行加熱。其中一支是常家熱而另一支通過自耦變壓器?？稍诜秶鷥日{節(jié)。、 塔身系采用  不銹鋼管制成。設有二個加料口供選擇，全塔有塊。塔身主要參數(shù)：（）   塔徑  。（）塔板：板厚  ，孔徑：dmm孔數(shù)n只，排列：三角形。（）板間柜：mm，（）溢流管管徑：  堰高hmm。在塔頂和“靈敏板”裝有WAG-001型微型銅電阻感溫度計各一支，以檢測氣相組成變化。塔頂為盤管式冷凝器。塔頂蒸汽在盤管外冷凝。冷凝液流至“分配器”?；亓鞅扔苫亓饕旱霓D子流

6、量計數(shù)值和產(chǎn)品的轉子流量計數(shù)值決定。液料由泵輸送，經(jīng)轉子流量計計量后加入塔內。四、             實驗方法1、  首先熟悉精餾塔設備的結果和流程。并了解各部分的作用，檢查各閥門的關閉位置是否適當。2、  測定料液槽中組成，一般配制乙醇濃度為15-20%（V）。3、  檢查加熱釜中料液量是否適當。釜液面必須浸沒電加熱器（約為液面計高一左右：有紅線指示）。釜內乙醇-水組成5-8%左右為宜。4、

7、0; 打開電加熱器開關，予熱開始后麻藥即使開啟塔頂冷凝器的冷卻水閥，冷卻水用量要足夠，當釜液予熱至100度左右時，要控制加熱量。5、  由于開車前塔內存在較多的不凝性氣體空氣。因此開車以后要注意開啟塔頂?shù)呐牌痖y。6、  要隨時注意釜上的壓強，靈敏板的溫度等操作參數(shù)變化的情況，隨時加以調節(jié)、控制，從而使塔內壓力保持恒定。當塔上有液面時可以加料。7、  啟動加料泵要予先選擇好一個進料口（不能二個）。調節(jié)流量。進行全回流操作，建立板上穩(wěn)定汽液相接觸狀況。8、  當塔內壓力及釜溫、釜液面，回流比都恒定不變時可進行

8、部分回流操作。根據(jù)事先估算的和回流比（3-.）進行調節(jié)。9、  取樣必須在操作穩(wěn)定時進行，最好能夠同時取樣，取樣數(shù)量要能保證比重計浮起，注意殘留溫度要冷卻到常溫，并記錄下各容易溫度。10、              繼續(xù)減小回流比，待穩(wěn)定后再測一次數(shù)據(jù)。11、              操作中要使進

9、料、出料量基本上平衡，釜底殘液出料量的調節(jié)要維持釜內液面不變。12、              加大加熱器的電壓，觀察塔的液汽現(xiàn)象。使塔內壓力明顯增加。13、              現(xiàn)象觀察后，將加熱電流緩慢減小到零，切斷可控硅點壓調整器的電源，待塔內沒有回流量將冷卻水閥門關閉。再切斷總電源。說明：本實驗物料為乙醇

10、水容易。樣品濃度分析系采用酒精計測出，它是利用比重計的原理來測樣品中乙醇的體積百分數(shù)的。測定時樣品要冷卻，讀數(shù)要作溫度較正，而計算時應換成摩爾百分數(shù)。五、             數(shù)據(jù)處理1、  用給定的數(shù)據(jù)作出平衡曲線，要求出最小回流比及實驗回流比下的理論板數(shù)。2、  計算出部分回流時的全塔效率。3、  討論實驗結果。六、             討論題1、  何謂全回流？為什么精餾操作一開始總是采用回流？2、  在本實驗的操作條件下，增加塔板的數(shù)目。能否在塔頂?shù)玫郊円掖籍a(chǎn)品，為什么？3、  由全回流該為部分回流操作時理論板數(shù)如何變化？全塔效率如何變化？4、  塔釜加熱情況對精餾的操作有