精餾實驗報告

1、化工原理試驗報告一、試驗目的生疏精餾的工藝流程，把握精餾試驗的操作方法；了解板式塔的構造，觀看塔板上氣-液接觸狀況；測定全回流時的全塔效率及單板效率。測定全塔的濃度分布。二、摘要對于雙組分混合液的蒸餾，假設汽液平衡數(shù)據(jù)，測得塔頂流出液組成 X、釜DXWXF及回流比R和進料狀態(tài)就可用圖解法在yx 圖上，或用其他方法求出理論塔板數(shù) NTET為理論塔板數(shù)與實際塔板數(shù)NEM可以依據(jù)液相通過測定塔板的濃度變化進展計算。液相單板效率，分析該塔的傳質性能和操作狀況。三、試驗原理在板式精餾塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，氣液兩相在數(shù)總是比理論塔板數(shù)多?；亓魇蔷s操作得以實現(xiàn)的根底。塔頂?shù)幕亓髁颗c采

2、出量之比，稱為回流既無任何產(chǎn)品采出，又無原料參加，此時所需理論板最少，又易于到達穩(wěn)定，可物理性質如粘度、密度、相對揮發(fā)度和外表張力等、塔板構造以及塔的操作板效率是表達塔板性能及操作狀況的主要參數(shù)，有兩種定義方法。EE NNe式中： 總板效率；N理論板數(shù) 不包括塔釜；實際板數(shù)EmlxxEn1nmlxn1x *nEml 以液相濃度表示的單板效率；nn1x xnnn1nx * nn率反映全塔各塔板的平均分別效果，常用于板式塔設計中。以乙醇計的關系如下：m 58.206842.1941nD式中：料液的質量分數(shù)；料液的折射率。四、試驗裝置流程圖及主要測試儀器表1、精餾試驗流程1塔頂冷凝器2塔身3視盅4塔

3、釜5控溫棒6支座7加熱棒8塔釜液冷卻器9轉子流量計10回流安排器11原料液罐12原料泵13緩沖罐14加料口15液位計設備參數(shù)：573mm制成，設有一個進料口，共82-6用厚度 1mm 的不銹鋼板，板間距為 80mm；板上開孔率為 4%，孔徑是 1.5mm，孔142mm10mm，4mm。蒸餾釜為 1084400mm 不銹鋼材質立式構造，用一支 1KW 的300w壓、電流表加以顯示。釜上有溫度計和壓力計，以測量釜內的溫度和壓力。，管外走冷卻。原料液罐-規(guī)格為 3003503mm，不銹鋼材料制造，裝有液面計，以便觀看槽內料液量。與泵相連的入口管，下部有向塔供料的出口管。0.3。五、試驗操作要點表相對

4、應的設備與測控點。2025摩爾分數(shù)左右250300mm。啟動塔釜加熱及塔身伴熱，使加熱電壓到達最大，觀看塔板上的氣液15其充分傳質，再取液測量。0.001六、試驗數(shù)據(jù)處理1、40料液的質量分數(shù)與折光率的關系 ： m 58.2068 42.1941nD2、全回流狀況下試驗測得數(shù)據(jù)并經(jīng)過計算機數(shù)據(jù)處理得到下表：物理量n物理量nD ,頂nD ,4nD ,5nD ,釜折光率1.35651.36101.36301.3750折光率1.35801.36051.36281.3750折光率平均值1.35731.36081.36291.3750m質量分數(shù)0.9340.7860.6950.185x摩爾分數(shù)0.948

5、0.8270.7490.228以塔頂數(shù)據(jù)計算為例：折光率平均值：乙醇質量分數(shù)：n 1.3565 1.3580 1.3573D2m 58.2068 42.194 *nD 28.2068 42.194 *1.3573 0.934乙醇摩爾分數(shù)：x 3、全回流計算逐板計算：0.934460.9480.934 10.9344660試驗數(shù)據(jù)塔頂溫度塔釜溫度全塔壓降23.325.20.0223.2840.1323.184.50.1223.186.30.3772.787.60.7377.988.10.8478.688.30.7579.388.60.8578.9890.7878.490.20.8278.3900

6、.83乙醇正丙醇氣液相平衡數(shù)據(jù)序號液相組成氣相組成沸點/10097.1620.1260.24093.8530.1880.31892.6640.2100.33991.6050.3580.55088.3260.4610.65086.2570.5460.71184.9880.6000.76084.1390.6630.79983.06100.8440.91480.59111.01.078.38由數(shù)據(jù)計算得塔頂、塔釜組成：塔頂組成 xD回流的狀況下的操作線與對角線重合，即 0.948 xW 0.228，全x ynn1由乙醇正丙醇氣液相平衡數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)擬合可得平衡方程x 0.5677y3 0.129y2

7、0.5645y0.0004將y x1 0.948x 0.5677y3 0.129y2 0.5645y0.0004，得x 0.5677*0.9483 0.129*0.9482 0.5645*0.9480.004 0.8991再將y2 x 0.899代入平衡線，得1x 0.5677*0.8993 0.129*0.8992 0.5645*0.8990.004 0.8122同理，依次逐板計算，可得下表nxy10.8990.94820.8120.89930.6730.81240.4910.67350.3090.49160.1750.309x6 0.175 xw 0.228N=6,T,求總板效率及單板效率

8、：N6ETT 100% 100% 72.5%N8P單板效率：由步驟2計算得第四、五塊板上的組成x 0.827x 0.74945由平衡線的擬合公式可計算得：5x f”(y55) f”(x4) 0.696則第 5 塊板的液相單板效率45E xx45100% 0.827 0.749 100% 59.41%mL,5xx0.827 0.69645七、試驗結果：理論板數(shù)的示意圖將全回流的逐板計算結果分別與平衡線、對角線畫在坐標系中，如下圖。1.00.81.00.80.60.40.20.00.00.20.40.60.81.0X八、試驗結論比較及誤差分析：全塔效率:同,所以物性也不同,又由于塔板的阻力,使塔的

9、上下局部的操作壓強也不同,這NE就是一種綜合的計算方法.全塔效率反映了全塔NeE只能用試驗來測定.這就是試驗用塔的全塔效率,由于試驗和作圖中存在誤差,這個值是有誤差 分析了影響塔板效率的一些因素，歸結為：流體的物理性質如粘度、密度、相對揮發(fā)度和外表張力等、塔板構造的因素相當簡單，以及塔的操作條件等。單板效率:影響單板效率的重要因素.當物系板型確定后,可通過轉變氣液的負荷到達最高的板效率;對于不同的板型可以在保持一樣的物系及操作條件下,測定其單板效率,以評價其性能的優(yōu)劣.E=( X X ) / (X -X )=0.59；ml(4)3-434除去誤差影響。3誤差來源：質量分數(shù)的關系在塔中溫度不斷變

10、化的狀況下并不準確。5包括塔釜5包括塔釜，兩種方法在原理上是全都的，但基于手工作圖的誤差衡線是非線性的法比逐板計算法更直觀明白。板效率低。九、思考題1定全回流條件下的氣液負荷？y-x 到達指定的分別程度所需的理論板數(shù)最少。全回流是操作回流比的極限，只是在設備開工， 調試及試驗爭辯時使用。2、塔釜加熱對精餾操作的參數(shù)有什么影響？你認為塔釜加熱量主要消耗在何處？與回流量有無關系？ 線以及提留段操作線的位置 假設塔釜加熱量增加，則塔頂冷卻量增加，同時回流量增加，所需的塔板數(shù)削減，但是，這是以增加能耗為代價的。3、如何推斷塔的操作已到達穩(wěn)定？了。5RRmin 時，精餾塔是否還能進展操作？如何確定精餾塔的操作回流比？不能到達指定的分別要求。利用的雙組份的相平衡的數(shù)據(jù)繪制相平衡曲線qqRyDe 計算xee相應的最小