化工原理篩板塔精餾實驗報告

篩板塔精餾實驗一．實驗?zāi)康?．了解篩板精餾塔及其附屬設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，掌握精餾過程的基本操作方法。2．學(xué)會判斷系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的方法，掌握測定塔頂、塔釜溶液濃度的實驗方法。3．學(xué)習(xí)測定精餾塔全塔效率和單板效率的實驗方法，研究回流比對精餾塔分離效率的影響。二．基本原理1．全塔效率ET全塔效率又稱總板效率，是指達(dá)到指定分離效果所需理論板數(shù)與實際板數(shù)的比值：ENT——完成一定分離任務(wù)所需的理論塔板數(shù)，包括蒸餾釜；NP——完成一定分離任務(wù)所需的實際塔板數(shù)，本裝置NP＝10。2．圖解法求理論塔板數(shù)NT以回流比R寫成的精餾段操作線方程如下：yyn+1——精餾段第n+1塊塔板上升的蒸汽組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xn——精餾段第n塊塔板下流的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xD——塔頂溜出液的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；R——泡點回流下的回流比。提餾段操作線方程如下：yym+1——提餾段第m+1塊塔板上升的蒸汽組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xm——提餾段第m塊塔板下流的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xW－塔底釜液的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；L'－提餾段內(nèi)下流的液體量，kmol/s；W－釜液流量，kmol/s。加料線（q線）方程可表示為：y其中，qq——進(jìn)料熱狀況參數(shù)；rF——進(jìn)料液組成下的汽化潛熱，kJ/kmol；tS——進(jìn)料液的泡點溫度，℃；tF——進(jìn)料液溫度，℃；cpF——進(jìn)料液在平均溫度(tS?tF)/2下的比熱容，kJ/（kmol℃）；xF——進(jìn)料液組成，摩爾分?jǐn)?shù)。（1）全回流操作在精餾全回流操作時，操作線在y－x圖上為對角線，如圖1所示，根據(jù)塔頂、塔釜的組成在操作線和平衡線間作梯級，即可得到理論塔板數(shù)。圖1全回流時理論塔板數(shù)確定（2）部分回流操作部分回流操作時，如圖2，圖解法的主要步驟為：A.根據(jù)物系和操作壓力畫出相平衡曲線，并畫出對角線作為輔助線；B.在對角線上定出a點(xD，xD)、f點(xF，xF)和b點(xW，xW)；2．全回流操作全回流圖見圖3圖3全回流示意圖圖中階梯數(shù)為12，即全回流理論塔板數(shù)NT=12-1=11。而實際塔板數(shù)NP=16。故全塔效率E3.部分回流回流比R=3時，部分回流圖見圖4圖4部分回流圖圖中階梯數(shù)為13，即部分回流理論塔板數(shù)NT=13-1=12。而實際塔板數(shù)NP=16。故全塔效率E0五.分析討論1.由上面全回流圖和部分回流圖可以看出,實驗測得的塔板效率偏低(通過和其它組同學(xué)實驗對比),原因可能是直接把體積分?jǐn)?shù)當(dāng)做質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算引進(jìn)的誤差;還有取出的餾分未充分冷卻便測量體積分?jǐn)?shù);密度計測量不夠精確；回部分流比難精確控制。2.實驗測得全回流xD大于部分回流xD符合一般規(guī)律，均未超過酒精