连续精馏塔操作控制实验报告

南石油大学实验报告课程过程装备设计实验项目换热器综合实验装置成绩专业年级08过控组别4学号指导老师姓名同组人姓名实验日期2011.10一、实验目的1、了解连续精馏塔的基本结构和工艺流程；2、掌握连续精馏塔的操作方法；3、了解板式精馏塔参数及数据采集的基本方法；4、了解简单控制系统的工作原理。二、基本原理 实验体系乙醇水系统，按照一定浓度配置好的待精馏乙醇由进料泵计量后进入塔内（本 实验由塔釜底部进料口倒入），釜内液体由电加热器加热汽化，经板完成传质传热过程，进入盘 管式换热器壳程，与来自管程的冷凝水换热后，再从冷凝集液器流出，一部分回流到塔内，另 一部分作为产品流出，进入产品罐，釜液于进料换热后进入釜液罐。监控系统监测塔板温度、进料温度、回流温度，塔压降，塔釜液位。塔釜温度控制：Ptioo热电阻和温度变送器进行信号检测，智能调节仪对温度显示，并根 据测试值与给定值的差值输出信号，控制移相调压器输出电压，改变加热器的发热量，进而进 行温度的控制。冷凝水流量控制：转子流量计作为传感器检测冷凝水流量，智能调节仪对温度显示，并根 据测试值与给定值的差值输出信号，控制变频调节冷凝水泵的转速达到调节的目的。三、实验装置1-储料罐；2-加料漏斗；3-进料转子流量计；4-回流 流量转子流量计；5-回流比控制器；6-冷凝器；7- 回流温度传感器；8-U型压差计；9-塔板温度传感 器；10-进料阀；11-进料阀；12-进料温度传感器；13-高温电磁阀；14-液相取样口； 15-放料手阀；16- 塔釜温度传感器；17-塔釜液位传感器；18-塔釜；19-塔釜加料漏斗；20-气相取样口； 21-冷凝水转子 流量计；22-塔顶排气口； 23-玻璃视盈；24-换热器;25-进料泵；26-储料罐niiibiciarsU WHiED!*1n血 FltyJfcMHMl-托1uMFe3L缰YE：8alt.Vi5evai9LH丽&410?chim11iuLaRi114CliHkl3*卅G1.IlVR耳11HM1elYMeitrii: EHI禅1曲n t解E加piHit-$3趴卞机JMt3-.阳沖”-mi*+wnii： 牝i 卡hjuw柑 miKnr n$Mt -*Ei*rit9riei -vrDaac/itriiNt e? f mxHi悴町 iwn用 imiiiti:;d wfi個IjTFTKmr-Dil-wlAX入三种装置的对比：从左边数第一台装置，采用塔釜与塔体分离设计，专设一个釜液加热罐，减小了塔体的高度 方便在实验室安装操作。从左边数第二台装置，该装置为典型的板式塔中的泡罩塔，塔顶冷凝器与塔体设计为一体， 设备简洁，大方。从左边数第三台装置，该装置为填料塔，填料为西拉环式，回流比调节装置，通过电磁铁吸 附/排斥导流拨片来调节回流液体的流向。通过调节吸附/排斥的时间比来间接调节回流比。四、实验步骤（一） 注意事项1、塔顶放空阀一定要打开；2、先用手动调节电压为 100V 给塔釜中料夜缓缓加热，30 分钟后再进行塔釜温度手/ 自动控制，避免因剧烈升温造成热膨胀不均而破坏玻璃视蛊；3、料液要加到设定液位的2/3 处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热 丝干烧致坏；4、实验前一地要将冷凝泵电源打开，否则酒精蒸汽会损坏进料泵。（二） 实验操作1、实验前，打开冷凝泵电源开关，开启冷凝水，把冷凝水流量控制在 250300L/h， 同时往大储水箱中开启适当流量的自来水，让大水箱不至于因换热而变热。2、全回流a、配置浓度 16%19%的料液，加至三分之二，b、检查各个阀门，取样阀、塔釜手动加料阀、进料阀、放料手阀均为关闭状态， 塔顶排空阀门为打开状态，c、启动加热管电源（先低功率预热）；d、塔釜液位控制：通过“塔釜液位控制仪器”+高温电磁阀进行塔釜液位控制，当 液位大于设定值时，高温电磁阀打开，放夜，当液位小于设定值时，高温电磁 阀关闭；e、设定仪表上精馏的相应参数；f、让实验装置处于全回流状态；g、待运行稳定后，取顶部馏出夜用色谱分析，分析浓度。3、浓度测定a、用移液器取200微升稀释液至干净的比色瓶中，用水稀释至5毫升刻线，再取 蒸馏水至另一个干净的比色瓶的5毫升刻线处；b、分别加一毫升乙醇试剂，旋紧比色瓶盖子，上下摇动3次，沸水浴显色20分钟c、取出比色瓶用自来水冲洗两分钟，放至室温；d、取下比色瓶盖子，旋紧比色瓶定位器，擦净比色瓶外壁，将空白比色瓶放入比色槽中锁定；e、按“开/关”键，再按“调零”键，出现“0.00”；f、取出比色瓶，放入样品比色瓶，锁定后按“浓度”，得出结果。五、各个参数范围冷水流量：250-300L/h；回流比：R=1-4；进料流量控制范围：4-8 L/h；塔釜液位控制值：280mm。六、实验现象我组主要观察浮阀塔精馏，实验开始一段时间后，温度逐渐升高。塔中间透明段内气液流 量逐渐升高。至最大值时（大概8分钟后），呈喷射状，传质传热剧烈。再经过大约5分钟， 操作更加稳定，液体喷射程度降低。稳定后取夜、测定。七、实验结果经过色谱分析测定，我组所测试液酒精浓度为 30.0%塔内压降约550mm水柱；塔釜温度92八、结果分析我组测得浓度较低，主要是由于取夜过早，操作尚未稳定，塔顶馏出夜酒精浓度较低。九、 实验心得通过此次实验，我了解连续精馏塔的基本结构和工艺流程；掌握了连续精馏塔的操作方法；了解板式精馏塔参数及数据采集的基本方法；熟悉简单控制系统的工作原理。