板式塔精馏实验报告

竭诚为您提供优质文档 /双击可除板式塔精馏实验报告篇一：化工原理筛板塔精馏实验报告筛板塔精馏实验一. 实验目的1. 了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精 馏过程的基本操作方法。2.学会判断系统达到稳定的方法， 掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法， 研究回流比对精馏塔分离效率的影响。二. 基本原理1. 全塔效率eT全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理 论板数与实际板数的比值：nT完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏 釜；np完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置np=10。2.图解法求理论塔板数 nT以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:第1页共17页yn+1精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；xn精馏段第n块塔板下流的液体组成，摩尔分数；xD塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数；R泡点回流下的回流比。提馏段操作线方程如下：ym+1提馏段第 m+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；x提馏段第 m块塔板下流的液体组成，摩尔分数；xw-塔底釜液的液体组成，摩尔分数；L -提馏段内下流的液体量，kmol/s ；w釜液流量，kmol/s。加料线（q线）方程可表示为：其中，q进料热状况参数；rF进料液组成下的汽化潜热，kJ/kmol ； ts进料液的泡点温度，C； tF 进料液温度，C；epF 进料液在平均温度 （ts?tF）/2 下的比热容，kJ/（kmolC）； xF进料液组成，摩尔分数。（1）全回流操作在精馏全回流操作时，操作线在y-x图上为对角线，如图1所示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作 梯级，即可得到理论塔板数。图1全回流时理论塔板数确定第2页共仃页第7页共17页（2）部分回流操作部分回流操作时，如图2,图解法的主要步骤为：A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线，并画出对角线 作为辅助线；b.在对角线上定出 a点（xD，xD）、f点（xF，xF） 和 b 点（xw，xw）;c.在y轴上定出yc = xD/（R+1）的点c,连接a、c作出 精馏段操作线；D.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/ （q-1 ） 的q线交精馏段操作线于点 d,连接点d、b作出提馏段操作 线；e.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当 梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯， 直至梯级跨过点b为止；g.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再 沸器），跨过点d的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精 馏段的理论塔板数。图2部分回流时理论板数的确定本实验料液为乙醇水溶液，釜内液体由电加热器产生蒸 汽逐板上升，经与各板上的液体传质后，进入盘管式换热器 壳程，冷凝成液体后再从集液器流出，一部分作为回流液从 塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮罐；残 液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。三. 实验步骤实验主要操作步骤如下：1.全回流（1）在贮罐中配制浓度 21%（体积百分比）的料液，以泵混合均匀。打开进料管路上的阀门，由进料泵将料液打入塔 釜，观察塔釜液位计高度，进料至釜容积的2/3处。（2） 关闭塔身进料管路上的阀门，启动电加热管电源， 逐步增加加热电压，使塔釜温度缓慢上升。（3）打开塔顶冷凝器的冷却水，调节合适冷凝量，并 关闭塔顶出料管路，使整塔处于全回流状态。（4）当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别取适量塔顶液（浓度xD）和塔釜液（浓度 xw），待其冷却至室温后，以密度计测量其体积百分比。2.部分回流（1）在储料罐中配制一定浓度为 21%的乙醇水溶液。（2）待塔全回流操作稳定时，打开进料阀，调节进料量至适当的流量。（3）控制塔顶回流和出料两转子流量计， 调节回流比R为3。（4）打开塔釜残液流量计，调节至适当 流量。（5）当塔顶、塔内温度读数以及流量都稳定后，即如全回流第4步取样测定体积百分比。四. 实验结果1. 实验记录数据如表1:表1实验数据第4页共仃页2. 全回流操作全回流图见图3图3全回流示意图图中阶梯数为12,即全回流理论塔板数nT=12-仁11。而实际塔板数np=16。故全塔效率3.部分回流回流比R=3时，部分回流图见图4图4部分回流图图中阶梯数为13,即部分回流理论塔板数 nT=13-仁12而实际塔板数np=16。故全塔效率。篇二：板式精馏塔实验报告板式精馏塔实验报告学院：广州大学生命科学学院班级：生物工程121班分组：第一组姓名：其他组员：学号：指导老师：尚小琴吴俊荣实验时间20XX.11.15摘要：此次实验是对筛板精馏塔的性能进行全面的测试，实验主要对乙醇正丙醇精馏过程中的研究不同条件下改变 参量时的实验结果，根据实验数据计算得出塔釜浓度、回流 比、进料位置等与全塔效率的关系，确定该筛板精塔的最优 实验操作条件。关键词：精馏；回流比；全塔效率；塔釜浓度Abstract:Thesieveplatedistillationcolumnperformance comprehensivetesting,mainlyonethanolisopropylalcoho Idistillationprocessinthedifferentexperimentalcondi tionswerediscussed,thereactorconcentration,refluxra tio,feedlocationandtheentiretowerTherelationshipbet weentheefficiencyofsieveplatetower,determinetheopti malexperimentalconditionsoffine.Keywords:Distillati on;refluxratio;thetowerefficiency引言：精馏是利用混合液中两种液体的沸点差异来分离 两种液体的过程。精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、 冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷 凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。精馏过程的节能措 施一直是人们普遍关注的问题。精馏操作是化工生产中应用 非常广泛的一种单元操作，也是化工原理课程的重要章节。 分析运行中的精馏塔，当某一操作条件改变时的分离效果变 化，属于精馏的操作型问题。本研究从塔釜浓度、回流比、第6页共仃页进料位置、全回流和部分回流等操作因素对数字型筛板精馏 塔进行全面考察，得出一系列可靠直观的结果，加深对精馏 操作中一些工程概念的理解，对工业生产有一定的指导意义 通过本实验我们得出了大量的实验数据，由计算机绘图找出 最优一组实验参数，在这组参数下进行提纯将会节约大量能 源，同时为今后开出的设计型、综合型、研究型的实验项目，为学生的创新性科研项目具有重要的教改意义。3 1421. 实验部分1.1实验目的1. 学会对精馏过程多实验方案进行设计，并通过实验验 证设计方案，得出实验结论，以掌握实验研究的方法。2. 掌握单板效率和全塔效率的测定方法。3. 了解板式精馏塔结构及塔内的传质传热状况，掌握板 式塔内温度，浓度及分布规律。4. 了解实验条件与板式精馏塔分离效率的关系，确定影响分离效率的因素，并掌握其影响效率。1.2实验内容1. 研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随 时间的变化情况及规律。2. 测定精馏塔在全回流条件下稳定操作时塔内温度和 浓度沿塔高的分布，研究其分布情况及规律。第7页共仃页3. 测定精馏塔在全回流时全塔理论塔板数、总板效率。4. 测定精馏塔在某一回流比时全塔理论塔板数、总板效率。5. 测定在部分回流时总板效率随回流比的变化情况。6. 测定在部分回流时总板效率随进料位置的变化情况。1.3实验材料与装置物系：乙醇-正丙醇(1) 纯度：分析纯或化学纯(2) 料液浓度：1525% (乙醇的质量百分数)(3) 浓度测量：阿贝折射仪1.4实验步骤1.4.1实验前准备：(1) 将阿贝折光仪配套的超级恒温水浴调节运行所需温度(30 C )，记录温度，检查取样用的注射器和擦镜头纸是否准备好(2) 用阿贝折光仪测出原料液的折射率；(3) 检查旋塞开关是否处于关闭，电表示数是否都为J I零。(4) 将原料装入原料槽中，打开进料阀，让液料(乙醇-正丙醇)从原料槽用泵输送，经过进入塔釜内，根据磁翻转液面计，当液面到达塔釜的2/3后，关闭进料阀门和流量计阀门。第8页共仃页142全回流下操作实验.研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随时间的变化情况及规律。1. 打开塔顶冷凝器的冷却水，冷却水量要足够大（约8L/h）2. 记下室温值，接上电源闸（220V），按下装置上电源总开关。3. 调节加热电压为75V左右，待塔板上建立液层时，缓慢加大电压至100V，使塔内维持正常操作4. 确认塔顶出料阀门和各取样处于关闭状态，使全塔处于全回流状态5. 从操作稳定加热时起每隔 3min记录一次塔顶温度、回流液温度和塔釜温度，待示数稍稳定后可隔较长时间读数。至电表示数稳定为止。数据记录于表1中。实验：测定精馏塔在全回流条件下稳定操作时塔内温度和浓度沿塔高的分布，研究其分布情况及规律。方法：在实验基础上，当稳定操作时，记录每块板上塔内的温度实验：测定精馏塔在全回流时全塔理论塔板数、总板效率。方法：在实验基础上，等各塔板上鼓泡均匀后，保持第9页共仃页