精馏实验报告
精馏实验报告【最新4篇】

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精馏实验数据记录及数据处理结果

精馏实验数据记录及数据处理结果一、引言精馏是一种常用的分离技术,可以根据物质的沸点差异来实现物质的分离和纯化。
本文旨在记录和分析一次精馏实验的数据以及处理结果。
二、实验记录1. 实验目的:利用精馏技术将混合液中的组分A和组分B进行分离。
2. 实验装置:精馏设备包括加热器、冷凝器、分馏柱和收集瓶等。
3. 实验步骤:a. 将混合液倒入精馏瓶中,并加入适量的稳定剂。
b. 将精馏瓶连接到精馏设备上,并将冷凝器与冷水源连接。
c. 开始加热,使混合液沸腾并产生蒸汽。
d. 蒸汽经过分馏柱后,在冷凝器中冷却并凝结成液体,收集于收集瓶中。
4. 数据记录:- 初始沸点:100°C- 组分A的沸点:80°C- 组分B的沸点:120°C- 收集瓶中收集到的液体体积:50 mL三、数据处理结果1. 确定组分A和组分B的分离程度:通过记录初始沸点和收集瓶中液体的体积,可以计算出组分A和组分B的分离程度。
假设收集瓶中只含有组分A,根据物质的摩尔质量和体积可以计算出组分A的摩尔数。
同样地,假设收集瓶中只含有组分B,可以计算出组分B的摩尔数。
通过比较两者的摩尔数,可以得出分离程度的高低。
2. 计算回收率:回收率是衡量实验结果的一个重要指标。
通过记录收集瓶中液体的体积,可以计算出实验过程中组分A和组分B的回收率。
回收率的计算公式为:回收率 = 收集瓶中液体的摩尔数 / 初始混合液的摩尔数× 100%。
3. 分析分离效果:根据实验数据,可以分析实验的分离效果如何。
如果组分A和组分B的摩尔数接近于初始混合液中各组分的摩尔数,说明分离效果较好。
如果摩尔数有较大差异,说明分离效果较差。
4. 讨论实验误差:在实验过程中,可能会存在一些误差,导致实验结果与理论值存在偏差。
例如,可能由于设备的不完善或操作的不精确,导致实际的沸点和分离效果与理论值有所不同。
因此,需要对实验误差进行分析和讨论,以提高实验结果的准确性和可靠性。
萃取精馏实验报告(共9篇)

萃取精馏实验报告(共9篇)
1、实验目的:
1、了解萃取精馏的基本原理和操作方法。
2、掌握新鲜花椒的萃取精馏实验步骤。
3、熟练使用简单的仪器和设备,掌握基本的计量技巧和操作规程。
2、实验原理:
萃取精馏是利用物质在不同温度下的沸点差异和相对亲疏水性差异的分离方法。
其中,萃取法是指利用两种溶剂的相对亲疏水性差异,将有机物从其它杂质中分离出来的分离方法。
3、实验步骤:
1、准备新鲜的花椒,并将其洗净。
2、取一定量的花椒,并将其切成小块,放入烧瓶中。
3、用醇类溶剂将其中的挥发性成分进行萃取。
4、利用蒸馏装置对花椒进行精馏处理。
5、将蒸馏出的提取液集中,并测定其质量和成分。
6、对提取液进行处理和纯化,得到所需的产品。
4、实验结果:
经过实验操作,成功地萃取出了花椒中的挥发性成分。
测定结果表明,提取液的质量和成分基本符合要求。
同时,通过纯化和处理,我们得到了符合标准的花椒产品。
实验成功地实现了萃取精馏的分离过程,并得到了符合要求的花椒产品。
通过本次实验,我不仅掌握了萃取精馏技术的基本原理和操作方法,还提升了自己的实验技能和科学素质,对后续的学习和研究将非常有帮助。
化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告实验目的,通过精馏实验,掌握精馏原理和操作技能,了解精馏在化工生产中的应用。
一、实验原理。
精馏是利用液体混合物中各组分的沸点差异,通过加热、蒸馏和冷凝等过程,将混合物中的不同组分分离的方法。
在精馏过程中,液体混合物首先被加热至其中沸点最低的组分的沸点,然后将其蒸发成气体,再通过冷凝器冷却成液体,最终得到不同组分的纯净物质。
二、实验仪器与试剂。
1. 精馏设备,包括蒸馏烧瓶、冷凝器、接收烧瓶等。
2. 试剂,乙醇-水混合物。
三、实验步骤。
1. 将乙醇-水混合物倒入蒸馏烧瓶中。
2. 加热蒸馏烧瓶,待混合物沸腾后,蒸气通过冷凝器冷却成液体。
3. 收集不同温度下的液体,记录温度和收集时间。
四、实验结果与分析。
经过精馏实验,我们成功地将乙醇-水混合物分离成不同组分。
在实验过程中,我们观察到随着温度的升高,液体收集瓶中的液体组分逐渐发生变化,初馏液中含有较高乙醇含量,尾馏液中含有较高水含量。
这符合精馏原理,也验证了实验的准确性。
五、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了精馏原理和操作技能,掌握了精馏在化工生产中的应用。
精馏作为一种重要的分离方法,在化工领域有着广泛的应用,可以有效地提取纯净物质,满足不同生产需求。
六、实验注意事项。
1. 在实验过程中,要注意控制加热温度,避免混合物过热。
2. 实验结束后,要及时清洗和保养实验仪器,确保下次实验的顺利进行。
七、参考文献。
1. 《化工原理与实践》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
2. 《化工实验指导》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
以上就是本次化工原理精馏实验的实验报告,希望能对大家有所帮助。
精馏实验报告(两篇)

引言概述:本文是关于精馏实验的报告,旨在介绍和分析对精馏实验(二)的实施和结果。
本次实验旨在研究和分析不同馏程时对混合物进行精馏的效果,以提高产品的纯度。
本文将从实验目的、实验过程、实验结果以及实验结论等方面进行详细阐述。
实验目的:本次精馏实验的目的是研究和分析不同馏程对混合物精馏的效果。
通过实验,我们将观察和比较不同馏程下产品的纯度以及回收率,探究合适的馏程对提高产品纯度和回收率的影响。
实验过程:1. 准备实验设备和仪器:包括精馏设备、试管、玻璃棒等。
2. 准备混合物样品:选择适当的混合物样品,确保其成分和比例的准确性。
3. 开始实验:将混合物样品加入精馏设备中,控制好温度和压力等参数。
4. 进行精馏操作:根据实验设备和实验需求,选择合适的馏程进行精馏。
同时,记录下各个阶段的温度和压力等数据。
5. 收集产物:将通过精馏得到的产物收集起来,并记录下产量和纯度等相关数据。
6. 清洗和准备下一次实验:将实验设备和仪器进行清洗和准备,以备下一次实验使用。
实验结果:1. 不同馏程下的产物纯度存在明显差异。
通常情况下,馏程越长,产物纯度越高。
2. 随着馏程的增加,产物的回收率也有所增加。
然而,馏程过长可能导致能量和时间的浪费。
3. 实验过程中,我们发现控制好温度和压力等参数对提高产品纯度非常重要。
过高或过低的温度、压力可能导致产物的质量下降。
4. 在实验中,我们还观察到了驱动力的重要性。
驱动力越大,产物的分离效果越好。
5. 实验结果还表明,对于不同的混合物样品,最适合的馏程可能有所差异。
因此,在实际生产中,需要根据具体情况进行调整和优化。
实验结论:1. 精馏实验中,馏程对产品纯度和回收率有显著影响。
2. 随着馏程的增加,产物的纯度和回收率也相应增加,但过长的馏程会浪费能量和时间。
3. 温度和压力等参数的控制对提高产品的纯度至关重要。
4. 在实际生产中,最适合的馏程需要根据具体的混合物样品进行调整和优化。
5. 对于提高精馏效果,驱动力是一个重要的因素,应当尽量提高驱动力以增加产物的分离效果。
精馏乙醇水实验报告

精馏乙醇水实验报告1. 实验目的本实验旨在通过精馏技术,制备高纯度的乙醇水溶液,并探究影响乙醇水精馏效果的因素。
2. 实验原理精馏是一种利用液体不同的沸点来分离混合物的方法。
在本实验中,通过加热乙醇水混合物,使其沸腾,然后利用乙醇和水的沸点差异,收集并分离出较纯的乙醇或水。
在精馏过程中,主要涉及以下原理:- 沸点:乙醇的沸点为78.3,水的沸点为100。
乙醇的沸点较低,可以基于沸点差异对乙醇和水进行分离。
- 液体汽化:液体在加热过程中分子会获得足够的能量,逃离液面,形成蒸汽。
较低沸点的乙醇比较容易汽化,较高沸点的水则较难汽化。
- 冷凝:蒸汽通过冷却后会形成液体。
在本实验中,通过冷却管将蒸汽重新转化为液体。
3. 实验步骤及操作3.1 实验前准备- 准备乙醇和蒸馏水,并测量其初始质量。
- 准备一个精馏装置,包括加热设备、冷却器、收集瓶等。
- 测量并记录大气压和室温,并计算修正后的沸点。
3.2 精馏操作1. 将乙醇和蒸馏水混合在精馏瓶中。
混合比例根据需要制备的浓度而定。
2. 将精馏瓶连接到加热设备上,并将冷却器倒置入瓶口。
3. 开始加热,注意逐渐升温,避免突然加热导致溢出。
4. 收集初馏液,即开始沸腾的乙醇。
根据实验需要,可将初馏液取样进行测量和分析。
5. 继续加热,收集实验需要的乙醇水溶液。
6. 当温度稳定在约95时,停止加热。
此时瓶中液体为较高纯度的水。
7. 记录乙醇和水的质量,并计算实验中蒸馏所得乙醇的纯度。
3.3 清洗操作1. 精馏装置停止加热后,断开连接并用蒸馏水冲洗瓶口、冷却器等。
2. 将瓶口覆盖以防止杂质进入,并妥善保存装置。
4. 实验结果根据实验步骤和操作记录,得到如下实验结果:- 初始乙醇质量:50g- 初始蒸馏水质量:50g- 最终乙醇质量:20g- 最终水质量:80g- 乙醇纯度:20 / (20 + 80) * 100% = 20%5. 实验讨论在本实验中,我们成功通过精馏技术制备了一定纯度的乙醇水溶液。
乙醇的精馏实验报告
乙醇的精馏实验报告乙醇的精馏实验报告引言:乙醇是一种常见的有机化合物,也是一种广泛应用于日常生活和工业生产中的溶剂。
为了获得纯度更高的乙醇,我们进行了乙醇的精馏实验。
本次实验旨在通过精确的操作和合适的设备,分离乙醇和其他杂质,得到高纯度的乙醇。
实验材料和设备:1. 乙醇溶液:用于实验的乙醇溶液浓度为80%。
2. 精馏设备:实验中使用了一个简单的玻璃精馏装置,包括加热设备、冷凝器和收集瓶。
3. 温度计:用于测量加热设备中的温度。
4. 烧瓶:用于装载乙醇溶液。
实验步骤:1. 准备工作:将精馏设备的各个部件清洗干净,并确保无残留物。
准备好乙醇溶液和烧瓶。
2. 装配设备:将冷凝器连接到加热设备的出口,并将收集瓶放在冷凝器的出口下方。
3. 加热设备:将乙醇溶液倒入烧瓶中,将烧瓶放置在加热设备上,并适当调节加热设备的温度。
4. 开始精馏:随着加热设备的加热,乙醇溶液开始升温。
当温度达到乙醇的沸点(78.5摄氏度)时,乙醇开始蒸发。
5. 冷凝:乙醇蒸汽进入冷凝器后,由于冷凝器的冷却作用,乙醇蒸汽变为液态,并滴入收集瓶中。
6. 收集纯乙醇:随着实验的进行,我们可以观察到收集瓶中逐渐积累起来的纯乙醇。
实验结果和讨论:通过实验,我们成功地将乙醇和其他杂质分离,得到了高纯度的乙醇。
在实验过程中,我们注意到乙醇开始蒸发的温度约为78.5摄氏度,这与乙醇的沸点相一致。
这表明我们的实验操作正确,设备也正常工作。
然而,尽管我们得到了高纯度的乙醇,但仍然存在一些不可避免的杂质。
这是因为在精馏过程中,除了乙醇,还有其他挥发性物质也会蒸发,并随乙醇一同进入收集瓶中。
虽然这些杂质的含量非常低,但仍然会对乙醇的纯度产生一定的影响。
为了进一步提高乙醇的纯度,可以采取一些措施。
例如,可以增加精馏的次数,以进一步分离乙醇和杂质。
另外,可以使用更复杂的精馏设备,如反流精馏装置,以提高分离效果。
结论:通过本次乙醇的精馏实验,我们成功地分离了乙醇和其他杂质,并得到了高纯度的乙醇。
精馏实验实验报告
精馏实验实验报告关键信息项:1、实验目的:____________________________2、实验原理:____________________________3、实验装置:____________________________4、实验步骤:____________________________5、实验数据:____________________________6、数据处理与分析:____________________________7、实验结果:____________________________8、误差分析:____________________________9、结论与讨论:____________________________1、实验目的11 了解精馏的基本原理和工艺流程。
111 掌握精馏塔的操作方法和性能特点。
112 学会通过实验测定精馏塔的效率和分离能力。
2、实验原理21 精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过多次部分汽化和部分冷凝,使混合物分离成较纯组分的过程。
211 在精馏塔中,上升的蒸汽与下降的液体在塔板上进行传热和传质,轻组分在气相中富集,重组分在液相中富集,从而实现分离。
212 理论塔板数是衡量精馏塔分离效果的重要指标,通过计算实际塔板数与理论塔板数的比值,可以得到精馏塔的效率。
3、实验装置31 精馏塔:包括塔身、塔板、冷凝器、再沸器等部分。
311 进料系统:用于控制进料的流量和组成。
312 温度测量系统:测量塔顶、塔底和各塔板的温度。
313 压力测量系统:测量塔内的压力。
314 回流系统:控制回流比。
4、实验步骤41 准备工作411 检查实验装置的密封性和仪器设备的完好性。
412 配置一定组成的进料混合物。
42 开车操作421 开启再沸器加热,使塔内建立气液平衡。
422 调节进料流量和组成,控制塔内的操作条件。
43 稳定操作431 待塔顶和塔底温度稳定后,记录相关数据。
乙醇精馏实验报告
乙醇精馏实验报告引言乙醇,也称为酒精,是一种常见的有机化合物。
在日常生活中,乙醇被广泛用于酿造酒精饮料和作为消毒剂。
它对人体产生麻醉和抑制作用,因此在医学和实验室中也被使用。
乙醇的提纯方法之一是通过精馏技术。
精馏是一种分离液体混合物组分的通用技术。
它基于每种组分在混合物中具有不同的沸点的原理。
通过加热混合物,使液体沸腾并转化为蒸汽,然后将蒸汽冷凝回液体形式,可以分离出混合物中的组分。
本实验旨在通过乙醇精馏实验,探索该技术在乙醇纯化中的应用。
实验目的1. 了解乙醇的物理性质和应用;2. 学习使用精馏技术分离液体混合物;3. 掌握乙醇纯化的操作方法。
实验方法1. 准备设备和试剂:乙醇、醚状煅石、漏斗、试管、酒精灯、水槽、温度计等;2. 将乙醇倒入装有醚状煅石的蒸馏瓶中;3. 将蒸馏瓶与冷却管、接收瓶等连接;4. 将冷却管的一端浸入水槽中,并在另一端接通管道以避免泡沫淹没;5. 用酒精灯加热蒸馏瓶,控制加热速度以维持温度稳定;6. 观察液体沸腾情况,并记录温度变化;7. 收集并记录分离出的乙醇。
结果与讨论实验中,我们成功地使用精馏技术分离出了乙醇。
以下是我们的观察结果和讨论:1. 加热蒸馏瓶后,乙醇开始沸腾,并形成蒸汽;2. 随着加热的进行,温度逐渐上升;3. 当温度达到乙醇的沸点时(78.4C),蒸汽开始冷凝成液体;4. 冷凝液通过冷却管流入接收瓶中;5. 收集的液体是纯净的乙醇。
实验分析乙醇的沸点为78.4C,低于水的沸点(100C)。
因此,在精馏过程中,乙醇首先沸腾并转化为蒸汽,然后被冷凝回液体形式,最终得到纯净的乙醇。
在冷却管中,蒸汽通过与冷却水的接触而冷凝下来。
冷凝液具有较高的纯度,因为较轻的乙醇分子具有较高的迁移速率和沸点较低的特性。
因此,冷凝液中主要含有乙醇,而其他杂质在精馏过程中被分离和去除。
实验总结通过本次乙醇精馏实验,我们对精馏技术和乙醇纯化有了更深入的了解。
精馏技术是一种常用的分离液体混合物组分的方法,通过不同组分的沸点差异,实现了乙醇的纯化。
乙醇-水精馏实验报告
乙醇-水精馏实验报告乙醇-水精馏实验报告引言:乙醇-水精馏是一种常见的分离和提纯技术,广泛应用于化学、制药、食品等领域。
本实验旨在通过乙醇-水混合液的精馏过程,观察和探究其分离效果及原理。
实验材料:1. 乙醇-水混合液2. 精馏设备:包括加热设备、冷却设备、分馏塔等3. 温度计4. 醇表实验步骤:1. 准备工作:清洗精馏设备,确保无杂质残留。
将乙醇-水混合液倒入分馏塔中,注意量取合适的比例。
2. 加热:将分馏塔加热设备接通电源,逐渐升温。
同时,用温度计监测温度变化,并记录下来。
3. 冷却:在分馏塔顶部的冷却设备中,通过冷却水的循环使馏出液冷却,形成液体收集。
4. 收集:根据温度变化,收集不同温度下馏出的液体。
使用醇表检测收集液中乙醇的浓度。
实验结果与讨论:在实验过程中,我们观察到了乙醇-水混合液的精馏分离现象。
随着加热过程的进行,我们发现温度逐渐升高,液体开始沸腾。
此时,乙醇和水的沸点不同,乙醇的沸点较低,因此乙醇首先被蒸发出来。
通过冷却设备,我们能够将乙醇蒸汽重新凝结成液体,从而实现乙醇的分离和收集。
在实验过程中,我们还使用了醇表来检测收集液中乙醇的浓度。
通过醇表的测量,我们可以得知收集液中乙醇的含量,从而判断精馏过程的效果。
通常情况下,随着温度的升高,收集液中乙醇的浓度逐渐降低。
这是因为乙醇的沸点较低,容易被蒸发出来,而水的沸点较高,相对难以蒸发。
因此,在精馏过程中,乙醇会优先蒸发,导致收集液中乙醇的浓度逐渐降低。
乙醇-水精馏的原理是基于不同物质的沸点差异。
在混合液中,乙醇和水分子之间会发生相互作用,形成氢键。
这种氢键的存在导致了乙醇-水混合液的沸点较纯乙醇和纯水的沸点都要高。
因此,在精馏过程中,通过加热使混合液沸腾,乙醇的沸点较低,会首先蒸发出来,然后通过冷却设备重新凝结成液体,实现乙醇的分离和提纯。
结论:通过乙醇-水精馏实验,我们观察到了乙醇和水的分离现象,并了解了乙醇-水精馏的原理。
实验结果表明,在精馏过程中,乙醇会优先蒸发,导致收集液中乙醇的浓度逐渐降低。
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本科实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙)实验名称:筛板塔精馏操作及效率测定姓名:学院(系):学号:指导教师:同组同学:一、实验目的和要求1、了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法;2、测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率及全回流时的单板效率;3、改变操作条件(回流比、加热功率等)观察塔内温度变化,从而了解回流的作用和操作条件对精馏分离效果的影响。
要求:已知原料液中乙醇的质量浓度为15~20%,要求产品中乙醇的质量浓度在85%以上。
二、实验内容和原理板式精馏塔的塔板是气液两相接触的场所,塔釜产生的上升蒸汽与从塔顶下降的下降液逐级接触进行传热和传质,下降液经过多次部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而使混合物达到一定程度的分离。
(一)全回流操作时的全塔效率E T 和单板效率E mV(4)的测定1、全塔效率(总板效率)E T1100%T T PN E N -=⨯ (1) 式中: N T — 为完成一定分离任务所需的理论板数,包括蒸馏釜;N P — 为完成一定分离任务所需的实际板数,本装置=7块。
在全回流操作中,操作线在x-y 图上为对角线。
根据实验中所测定的塔顶组成x D 、塔底组成x W (均为摩尔百分数)在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论板数N T 。
2、部分回流时全塔效率Er’的测定 2.1 精馏段操作线方程:111Dn n x Ry x R R +=+++ (2)式中 :y n+1 -----精馏段第n+1 块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x n -----精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数; R----回流比 R=L/DX D ----塔顶产品液相组成,摩尔分数;实验中回流量由回流转子流量计8测量,但实验操作中一般作冷液回流,故实际回流量需进行校正])(1[0DR D D p r t t c L L -+= (3)式中: L 0-----回流转子流量计上的读数值,ml/minL -----实际回流量,ml/mint D -----塔顶液相温度,℃ t R -----回流液温度,℃C PD -----塔顶回流液在平均温度(t D +t R )/2下的比热,KJ/kg ·Kr D -----塔顶回流液组成下的汽化潜热,KJ/kg产品量D 可由产品转子流量计测量,由于产品量D 和回流量L 的组成和温度相同,故回流比R 可直接用两者的比值来得到:DLR =(4) 式中:D-----产品转子流量计上的读数值,ml/min实验中根据塔顶取样分析可得x D ,并测量回流和产品转子流量计读数L 0和D 以及回流温度t R 和塔顶液相温度t D ,再查附表可得C PD ,r D ,由式(3)(4)可求得回流比R ,代入式(2)即可得精馏段操作线方程。
2.2 加料线(q 线)方程11Fx qy x q q =--- (5)式中: q------进料的液相分率;x F ------进料液的组成,摩尔百分数 FF pF r )t t (1kmol 11-+==S C kmol q 进料液的汽化潜热热量进料变为饱和蒸汽所需 (6) 式中: t S ------进料液的泡点温度,℃;t F ------液的温度,℃;C PF -----进料液在平均温度(t S +t F )/2下的比热,KJ/kg ·Kr F -----进料液组成下的汽化潜热,KJ/kg取样分析得到的馏出液组成X D ,塔釜组成X w 和进料液组成X F ,再查附表可得ts ,C PF ,r F ,代入式(6)即可得q 线方程。
2.3 理论板数的求取根据上述得到的精馏段操作线方程和q 线方程,以及测得的塔顶组成x D ,塔底组成x W和进料组成x F ,即可在x − y 图上作出精馏段操作线,q 线和提馏段操作线,然后用x − y 图解法即可得理论塔板数N T 。
2.4 全塔效率根据上述求得的理论板数N T ,由式(1)便可得到部分回流时的全塔效率E T ’%1001'⨯-=PT T N N E (7) 式中 N T ------完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;N P ------完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置N P =7。
三、实验装置与流程3.1 装置体(板数7)、全凝器、加料系统、回流系统、贮槽(原料、产品、釜液)产品出料管路、残液出料管路、冷却水转子流量计、离心泵以及测量、控制仪表等组成。
实验装置流程图如下图1所示。
筛板精馏塔内径ϕ68mm,共7 块塔板,其中精馏段5 块,提馏段2 块;精馏段板间距为150mm,提馏段板间距为180mm;筛孔孔径ϕ1.5mm,正三角形排列,空间距4.5mm,开孔数104 个。
本装置采用电加热方式,塔釜内装有3 支额定功率为3kW的螺旋管加热器。
在装置上分别设有料液、产品和釜液的取样口(图中A、B、C 处)。
3.2 流程1、根据浓度要求进行配料(一般XF=0.1)并加约9升料于塔釜内至玻璃液面计顶端。
(实验室已完成)若配料已完成,则测定料液组成。
2、关闭进、出料阀,关闭采样阀,全开冷凝器顶部排气阀。
稍开冷凝冷却水阀门,全开回流转子流量计阀门,进行全回流操作。
3、开启仪表柜总电源开关,将电压调节旋钮调节到所需要的加热电压并保持恒定。
4、待釜液开始沸腾,开大冷凝冷却水阀门到转子流量计读数最大值,并保持恒定。
5、加热电压和冷凝冷却水量都维持恒定后,每隔五分钟观察各塔板温度,当灵敏板温度11基本不变时,操作即达到稳定。
分别取进料、馏出液、釜液三个样品,分析组成,并读取进料、馏出液、釜液流量和回流液流量,再分别读取精馏塔中的六个温度。
6、部分回流操作。
打开进料阀调整进料量,调流量计使回流比为3-5,通过对釜液转子流量计的调整,使塔釜液位计的液位保持不变。
当釜液液面恒定以及灵敏板温度稳定后,即部分回流操作达到稳定。
分别取进料、馏出液、釜液三个样品,分析组成,记录有关数据,并读取进料、馏出液、釜液流量和回流液流量,再分别读取精馏塔中的六个温度。
7、实验结束。
先关闭进料液、馏出液、釜残液的流量调节阀,再将调压器旋钮调至零位,关闭总电源开关切断电源,待酒精蒸汽完全冷凝后,再关冷凝冷却水,并做好整洁工作。
四、实验数据记录与处理1.原始数据项目123加热电压/v200 200 200产品转子流量计读数/(ml/min)0 26 24.1回流转子流量计读数/(ml/min)186 110 120残液转子流量计读数/(ml/min)0 140 140进料转子流量计读数/(ml/min)0 191 181冷却转子流量计读数/(ml/min)360 360 360 塔釜液温度/℃98.9 97.2 97.6灵敏板温度/℃83.3 83.5 83.4第一板气相温度/℃78.7 78.9 78.9第一板液相温度/℃79.0 79.1 79.0回流液温度/℃65.0 59.8 58.0进料液温度/℃19.9 21.4 21.8 进料液浓度Xf/(mol/mol)8.4% 8.4%回流液浓度Xd/(mol/mol)77.6% 71.5%塔釜液浓度Xw/(mol/mol)0.3% 1% 1.7% 产品量 ml800产品百分数 %88%2、原始实验数据处理1)全塔效率(总板效率)E T在全回流操作时,操作线为x-y图上的对角线。
实验中测定的回流液浓度Xd=77.6% Xw=0.3%理论塔板数为6,即NT=6 Np=7 则全回流时的全塔效率为:%43.71%100716%1001=⨯-=⨯-=P T T N N E2)计算部分回流时的全塔效率'T E ①计算质量分数进料液摩尔分数x F =8.4%,质量浓度为18.98%,进料液温度21.4℃,查表得乙醇-水溶液的密度:回流液摩尔分数x D =71.5%,质量浓度为86.5%,回流液温度59.8,查表得乙醇-水溶液的密度:塔釜液浓度x W = 1%,质量浓度为2.5%,和塔釜液温度97.2℃,查表得乙醇—水溶液的密度:②精馏段操作线方程回流温度t R = 59.8 ℃,塔顶液相温度t D =79.1℃,平均温度69.45℃,塔顶回流液质量浓度为86.5%,查表得:C pD = 3.34kJ/kg ·℃ ,r D =1070kJ/kg 。
故实际回流量为])(1[0DR D D p r t t c L L -+=== 116.63则回流比:=6.86精馏段方程: =0.870.09③q 线方程进料液泡点温度t s = 88°C ,进料液温度t F = 21.4°C ,平均温度54.7℃,乙醇质量分数为18.98%,查表得:C pF = 4.35 kJ/kg ·K ,r F = 1980.3kJ/kg 。
FF pF r )t t (1kmol 11-+==S C kmol q 进料液的汽化潜热热量进料变为饱和蒸汽所需 =1+=1.15=7.67x-0.56根据得到的精馏段操作线方程和q 线方程,以及测量得到的塔顶组成xD 、塔底组成xW 和进料组成xF ,在x-y 图上作出精馏段操作线、q 线和提馏段操作线,如下图所示:111Dn n x Ry x R R +=+++11F x qy x q q =---理论板数N T =5其中精馏段4,提馏段1块。
则部分回流时的全塔效率为:%1001'⨯-=PT T N N E =57.1% 3)产品的质量和溶度:由摩尔质量换算得到:所得产品的质量分数为88%,产品约为800ml ,在规定时间内完成了任务。
五、实验结果与分析1、实验结论(1)全回流操作时回流液浓度为77.6%(mol/mol),部分回流操作时回流液浓度为71.5%(mol/mol) ,说明在操作条件相同的情况下,全回流的回流液浓度比部分回流高;而部分回流时的回流比越大,回流液的浓度越高,即产品浓度越高; (2)全回流和部分回流的全塔效率 %1001⨯-=PT T N N E 并没有固定的大小关系,其值与精馏塔的操作条件和具体传质过程有关。
当其他操作条件一致时,全塔效率与塔内流体的湍动程度有关。
本次实验中,全回流时所需的理论塔板数目较大的原因是乙醇-水相平衡曲线在较高液相浓度时十分接近对角线,而全回流的回流液浓度较高,当高出一小段浓度值时,所需的理论塔板数就有所增长,故得出全回流理论塔板数也较多的实验结果;(3)我们在由全回流切换到部分回流时就开始收集产品,回流比(回流比大约为4.2),最终得到800mL产品量,其中乙醇的质量分数为88%,达到实验要求。
(4)对照两次记录的数据,可以看出产品的浓度大致由温度反映。