化工原理精馏实验报告

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化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏

化工原理实验—精馏1. 概述精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工工艺中。

它通过将混合液加热至蒸发,然后在冷凝器中冷却并凝结回液体,从而实现混合物中组分的分离。

本实验旨在通过精馏实验,掌握精馏原理、操作步骤和相关设备的使用方法。

2. 实验原理2.1 精馏原理精馏是基于液体混合物中各组分的不同沸点而进行的分离过程。

在加热的作用下,沸点较低的组分会先蒸发,经过冷凝器冷却后变为液体回流,而沸点较高的组分则会滞留在容器中。

通过收集冷凝后的液体,我们可以分离出混合物中的不同组分。

2.2 实验设备在精馏实验中,主要使用以下设备:•加热设备:电热板、油浴等;•冷凝器:通常采用水冷型冷凝器,通过循环冷却水实现液体冷凝;•分馏柱:用于增加接触面积,提高分离效果;•采样装置:用于采集样品,检测组分浓度等。

2.3 操作步骤精馏实验的基本步骤如下:1.准备实验设备:包括加热设备、冷凝器、分馏柱等;2.准备混合液:按照实验要求,将需要分离的混合液制备好;3.装配设备:将冷凝器安装在分馏柱上方,连接好相应的管道和热源;4.开始加热:逐渐加热混合液,将其中的沸点较低组分蒸发出来;5.冷却和回流:通过冷凝器使蒸发的组分冷却并凝结成液体,回流到容器中;6.收集液体:将回流液体收集,并记录途中温度和时间等相关数据;7.结束实验:实验完成后,及时关闭加热设备和冷凝器,整理实验装置。

3. 实验操作及数据记录3.1 实验设备准备首先,确保实验室环境安全,检查仪器设备是否齐全,并找到精馏实验所需的各种设备:•电热板:用来提供加热源;•分馏柱:用来增加接触面积,提高分离效果;•冷凝器:通常为水冷型冷凝器,确保冷却效果良好。

3.2 实验样品准备按照实验要求,取出需要分离的混合液样品。

注意记录样品的成分和浓度等信息。

3.3 装配设备将冷凝器安装在分馏柱上方,并连接好相应的管道和热源。

确保连接紧密,无泄漏。

3.4 开始实验1.打开电热板,设置适当的加热温度;2.将混合液置于分馏烧瓶中,放入加热设备中;3.监测温度变化:通过温度计等工具,记录样品温度的变化。

化工原理实验报告_连续进料精馏

化工原理实验报告_连续进料精馏

筛板精馏塔塔板效率的测定一、实验目的了解精馏塔的构造,熟悉精馏工艺流程; 熟悉精馏塔操作方法;测定在全回流状况下的单板效率及部分回流状况下的全塔效率; 二、实验原理1.全回流状况下的单板效率对第n 板而言,按其相组成变化表示的单板效率(Murphree efficiency)为1*1++--=n n n n MV y y y y E (1) 全回流时R=∞,操作线与对角线重合。

因此有:y n+1=x n1-=n n x y于是式(1)可写成nn nn MV x y x x E --=-*1 (2) 这是,欲测定第n 块塔板的单板效率,只需测取该板(n 板)及其上一板(n-1板)的液相组成x n 和x n-1值。

由x n 值根据平衡曲线找出y n *,在代入(2)式即可求出该板的单板效率。

2.全塔效率E T全塔效率又称总板效率。

可表示为NN E TT =式中:T N :理论板数(不包括再沸器),通过作图法得到N :实际板数(不包括再沸器),共有15块 对于二元物系已知气液平衡数据,可根据馏出液组成x D ,料液组成x F ,釜残液组成x W ,回流比R ,进料温度t F 可求出理论板数。

三、实验装置实验装置为电加热筛板塔,主要技术参数如下所示 塔内径:Φ80mm实际塔板数:15块(不包括再沸器) 板间距:100mm 加料板位置: 孔径:Φ2mm 开孔率:6%再沸器加热功率:3kW塔顶冷凝器面积(双程列管式)0.4m2塔内物系:乙醇和水的混合物四、实验步骤1.检查整套装置管路系统及控制系统是否正常;2.向蒸馏釜中加入料液,维持液面在2/3处。

料液组成在15%(体积分率)左右;3.启动电源(或蒸汽)加热,打开冷却水(适当)。

4.调节加热电压至100V左右,使塔操作正常,全回流至塔顶、塔底温度基本不变,全塔稳定后取样(测单板效率)。

测定x n和x n-1值。

取样及分析方法:用锥形瓶分别接取一定量的塔顶回流液、塔釜残液,冷却到40℃以下。

精馏实验实验报告3篇

精馏实验实验报告3篇

精馏实验实验报告3篇精馏实验实验报告1学院:化学工程学院姓名:学号:专业:化学工程与工艺班级:同组人员:课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期北京化工大学实验五精馏实验摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。

通过实验,了解精馏塔工作原理。

关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。

一、目的及任务①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。

④测定部分回流时的全塔效率。

⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。

⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

二、基本原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。

回流是精馏操作得以实现的基础。

塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。

回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。

回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。

若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。

当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。

若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。

但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。

实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。

在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。

板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。

(1)总板效率EE=N/Ne式中E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);Ne——实际板数。

(2)单板效率EmlEml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn__)式中 Eml——以液相浓度表示的单板效率;xn ,xn-1——第n块板和第n-1块板的液相浓度;xn__——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。

化工原理筛板塔精馏实验报告

化工原理筛板塔精馏实验报告

化工原理筛板塔精馏实验报告实验目的:掌握化工原理筛板塔精馏的基本原理及操作方法,了解精馏过程中的塔板效应以及回流比对塔板效应的影响。

实验仪器:化工原理筛板塔精馏实验装置、温度计、电子天平、试管架等。

实验原理:化工原理筛板塔精馏是通过液体在塔板上的气液两相接触、汽化和冷凝来实现分离纯液体的方法。

在塔中,通过加热器将进料液加热并汽化,然后进入塔板上的塔板上,并与从塔底部向上流动的回流液进行冷凝接触。

冷凝液中的较轻组分被汽化出来,而较重组分则降温并沉积在塔板上。

这样,通过多次的汽化和冷凝,逐渐将较轻组分从较重组分中分离出来。

实验步骤:1.首先将堆积在试管架上的塔板组装完成,确保塔板之间无泄漏。

2.将所需的混合液体注入塔底的进料罐中,并打开加热器将混合液体升温至沸腾。

3.根据实验要求,调节回流比,通过调节回流比来改变塔板效应。

4.使用温度计测量不同塔板中的温度,记录各个塔板的温度分布情况。

5.在实验过程中,定时收集和测量塔底收集器中的溶液,并测量其组分浓度。

6.根据实验数据计算纯液体的回流比、摩尔分数和回收率。

实验结果:根据实验数据计算得到不同塔板的温度分布情况。

根据计算得到的纯液体的回流比、摩尔分数和回收率,可以分析不同条件下塔板效应的影响。

实验结论:通过化工原理筛板塔精馏实验,我们得到了不同条件下的塔板效应的实验数据,分析了回流比对塔板效应的影响。

在实验过程中,我们发现回流比的增加可以提高塔板效应,进而提高纯液体的回收率。

这为进一步优化化工生产中的精馏工艺提供了重要依据。

实验中的注意事项:1.操作时要严格遵循实验操作规程,注意个人安全。

2.在进行实验操作过程中,遵循安全操作规范,确保设备正常运行。

3.注意实验装置的密封性,以避免气体泄漏。

4.在进行实验数据记录时,要认真准确地记录实验数据,以保证实验结果的可靠性。

1.曹建国,张玉芬,梁中美.化工原理与工业催化[M].化学工业出版社。

化工原理含实验报告(3篇)

化工原理含实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。

2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。

3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。

4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。

二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。

1. 流体流动阻力实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。

实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。

阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。

实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。

实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。

2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。

3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。

4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。

实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。

2. 精馏实验实验目的:1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2. 了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4. 测定部分回流时的全塔效率。

5. 测定全塔的浓度分布。

6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。

精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。

实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。

2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。

3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。

4. 绘制浓度分布曲线。

实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验

化工原理精馏实验化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于分离和提纯混合物中的组分。

本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。

1. 实验目的化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。

通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。

2. 实验原理化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为液体,从而实现分离。

在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充分的分离。

3. 实验步骤(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。

(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。

(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。

(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。

(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,开始收集冷凝液。

(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所需组分的分离和提纯。

4. 实验注意事项(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。

(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此需要掌握合适的加热速率。

(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度在安全范围内。

(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实验的影响。

5. 实验结果分析通过化工原理精馏实验,可以得到分离出的纯净组分,并进行定量分析。

根据实验结果,可以进一步探讨精馏的分离效果、提纯效率等指标,并对所得纯净组分进行性质分析。

总结:化工原理精馏实验是一项重要的实验内容,通过实验可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。

在实验过程中,需要注意设备的清洁和安全操作,合理控制加热温度和加热速率,以达到较好的分馏效果。

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告

化工原理精馏实验报告精馏技术在化学工程中已经得到了广泛的应用,但是如何完善其理论基础却是一个相当棘手的问题。

本文介绍了精馏实验,简要概述了精馏实验的基本原理及其应用,同时尝试深入了解精馏实验的基本操作,研究精馏实验的结果,并探讨分析其理论原理。

精馏是一种分离工艺,它的用途有两个方面。

首先,精馏是一种冷冻分离技术,可以通过利用液相与固相的分子量差异,将混合物分离出来。

其次,精馏也可以被用于提取物质,将物质从混合物中分离出来,以获得更高纯度的产品。

精馏实验的基本原理是利用溶剂的沸点级将混合液分为多个部分,然后采用吸附的方式将其中的不同组分分离出来。

精馏实验的操作步骤有:放置混合液;配置精馏塔;控制温度;给料;收集分离结果并绘制精馏曲线;分析结果。

首先,将混合液放入精馏塔中,然后控制精馏塔的温度,在进行温度控制的过程中,给料应该按预先设定的速率进行,以控制压力,这样便可以收集分离后的结果,绘制精馏曲线,根据精馏曲线的分析,可以分析出所得到的产品的有效性,并了解其分离效果。

另外,在精馏实验中,还可以采用许多其它的手段,以检验精馏实验的结果,如容量分析、比表面积测定、溶解度测定、m角测定等,从而对精馏实验的结果进行评价。

总之,精馏实验是为了让我们更好地理解和利用化学工程中的精馏技术,了解精馏实验的原理和操作,充分利用实验结果,并以此进行研究。

通过以上介绍,我们可以发现,精馏实验在化学工程中具有重要意义,可以用来分离混合液,提取物质,评价实验结果,从而为精馏技术的改进提供有力的理论支撑。

然而,在实际进行精馏实验时,需要用户掌握基本原理、进行合理操作,避免发生意外和错误,有效地利用精馏塔,从而使实验结果更好地反映出实验所需的理论结果。

综上所述,精馏技术已经在化学工程领域得到广泛应用,但是如何提高精馏技术的理论基础仍然是一个复杂的问题。

因此,精馏实验就显得十分重要,它不仅能够给我们提供更多的知识,而且可以实践中新的了解,以更加全面地把握精馏技术的理论原理,进而更好地服务于化学工程的发展。

化工原理精馏实验报告

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。

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北京化工大学实验报告精馏实验一、摘要精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。

本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。

关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率二、实验目的1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2、了解板式塔的结构,观察塔板上气- 液接触状况。

3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4、测定部分回流时的全塔效率。

5、测定全塔的浓度或温度分布。

6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

三、实验原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热和传质,使混合液达到一定程度的分离。

回流是精馏操作得以实现的基础。

塔顶的回流量和采出量之比,称为回流比。

回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。

回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。

若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。

当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。

若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。

但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。

实际回流比常取用最小回流比的倍。

在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。

板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。

(1)总板效率EN e式中E —总板效率;N—理论板数(不包括塔釜);Ne —实际板数。

2)单板效率E mlE x n 1 x nE ml *x n 1 x n*式中E ml—以液相浓度表示的单板效率;x n,x n-1—第n 块板的和第(n-1 )块板得液相浓度;x n*—与第n 块板气相浓度相平衡的液相浓度。

总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。

单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。

物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因素。

当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高的板效率;对于不同的板型,可以在保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,已评价其性能的优劣。

总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果,常用于板式塔设计中。

若改变塔釜再沸器中电加热器的电压,塔板上升蒸汽量将会改变,同时,塔釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化,其沸腾给热系数也将发生变化,从而可以得到沸腾给热系数也加热量的关系。

由牛顿冷却定律,可知Q A t m22式中Q —加热量,kW;α—沸腾给热系数,kW/(m2· K);A—传热面积,m2;Δ t m—加热器表面与温度主体温度之差,℃若加热器的壁面温度为ts ,塔釜内液体的主体温度为tw ,则上式可改写为Q A t s t w若塔釜再沸器为直接电加热,则其加热量Q为式中U —电加热器的加热电压,V;R —电加热器的电阻,Ω。

四、实验装置和流程图4-11 精精馏装置和流程示意图1—塔顶冷凝器;2—回流比分配器;3—塔身;4—转子流量计;5—视蛊;6—塔釜;7—塔釜加热器;8—控温加热器;9—支座;10—冷却器;11—原料液罐;12—缓冲罐;13—进料泵;14—塔顶放气阀本实验的流程如上图所示,主要由精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。

1,精馏塔精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径φ(57×) mm,塔板间距80mm;溢流管截面积,溢流堰高12mm,底隙高度6mm;每块塔板开有43 个直径为的小孔,正三角形排列,孔间距为6mm。

为了便于观察塔板上的气- 液接触状况,塔身设有一节玻璃视盅,在第1—6 块塔板上均有液相取样口。

蒸馏釜尺寸为φ 108mm× 4mm× 400mm。

塔釜装有液位计、电加热器()、控温电加热器(200W)、温度计接口、测压口和取样口,分别用于观测釜内液面高度,加热料液,控制电加热量,测量塔釜温度,测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。

由于本实验所取试样为塔釜液相物料,故塔釜可视为一块理论板。

板内冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积, 管外走蒸汽,管内走冷却水。

2,回流分配装置回流分配装置有回流分配器与控制器组成。

控制器由控制仪表和电磁线圈构成。

回流分配器由玻璃制成,它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。

两个出口管分别用于回流和采出。

引流棒为一根φ 4mm的玻璃棒,内部装有铁芯,塔顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下,在控制器的控制下实现塔顶冷凝器的回流或采出操作。

即当控制器电路接通后,电磁线圈将引流棒吸起,操作处于采出状态;当控制器电路断路时,电磁线圈不工作,引流棒自然下垂,操作处于回流状态。

此回流分配器既可通过控制器实现手动控制,也可通过计算机实现自动控制。

3,测控系统本实验中,利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比参数,该系统的引入,不仅使实验更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集和控制。

4,物料浓度分析本实验所采用的体系是乙醇- 正丙醇,由于这两种物质的折光率存在差异,且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系,故可通过阿贝折光仪分析料液的折光率,从而得到浓度。

这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单,但精度稍低;若要实现高精度的测量,可利用气相色谱进行浓度分析。

混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下。

25℃ m= —30℃ m= —40℃ m= —式中m —料液的质量分数;n D—料液的折光率五、实验操作1、对照流程图,先熟悉精馏过程的流程,并搞清仪器柜上按钮与各仪表相对应的设备及测控点。

2、全回流操作时,在原料储罐中配置乙醇含量20%-25 %(摩尔分数)左右的乙醇- 正丙醇料液,启动进料泵,向塔中供料至塔釜液面250-300mm。

3、启动塔釜加热及塔身伴热,观察塔釜、塔身、塔顶温度及塔板上的气液接触状况(观察视镜),发现塔板上有料液时,打开塔顶冷凝器的冷却水控制阀。

4、测定全回流情况下的单板效率及全塔效率,在一定回流量下,全回流一段时间,待该塔操作参数稳定后,即可在塔顶、塔釜及相邻两块塔板上取样,用阿贝折光仪进行分析,测取数据2 次,并记录各操作参数。

5、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数,调节塔釜加热器的加热电压,待稳定后,记录塔釜温度及加热器壁温,然后改变加热电压,测取8-10 组数据。

6、待全回流操作稳定后,根据进料板上的浓度,调整进料液的浓度,开启进料泵,设定进料量及回流比,测定部分回流情况下的全塔效率,建议进料量维持在30-35mL/min ,回流比3-5 ,塔釜液面维持恒定(调整釜液排出量)。

切记在排釜液前,一定要打开釜液冷却器的冷却水控制阀。

待塔操作稳定后,在塔顶、塔釜取样,分析测取数据。

7、实验完毕后,停止加料,关闭塔釜加热及塔身伴热,待一段时间后(视镜内无料液时),切断塔顶冷凝器及釜液冷却器的供水,切断电源,清理现场。

六、实验数据处理乙醇—正丙醇平衡数据(p=)(均以乙醇摩尔分率表示)序号液相组成x 气相组成y 1∕ x 1∕ y4020 10 8 5 42 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 2728293031323334353637383940 1 1 1 纯乙醇及纯正丙醇的折光率:纯乙醇n D纯正丙醇n D折光率计算混合料液的折光率与质量分数的关系:联立式1=及0= 计算得:a=;b= 即混合料液折光率及质量分数关系为:m=全回流情况下的实验数据:折光率n D1折光率n D2平均折光率n D质量分数m摩尔分率x 塔顶塔釜第五块板第六快板以第一组数据作计算实例:平均折光率:n D=(n 1+n2)/2=+/2=质量分数: m=乙醇摩尔质量 M =∕ kmol 丙醇摩尔质量 M = kg ∕ kmol部分回流情况下的实验数据: ( R=1)塔顶 塔釜 进料以塔顶数据为例,计算过程如下:1)摩尔分率计算已求出混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下:m= 故: 平均折光率: n D =(n D1+n D2)/2=+/2=塔顶料液质量分数 m=乙醇摩尔质量 M =∕ kmol 丙醇摩尔质量 M = kg ∕kmol摩尔分率: x Dm/ M乙醇0.6121/ 46.070.6730m/M乙醇(1 m) / M正丙醇0.6121/ 46.07 (1 0.6121)/ 60.1 0.6730同理,求得 x W = x F =2)塔顶出料 D 、塔釜出料 W进料量 F =30mL ∕ min 进料液乙醇质量分数 m = 乙醇摩尔分率 x F =物性数据:乙醇密度ρ A =∕ mL 丙醇密度ρ B = g ∕mL 乙醇摩尔质量 M A =∕ kmol丙醇摩尔质量M B = kg ∕kmol进料液平均密度ρ m = m ρ A +﹙ 1- m ﹚ρ B=×+﹙ 1-﹚×= g ∕ mL进料液平均摩尔质量 M m = x F M A + (1 -x F )M B=×+ (1 - ×= kg ∕ kmol进料液质量流量 m =60F ×ρm ∕1000=60×30×∕1000=∕ h 进料液摩尔流量 F =1000m ∕M m = 1000×∕=∕ h摩尔分率: x Dm/M 乙醇m/M 乙醇 (1 m )/M 正丙醇0.7598/ 460.7598/ 46 (1 0.7598)/ 600.8049折光率 n D1折光率 n D2平均折光率 n D 质量分数 m 摩尔分率 x全塔物料衡算: F D W ; Fx F Dx D Wx W 即:= D + W ;×= D ×+ W × 联立以上两式解得: D = mol ∕h W = mol ∕ h3)泡点温度 t b进料状态:乙醇摩尔分率 x F =,总压 P = 查得乙醇( A )、丙醇( B )的蒸汽压方程如下:3803.98T 41.683166.38T 80.15乙醇的摩尔汽化潜热 乙醇的摩尔热容 C 丙醇的摩尔汽化潜热 丙醇的摩尔热容 Cr A = kJ ∕ kmolmA = kJ ∕ (kmol ? ℃ )r B = kJ ∕ kmolmB= kJ ∕ (kmol ? ℃ )系统满足恒摩尔流假定。

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