实验五精馏综合实验-大连理工大学化工原理及实验精品课程
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。
大连理工-化工原理课件
目录绪论前言第1章流体流动1.1 概述1.2 流体静力学1.3_流体动力学1.4 流体流动阻力1.5 管路计算1.6 流速与流量的测定1.7 流体流动与动量传递第2章流体输送设备2.1 概述2.2 离心泵2.3 容积式泵2.4 其他类型的叶片式泵2.5 各类泵的比较与选择2.6 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵第3章流体相对颗粒（床层）的流动及机械分离3.1 概述3.2 颗粒及颗粒床层的特性3.3 颗粒与颗粒间的相对运动3.4 沉降3.5 流体通过固定床的流动3.6 过滤3.7 固体流态化及气力输送3.8 气体的其他净化方法第4章传热4.1 概述4.2 热传导4.3 对流传热4.4 表面传热系数的经验关联4.5 辐射传热4.6 传热过程计算4.7 换热器第5章蒸发5.1 概述5.2 蒸发设备5.3 单效蒸发计算5.4 多效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施第6章蒸馏6.1 概述6.2 溶液气液相平衡6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏6.4 精馏6.5 双组分连续精馏的设计计算6.6 间歇精馏6.7 恒沸精馏和萃取精馏6.8 多组分精馏6.9 特殊蒸馏6.10 板式塔大连理工大学化工原理（参赛课件）第7章气体吸收7.1 概述7.2 吸收过程中的质量传递7.3 相际间的质量传递7.4 低浓度气体吸收7.5 高浓度气体吸收7.6 多组分吸收过程7.7 化学吸收7.8 解吸操作7.9 填料塔第8章萃取8.1 概述8.2 液液相平衡关系8.3 部分互溶物系的萃取计算8.4 完全不互溶物系的萃取计算8.5 溶剂的选择及其他萃取方法8.6 浸取与超临界萃取8.7 萃取设备第9章干燥9.1 概述9.2 湿空气的性质及湿度图9.3 固体物料干燥过程的相平衡9.4 恒定干燥条件下的干燥速率9.5 干燥过程的设计计算9.6 干燥器第10章膜分离和吸附分离过程10.1 概述10.2 膜分离10.3 吸附化工原理实验是深入学习化工过程及设备原理、将过程原理联系工程实际、掌握化工单元操作研究方法的重要课程，是培养和训练化工技术人才分析解决工程实际问题能力的重要环节。
实验五、筛板塔精馏实验
实验五精馏实验一、实验目的二、基本原理三、设备参数和工作原理四、实验步骤五、实验报告要求六、思考题实验目的1、熟悉板式塔的结构及精馏流程；2、掌握精馏塔的操作，学会精馏塔全塔效率的测定方法；3、对15%~20%（体积）的乙醇—水混合液进行分离，获得塔顶馏出液乙醇的浓度大于93%（体积），塔釜残液乙醇浓度小于3%（体积）的合格产品。
在板式蒸馏塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，气液两相在塔板上接触，实现传质、传热过程而达到分离的目的。
如果在每层塔板上，上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态，则该塔板称之为理论塔板。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限，气液两相不可能达到平衡，即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此，完成一定的分离任务，精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
对于双组分混合液的蒸馏，若已知汽液平衡数据，测得塔顶流出液组成Xd 、釜残液组成Xw，液料组成Xf及回流比R和进料状态，就可用图解法在y-x图上，或用其他方法求出理论塔板数Nt 。
精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比，即：Et=N t/N影响塔板效率的因素很多，大致可归结为：流体的物理性质（如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等）、塔板结构以及塔的操作条件等。
由于影响塔板效率的因素相当复杂，目前塔板效率仍以实验测定给出。
精馏塔的单板效率Em可以根据气相（或液相）通过测定塔板的浓度变化进行计算。
若以液相浓度变化计算，则为：E m l=(X n-1-X n) / (X n-1-X n*)若以气相浓度变化计算，则为：E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1)——第n-1块板下降的液体组成，摩尔分率；式中：Xn-1X n——第n块板下降的液体组成，摩尔分率；X n* ——第n块板上与升蒸汽Y n相平衡的液相组成，摩尔分率；Y n+1 ——第n+1块板上升蒸汽组成，摩尔分率；Y n ——第n块板上升蒸汽组成，摩尔分率；Y n* ——第n块板上与下降液体X n相平衡的气相组成，摩尔分率。
【实验】实验报告精馏
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顶馏出液收集在塔顶产品罐中，塔釜产品经冷却后收集在塔底产品接收器内。
（3）等操作稳定后,观察板上传质状况,记下加热电压、塔顶温度等有关数据,整个操作 中维持进料流量计读数不变, 用注射器取塔顶、塔釜和进料三处样品,用折光仪分析,并记 录原料液的温度(室温)。
塔顶
1.3576
1.3582
1.3579
0.7598
0.8049
塔釜
1.3742
1.3756
1.3749
0.0425
0.0547
第五块板
1.3740
1.3727
1.3734
0.1079
0.1362
第六快板
1.3744
1.3742
1.3743
0.0678
0.0866
部分回流情况下的实验数据：（R=1）
摩尔分率： xD
m / M乙醇 m / M乙醇 (1 m) / M乙醇
0.7598/ 46 0.7598/ 46 (1 0.7598) / 60
0.8049
部分回流情况下的实验数据处理： 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=58.055-42.194nD 故：
【关键字】实验
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实验报告
课程名称： 实验题目： 班级学号： 姓 名： 成 绩：
沈阳理工大学
年月日
实验内容：
1、学习精馏塔的操作方法，了解板式精馏过程、塔板上气液流动状态，识别精馏塔板 上出现的几种操作状态。
化工原理 精馏实验
实验装置流程如图
1 塔釜 2 塔节 3 冷凝器 4 回流流量计 6 塔顶取样闸 10 塔底处料闸
实验操作要点 1 在塔釜内预先配置乙醇浓度为 7%-8%的水溶液，塔釜液位以接近塔釜高度 2/3 为宜。在原料槽内配置乙醇浓度为 15%左右的水溶液作为原料液。 2 开启加热电源预热釜液，及时开启塔顶冷凝器进水阀门，当釜液沸腾后要注 意控制加热量。 3 由于开始前塔内存在不凝性气体（空气），开始后要注意开启塔顶的排气阀 门，利用塔内上升的蒸汽将其排除塔外，以免影响冷凝器的冷凝效果。
（2）精馏塔操作过程中的流体力学现象 在精馏塔操作过程中，塔内要维持正常的气液负荷，避免以下不正常操作状况。 1）严重的液体被上升的气流夹带至上层塔板，这种现象叫液沫夹带。液沫夹带 是一种与流体主流方向相反的流动，属返混现象。在一般情况下，液沫夹带会
导致塔板效率降低，严重时会发生夹带液泛，破坏塔的正常操作。一般认为液 沫夹带率小于 10%属于正常。操作气速过大是导致过量液沫夹带的主要原因。 2）严重的漏液现象 在正常操作范围内，液相和气相在塔板上呈错流接触，但是，当操作气速过小 时，部分液体会从塔板开孔处直接漏下，这种漏液现象对精馏过程是不利的， 它使气、液两相不能充分接触。漏液严重时，将使塔板上不能积液而不能正常 操作。 3）溢流液泛 由于降液管通过能力的限制，当气液负荷增大到一定程度，或塔内其塔板的降 液管有堵塞现象时，降液管内的清液层高度增加，当降液管液面升至溢流堰板 上沿时，降液管内的液体流量为其极限流量，若液体流量超过此极限值，塔板 上开始积液，最终会使全塔充满液体，引起溢流液泛，破坏塔的正常操作。 4）塔板压降及塔釜压力 塔板压降是精馏塔一个重要的操作参数，它反映了塔内气液两相的流体力学状 况。一般，以塔釜压力 PB 来表示塔内各板的综合压降： PB=PT+∑△Pi 其中，PT 为塔顶压力，△Pi 为塔板压降。 当塔内发生严重雾沫夹带时，PB 将增大。若 PB 急剧上升，则表明塔内可能发 生液泛；如果 PB 过小，则表明塔内已经发生严重漏液。通常情况下，设计完善 的精馏塔应有适当的操作压降范围， （3）精馏塔操作过程的调节 操作条件的变化或外界扰动，会引起精馏塔操作的不稳定。在操作过程中必须 及时予以调节，否则将影响分离效果，使产品质量不合格。 1）塔顶采出率 D/F 过大所引发的现象及调节方法 前已指出，当进料条件和分离要求已经确定后，在正常情况下，塔顶和塔 底采出率的大小要受到全塔物料衡算的制约，不能随意规定。在操作过程中， 如果塔顶采出率 D/F 过大,则必 DXDi>FXFi-WXWi(i 为轻组分)。随着过程的进行，
大连理工大学886化工原理及化工原理实验2020年考研专业课初试大纲
大连理工大学2020年硕士研究生入学考试大纲
科目代码：886 科目名称：化工原理及化工原理实验
试题分为客观题型和主观题型，其中客观题型（填空题）约占30%，主观题型（计算题、简单答题）约占70%，具体复习大纲如下：
一、绪论
1、了解化工原理课程的形成、发展及其在化学工程学科中的地位。
2、掌握化工原理课程的性质、基本内容、物理量的单位及计算。
二、流体流动基础
1、掌握流体静力学。
2、掌握流体动力学。
3、熟练流体流动阻力计算。
4、熟练管路计算。
5、掌握流速和流量的测量。
三、流体输送设备
1、掌握离心泵原理、操作及选型。
2、熟练离心泵在管路中的工况，以及实际流体流动机械能衡算式的应用。
2、了解其它类型泵、风机和真空泵原理。
四、流体与颗粒(床层)的相对运动—机械分离及流态化
1、掌握颗粒与颗粒床层的特性。
2、掌握流体与颗粒间的相对运动。
3、掌握重力沉降。
4、掌握流体通过颗粒床层的流动。
5、熟练过滤过程计算。
6、了解气体净化的其他方法和设备。
五、传热过程及换热器
1、掌握导热、对流传热和辐射传热的概念。
2、掌握流体无相变化时对流表面传热系数的经验关联。
3、掌握蒸汽冷凝与液体沸腾特点。
4、掌握辐射传热及复合传热。
5、熟练传热过程的计算，列管换热器结构设计及类型，强化传热。
6、了解其它型式换热设备。
六、蒸发
1、掌握单效蒸发和真空蒸发概述、计算。
化工原理精馏实验(最终版)
化工原理实验精馏实验报告班级：化工1104姓名：吕游学号： 2011011105同组人员：刘晓林，许馨予，张少林实验日期：2011.4.18一、实验目的1、了解筛板式精馏塔的结构，学习数字显示仪表的原理及使用。
2、学习筛板式精馏塔的操作方法，观察汽液两相接触状况的变化。
3、测定在全回流时精馏塔总板效率，分析汽液接触状况对总板效率的影响。
4*、测定在全回流时精馏塔的单板效率。
分析汽液接触状况对单板效率的影响。
5*、测定部分回流时的总板效率，分析气液接触状况对总板效率的影响。
6*、测定精馏塔在全回流下塔体浓度（温度）分布。
带*项为教学大纲要求之外项目。
二、实验原理：在精馏过程中，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多次部分汽化部分冷凝，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作的必要条件，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主要参数，它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。
若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要无穷多块塔板，在工业上是不可行的。
若在全回流下操作，既无任何产品的采出，也无任何原料的加入，塔顶的冷凝液全部返回到塔中，这在生产中无任何意义。
但是，由于此时所需理论板数最少，易于达到稳定，故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。
通常回流比取最小回流比的1.2～2.0倍。
1．塔板效率板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用，由于接触时间短暂和不够充分，并且汽相上升也有一些雾沫夹带，因此其传质效率总不会达到理论板效果。
通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。
塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。
影响塔板效率的因素很多，大致归纳为：流体的物理性质（如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等）塔板结构以及操作条件等，由于影响塔板效率的因素相当复杂，目前仍以实验的方法测定。
a. 总板效率（或全塔的效率）：反映全塔中各层塔板的平均分离效果，常用于板式塔的设计。
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化工原理实验教学研究室
二、实验基本原理
对于二元物系，若已知气液平衡数据，则 根据xD、xF，xW及操作回流比R和进料热状态 参数q，就可用图解法或计算机模拟计算求 出理论板数或填料层的理论级数
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二、实验基本原理
板式精馏塔
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五、实验操作步骤
关闭塔顶采出发门开关，在全回流下操作 ，待塔顶塔釜温度不变时，开始取样，取 样器和容器清洗三次，样品送去分析。
打开塔顶采出阀门开关，再一定回流量下 进行类似于上一项的操作。
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五、实验操作步骤
加大电流，观察塔的液泛现象，此时操作 压力明显增大。
实验五 精馏综合实验
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在化工、轻工、石油等生产 过程中所处理的原料、中间产物 或粗制产物大都是很有几个组分 的均相混和物。
精馏就是分离均相液体混合 物的方法之一。
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精馏的分离程度除与精馏塔 的板数或填料层高度机器设备的 结构形式有关外，还与物料的性 质、操作条件、气液流动情况有 关。
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三下午1时58分 19秒13:58:1920.10.21
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午1时 58分20.10.2113:58Oc tober 21, 2020
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三1时58分19秒 13:58:1921 October 2020
的可靠性和准确，经实验老师同意后开始 实验
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四、实验要求
按拟定的实验步骤实验，获得数据后经老 师同意，停止实验
整理实验数据，写实验报告
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五、实验操作步骤
熟悉精馏塔的结构和精馏工艺流程，并了 解和部分作用。
检查精馏釜中料液量和组成是否适当。一 般精馏操作，釜中液面保持在液面计的2/3 左右，釜内料液为乙醇水溶液，乙醇浓度 在20%~30%（质量）
1. 全塔效率
ET
NT NP
2. 单板效率
3.
气相EMV
yn yn*
yn1 yn1
液相EML
xn1 xn1
xn xn
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四、实验基本原理
填料塔精馏 填料塔的等塔高度
HETP h / NT
分离所需的理论板数NT和等板高度HETP可 求出填料层高度h
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三、实验装置
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五、实验操作步骤
接通电源，调节固态调压器，再慢慢加大 加热功率至一定值，加热精馏釜。
记录塔釜塔顶及中间各板温度
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五、实验操作步骤
开车后注意观察塔釜塔顶温度变化，当塔 顶第一块板有上升蒸汽时，打开冷却水阀， 冷却水量由转子流量计观察，用水量应保 持使塔顶上升蒸汽全部冷凝即可，不必全 开水阀，节约水，同时可避免回流温度过 低，大也要注意勿因冷却水过少使蒸汽从 塔顶喷出。
为了确定精馏塔的性能，了 解其操作情况，必须进行精馏过 程的实验研究工作。
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一、实验目的和任务
熟悉精馏的工艺流程，了解板式塔或填料 塔的结构
掌握精馏过程的操作及调节方法 在全回流及部分回流条件下，测定板式塔
的全塔效率（总板效率）及单板效率，或 测定填料塔的填料层等板高度
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相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三1时58分19秒20.10.21
谢谢大家！
观察后将固态调压器开度缓慢减小，使加 热功率为零，关掉电源，待没有回流是将 冷却水阀关掉
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六、注意事项
蒸馏釜中料液量要适当，附中液面保持在液位计 的2/3左右，乙醇浓度在20%~30%（质量）
用调节固态调压器条加热功率时应缓慢增大或减 小。
注意观擦糖顶塔釜及各板温度变化及塔压变化， 及时开启冷却水阀，防止塔顶蒸汽从冷凝器排空 管喷出。
本实验有四套精馏
装置，均包括以下
设备：精馏塔、冷
凝器、再沸器、原
料罐、进料泵和釜
液冷却器等
水
水
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板式塔装置
h 4
8பைடு நூலகம்
回水 冷却水
填料塔装置
h
回水 冷却水
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四、实验要求
学生根据各套精馏装置所具备的条件及功 能确定实验流程
确定数据采集点，获取必须的实验数据； 拟定实验步骤及操作方法，保证实验数据
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。13:58:1913:58:1913:58Wednesday, October 21, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2113:58:1913:58:19October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日下午1时58分 20.10.2120.10.21
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午1时58分19秒 下午1时58分13:58:1920.10.21
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2113:5813:58:1913:58:19Oc t-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三1时58分 19秒 Wednesday, October 21, 2020
取样前应对取样器和容器清洗
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。13:58:1913:58:1913:5810/21/2020 1:58:19 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2113:58:1913:58Oc t-2021- Oct-20
一、实验目的和任务
观察板式塔的液泛和漏液等现象，或观察 填料塔的载液及液泛现象
观察精馏塔内气、液两相的接触状态 了解气相色谱法测定混合物组成的方法
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本装置设置了三个不同的进料位置，实 验过程中可根据塔的不同进料浓度优先选出 最合适的进料位置，同时还设有三个不同位 置的测温点和取样点，可根据取样点的数据 计算对应板的单板效率
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二、实验基本原理
在精馏塔中，再沸器或塔釜产生的蒸汽沿 塔逐渐上升，来自塔顶冷凝器的回流液从 塔顶逐渐下降，气液两相在塔内实现多次 接触，进行传质、传热过程，轻组分上升， 重组分下降，使混合液达到一定程度的分 离。
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二、实验基本原理
如果离开某一块塔板（或某一段填料）的 气相和液相的组成达到平衡，则该板（或 该段填料）称为一块理论板或一个理论级