化工大学精馏实验报告汇总
化工大学精馏实验报告汇总

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1.塔顶冷凝器 2.塔身 3.视盅 4.塔
釜 5.控温棒 6.支座
7.加热棒 8.塔釜液冷却器
9.转
子流量计 10.回流分配器
11.原料液罐 12.原料泵 13.缓
冲罐 14.加料口 15.液位计
2.回流分配装置 回流分配装置由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∮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,电磁圈将引流棒吸起,操作处于采 出状态;当控制器电路断开时,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 在本实验中,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、进料温度及回流比等参数,该系 统的引入,不仅使实验跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与控 制。 4.物料浓度分析 本实验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,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 液的折射率,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。
Q=U2/R
式中 U——电加热的加热电压,V;
R——电加热器的电阻,Ω。
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三、装置和流程
本实验的流程如图 1 所示,主要有精馏塔、回流分配装置及测控系 统组成。
化工大学精馏实验报告

北京化工大学学生实验报告姓名:学号:专业: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: 2016.5.13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。
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。
最新化工原理实验精馏实验报告汇编

最新化工原理实验精馏实验报告汇编一、实验目的1. 理解并掌握精馏过程的基本原理和操作技术。
2. 学习如何通过实验测定二元混合物的相对挥发度。
3. 掌握精馏塔内各点的浓度和温度分布。
4. 学习如何通过实验数据分析提高精馏效率的方法。
二、实验设备与材料1. 精馏塔实验装置一套,包括加热器、冷凝器、塔体、回流比控制器等。
2. 二元混合物样品,如乙醇-水混合物。
3. 温度计、压力计、流量计等测量仪器。
4. 数据记录本和计算工具。
三、实验步骤1. 实验前准备:检查实验装置是否完好,确保所有连接处无泄漏。
2. 样品准备:按照实验要求准确配制二元混合物。
3. 启动实验:开启加热器,逐渐升温至设定温度,同时开启冷凝器。
4. 调整回流比:根据实验要求,调整回流比至适当值,保持精馏过程稳定。
5. 数据采集:记录塔顶和塔底产品的温度、浓度及流量等数据。
6. 实验结束:关闭加热器,待系统冷却后,关闭冷凝器并拆卸装置。
四、实验结果与分析1. 绘制精馏曲线,标明塔顶和塔底产品的组成。
2. 计算相对挥发度,并与理论值进行比较分析。
3. 分析回流比对精馏效率的影响,并提出改进措施。
4. 根据实验数据,提出提高产品纯度和收率的建议。
五、实验结论1. 通过实验验证了精馏过程的基本原理,掌握了精馏操作的关键技术。
2. 实验数据与理论计算结果基本一致,证明了实验的准确性。
3. 通过调整操作参数,可以有效提高精馏效率和产品纯度。
4. 实验过程中存在的问题及改进措施,为后续实验提供了参考。
六、参考文献1. 史密斯, J. M., 等. (2005). 化工原理 (6th ed.). 麦格劳-希尔。
2. 阿塔克, R. K., 等. (2012). 化工热力学 (7th ed.). 威利。
3. 格林, D. W., 等. (2007). 化工实验技术 (2nd ed.). 科学出版社。
七、附录1. 实验数据记录表。
2. 实验曲线图。
3. 计算公式及数据处理方法。
化工原理实验精馏实验报告

. .北京化工大学学生实验报告学院:化学工程学院姓名:王敬尧学号: 2010016068专业:化学工程与工艺班级:化工1012班同组人员:雍维、雷雄飞课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期 2013.5.15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。
精馏实验报告完成版

化工基础实验精馏实验报告欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法,也是化工过程最重要的单元操作。
本文研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况: 精馏塔在全回流和部份回流下理论塔板数和全塔效率;并主要对乙醇—水混合液精馏过程中 的不同实验操作条件进行研究, 得出不同回流比对操作条件和分离能力的影响。
并由图解法 确定出理论塔板数和最适宜的分离操作条件。
精馏 回流 进料 插入法 图解法精馏技术作为化工过程中重要的单元操作之一,是将复杂化合物提存为单一组分最常用的方法。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、 液两相在塔体中作逆向流动, 利用混合 液中各组分具有不同的挥发度, 在相互接触的过程中, 液相中的轻组分转入气相, 而气相中 的重组分则逐渐进入液相, 从而实现液体混合物的分离。
目前发展了膜分离法、 吸附分离法 和萃取法等分离技术,但其生产操作都产生大量废物,因此通常采用精馏法实现物质分离, 而且从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的。
在实际生产应用时, 精馏操作首先需要解决的是精馏塔操作问题。
本文就此研究了全回 流和部份回流条件下理论塔板数和全塔效率,同时对不同回流比对操作条件和分离能力的影 响,采用图解法求取全回流和不同回流比下部份回流理论塔板数。
通过等板高度(HETP)的 大小来评价填料塔的分离能力, 并找出最优进料量及回流比, 等板高度越小, 填料层的传质 分离效果越好。
对解决化工生产实际问题有重要意义。
填料塔属连续接触式传质设备, 填料精馏塔与板式精馏塔的不同之处在于塔内气液相浓 度前者呈连续变化, 后者层逐级变化。
等板高度(HETP) 是衡量填料精馏塔分离效果的一个 关键参数,等板高度越小,填料层的传质分离效果就越好。
1.等板高度(HETP)HETP 是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。
它的大小,不仅取决于填料 的类型、材质与尺寸,而且受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响。
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。
实训报告总结化学精馏

#### 一、实训背景化学精馏作为化工生产中的一种重要单元操作,在石油、化工、医药等领域具有广泛的应用。
为了深入了解化学精馏的原理、过程及操作方法,我们进行了化学精馏实训。
通过本次实训,我们掌握了化学精馏的基本操作技能,加深了对化工生产过程的认知。
#### 二、实训目的1. 理解化学精馏的原理和过程;2. 掌握化学精馏设备的基本操作方法;3. 培养实际操作能力,提高安全意识;4. 增强团队协作能力,提高沟通协调能力。
#### 三、实训内容本次实训主要包括以下内容:1. 化学精馏原理及过程;2. 化学精馏设备介绍;3. 化学精馏操作步骤;4. 化学精馏异常处理及安全注意事项。
#### 四、实训过程1. 理论学习:首先,我们对化学精馏的原理、过程及设备进行了系统学习,了解了精馏的基本概念、操作原理、设备结构及操作方法。
2. 设备参观:随后,我们参观了实训现场,实地了解了精馏塔、冷凝器、再沸器等设备的结构及工作原理。
3. 操作实践:在理论学习和设备参观的基础上,我们开始进行化学精馏操作实践。
具体步骤如下:a. 检查设备状态,确保设备完好;b. 启动设备,进行冷态开车;c. 进料,调整塔内温度、压力等参数;d. 调整回流比,控制塔顶、塔底产品纯度;e. 观察设备运行情况,发现异常及时处理。
4. 异常处理:在实训过程中,我们遇到了一些异常情况,如塔内温度、压力波动等。
通过查阅资料和请教老师,我们学会了如何处理这些异常情况。
5. 总结与反思:实训结束后,我们对本次实训进行了总结和反思,分析了操作过程中存在的问题,并提出了改进措施。
#### 五、实训收获1. 理论知识的巩固:通过本次实训,我们对化学精馏的原理、过程及设备有了更深入的了解,为今后从事相关工作打下了坚实基础。
2. 实际操作能力的提高:在实训过程中,我们掌握了化学精馏的基本操作方法,提高了实际操作能力。
3. 安全意识的增强:通过实训,我们认识到化工生产过程中的安全重要性,增强了安全意识。
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化工大学精馏实验报告汇总北京化工大学学生实验报告姓名:学号:专业: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: 2016.5.13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。
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数。
当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高板效率;对于不同的板型,可以保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,以评价其性能的优劣。
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加热器的电压,塔内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与加热量的关系。
由牛顿冷却定律,可知Q=αA△tm式中 Q——加热量,kw;α——沸腾给热系数,kw/(m2*K);A——传热面积,m2;△tm——加热器表面与主体温度之差,℃。
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=aA(ts -tw)由于塔釜再沸器为直接电加热,则加热量Q为Q=U2/R式中 U——电加热的加热电压,V; R——电加热器的电阻,Ω。
三、装置和流程本实验的流程如图1所示,主要有精馏塔、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∮(57×3.5)mm,塔板间距80mm;溢流管截面积78.5mm2,溢流堰高12mm,底隙高度6mm;每块塔板开有43个直径为1.5mm的小孔,正三角形排列,孔间距为6mm。
为了便于观察踏板上的汽-液接触情况,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∮108mm×4mm×400mm.塔釜装有液位计、电加热器(1.5kw)、控温电热器(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,控制电加热装置,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,故塔釜内可视为一块理论板。
塔顶冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积为0.06m2,管外走冷却液。
图1 精馏装置和流程示意图1.塔顶冷凝器 2.塔身 3.视盅 4.塔釜 5.控温棒 6.支座7.加热棒 8.塔釜液冷却器 9.转子流量计 10.回流分配器11.原料液罐 12.原料泵 13.缓冲罐 14.加料口 15.液位计2.回流分配装置回流分配装置由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∮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,电磁圈将引流棒吸起,操作处于采出状态;当控制器电路断开时,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.测控系统在本实验中,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、进料温度及回流比等参数,该系统的引入,不仅使实验跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与控制。
4.物料浓度分析本实验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,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射率,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。
ω=60.8238-44.0529n D式中 ω——料液的质量分数;D n ——料液的折射率(以上数据为由实验测得)。
四、操作要点①对照流程图,先熟悉精馏过程中的流程,并搞清仪表上的按钮与各仪表相对应的设备与测控点。
②全回流操作时,在原料贮罐中配置乙醇含量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达250~300mm 。
③启动塔釜加热及塔身伴热,观察塔釜、塔身t 、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,在一定的回流量下,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(重复2~3次),并记录各操作参数。
⑤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。
五、报告要求①在直角坐标系中绘制x-y 图,用图解法求出理论板数。
②求出全塔效率和单板效率。
③结合精馏操作对实验结果进行分析。
六、数据处理(1)原始数据①塔顶:1D n =1.3597,2D n =1.3599;塔釜:1D n =1.3778,2D n =1.3779 。
②第四块板:1D n =1.3658,2D n =1.3658;第五块板:1D n =1.3678,2D n =1.3681。
(2)数据处理①由附录查得101.325kPa 下乙醇-正丙醇 t-x-y 关系:表1:乙醇—正丙醇平衡数据(p=101.325kPa )序液相气相沸点号组成x 组成y /℃1 0 0 97.162 0.126 0.240 93.853 0.188 0.318 92.664 0.210 0.339 91.65 0.358 0.550 88.326 0.461 0.650 86.257 0.546 0.711 84.988 0.600 0.760 84.139 0.663 0.799 83.0610 0.844 0.914 80.5911 1.0 1.0 78.38乙醇沸点:78.38℃,丙醇沸点:97.16℃。
纯溶质(溶剂)折光率原始数据纯物质 折光率 均值冰乙醇 1.3581 1.3579 1.3580正丙醇 1.3809 1.3805 1.3807回归方程:由质量分数m=A-Bn D 代入m 1=1 n D1=1.3580 与m 2=0 n D2=1.3807得 ω=60.8238-44.0529n D ①②原始数据处理:表2:原始数据处理名称 折光率n D 折光率n D 平均折光率n D 质量分数ω 摩尔分数x塔顶1.3597 1.3599 1.3598 0.9207 0.9380 塔釜1.3778 1.3779 1.37785 0.1255 0.1577 第4块板1.3658 1.3658 1.3658 0.6563 0.7136 第5块板 1.3678 1.3681 1.36795 0.5616 0.6256以塔顶数据为例进行数据处理:3598.121.35991.3597221=+=+=D D D n n n 将平均折光率带入①式9207.03598.10529.448238.600529.448238.60=⨯-=-=D n ω9380.0609207.0-1469207.0469207.0-1=+=+=正丙醇乙醇乙醇ωωωωωωx③在直角坐标系中绘制x-y 图,用图解法求出理论板数。
参见乙醇-丙醇平衡数据作出乙醇-正丙醇平衡线,全回流条件下操作线方程为y=x,具体作图如下所示(塔顶组成,塔釜组成):图2:乙醇—正丙醇平衡线与操作线图④求出全塔效率和单板效率。
由图解法可知,理论塔板数为6.2块(包含塔釜),故全塔效率为 %5.77%10082.6%100=⨯=⨯=总N N E第5块板的入板液相浓度x 4=0.7136,出板组成x 5=0.6256 由y 5=x 4=0.7136查图2中乙醇和正丙醇相平衡图,得*5x =0.5490则第5块板单板效率%46.53%1005490.07136.06256.07136.05,1=⨯--=m E七、误差分析及结果讨论1.误差分析:(1)实验过程误差:测定折光率时溶质组分有所挥发造成数据误差(2)数据处理误差:使用手绘作图法求取理论塔板数存在一定程度的误差,尤其是在求取*5x=0.5490时,直接在图上寻找对应点,误差较大。
(3)折光仪和精馏塔自身存在的系统误差。
2.结果讨论:此次实验测得的全塔效率为77.5%,单板效率为53.46%,全回流操作稳定,全塔效率和塔板效率较为合理。
八、思考题1.什么是全回流?全回流操作有哪些特点,在生产中有什么实际意义?如何测定全回流条件下的气液负荷?答:a、冷凝后的液体全部回流至塔内,这称作全回流。