乙醇正丙醇精馏实验

精馏实验

一、原始数据：

液相组成x 气相组成y 沸点℃1/x 1/y

0 0 97.16

0.126 0.24 93.85 7.9365 4.1667

0.188 0.318 92.66 5.3191 3.1447

0.21 0.339 91.6 4.7619 2.9499

0.358 0.55 88.32 2.7933 1.8182

0.461 0.65 86.25 2.1692 1.5385

0.546 0.711 84.98 1.8315 1.4065

0.6 0.76 84.13 1.6667 1.3158

0.663 0.799 83.06 1.5083 1.2516

0.844 0.914 80.59 1.1848 1.0941

1 1 78.38 1.0000 1.0000

Cp KJ/Kmol/K

乙醇r KJ/Kmol

822.2064 2.9050

二、数据处理

全回流

塔顶 折光率 质量浓度

摩尔分数

温度℃ ① 1.3625 81.3 ② 1.3625

平均 1.3625 0.8364 0.8696 塔底 折光率 ① 1.3758

② 1.3740

平均 1.3749 0.2597 0.3139 7板 折光率 ① 1.3725 ② 1.3725

平均数 1.3725 0.3713 0.4351 8板 折光率 ① 1.3741

② 1.3752

平均数

1.3747 0.2713 0.3269

计算示例：

（1）折光率3625.12

3625

.13625.1=+=

n

（2）质量分数8364.0209.643625.1*512.46-=+=

（3）摩尔分数=8696.060

8364

.0-1468364.0468364

.0=+

正丙醇r KJ/Kmol Cp KJ/Kmol/K

713.2920 2.7165 混合液rm KJ/Kmol Cpm KJ/Kmol/K

735.0749

2.7542

料液摩尔分数与折光率关系 料液 摩尔分数 摩尔分数 乙醇 0% 100% 折光率

1.3805

1.359

三、绘图与分析：

由图知，有3.2块理论板

理论板数 3.2 全塔效率 0.22 x7 0.4351 x8* 0.1973 x8 0.3269

单板效率

0.4552

计算示例： 全塔效率22.010

1

-2.3== 单板效率4552.0*

8

78

7=--=

x x x x 部分回流

部分回流 回流比 3 温度℃ 塔顶 折光率 质量浓度 摩尔浓度

① 1.3633 1.365 79.6 ② 1.3658 1.3654 平均数 1.3646 1.3652

0.726 0.776 1.3649 塔底 折光率 质量浓度 摩尔浓度

温度℃ ① 1.3762 1.3762 100.6 ② 1.3762 1.3767

平均数 1.3763 0.193 0.238 8板 折光率 质量浓度 摩尔浓度

温度℃ ① 1.3753 27.7 ② 1.3715 平均数 1.3734 0.329 0.391 7板进料折光率 质量浓度 摩尔浓度

温度℃

q 的计算方法：

C

t x s f ︒=-⨯---==63.86)25.8632.88(358

.0461.0358.04423.032.88,4423.0性内插法计算得

查汽液平衡数据，由线 1966

.119

.762)

7.27-63.86(5428.219.762)

(,,,,,,2121=⨯+=

-+=

m

f s m m m m f s r t t Cp r q Cp Cp Cp r r r t t 于上表；分别求得再由 25.210.6-=x y q 线：

精馏段操作线

斜率

0.75 截距 0.194 x1 0.3 y1 0.419 y=0.75x+0.194 x2 0.9 y2 0.869 q 线方程 q 1.1966

斜率

6.086 截距 -2.250

x1 0.5 y1 0.8 y=6.10x-2.255 x2 0.4 y2 0.19 精馏段操作线和q 线的交点

坐标 x y

0.4578

0.53758

提馏段操作线

x1 0.238 y1 0.238 xw

0.4578

yw

0.53758

绘图与分析:

板 ① 1.3725 93.9

② 1.3722 平均数 1.3724 0.378 0.442

由图知有4.2块理论板

理论板数 4.2 x8 0.391

全塔效率0.52 x8* 0.283

单板效率0.320 x7 0.442

讨论：

1.塔底产品和塔顶产品不宜放在同一灌中

2.装置操作弹性小，易液泛

3.缺少降液管

4.计算x*的方法不唯一，选用的方法不一样，最后得出的结论也不一样

5.塔的效率比较低，原因可能是塔板结构、气液接触状况、过量液膜夹带造成的