实验一 填料塔分离效率的测定实验报告
填料塔精馏实验报告
填料塔精馏实验报告填料塔精馏实验报告摘要：本实验通过填料塔精馏的方法，对某种混合物进行分离和纯化。
通过调节操作参数，如进料量、回流比等，探究了不同条件下的分离效果。
实验结果表明，填料塔精馏是一种有效的分离方法，能够实现高效的纯化和分离。
引言：填料塔精馏是一种常用的分离技术，广泛应用于化工工艺中。
它通过在塔内填充特定的填料，使得混合物在塔内进行多次接触和汽液平衡，从而实现分离和纯化的目的。
本实验旨在通过填料塔精馏的方法，对某种混合物进行分离和纯化，并探究操作参数对分离效果的影响。
实验部分：1. 实验装置：本实验使用的填料塔精馏装置包括塔体、进料装置、回流装置、冷凝器和收集装置。
2. 实验材料：选取某种混合物作为实验材料，混合物的成分和性质在实验前进行了详细的分析和测试。
3. 实验步骤：(1) 将填料塔装置组装好，并确保各个部件的连接紧密。
(2) 将混合物加入进料装置中，并通过控制阀门调节进料量。
(3) 调节回流比，使得回流液量适中。
(4) 打开冷凝器，确保冷却效果良好。
(5) 开始实验，并根据需要进行操作参数的调节。
结果与讨论：通过实验得到的数据进行分析和讨论，得出以下结论：1. 填料塔精馏能够有效地实现混合物的分离和纯化，得到目标组分的高纯度产物。
2. 进料量的增加会导致塔内液位上升，进而影响分离效果。
适当控制进料量可以提高分离效率。
3. 回流比的调节对分离效果有显著影响。
合理选择回流比可以提高分离效率和纯度。
4. 填料塔的填料种类和填充方式也会影响分离效果。
合理选择填料种类和填充方式可以提高分离效率和纯度。
总结：填料塔精馏是一种常用的分离技术，本实验通过填料塔精馏的方法，对某种混合物进行了分离和纯化。
实验结果表明，填料塔精馏是一种有效的分离方法，能够实现高效的纯化和分离。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的操作参数和填料种类，以达到最佳的分离效果。
填料塔精馏技术在化工工艺中具有广泛的应用前景，对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
填料塔分离效率的测定
• 1–电热包;2–蒸 馏釜;3–釜温度 计; 4–塔底取样段温 度计;5–塔底取 样装置;6–填料 塔; 7–保温夹套;8– 保温温度计;9– 塔顶取样装置; 10–塔顶取样段 温度计;11–冷凝 器
图2–31 填料塔分离效率实验装置图
E 实验步骤与方法
实验分别在正系统与负系统的范围下进行,其步骤如下 (1)正系统:取85(wt)%的甲酸–水溶液,略加一些水,使入釜的 甲酸–水溶液既处在正系统范围,又更接近共沸组成,使画理 论板时不至于集中于图的左端. (2)将配制的甲酸–水溶液加入塔釜,并加入沸石; (3)打开冷却水,合上电源开关,由调压器控制塔釜的加热量 与塔身的保温电流; (4)本实验为全回流操作,待操作稳定后,才可用长针头注射 器在上,下两个取样口取样分析;
107. 1 0.32 1
107. 6 0.41 1
107. 6 0.46 4
107. 1 0.52 2
106. 0 0.63 2
104. 2 0.74 0
102. 9 0.82 9
101. 8 0.90 0
0.024 5
0.10 2
0.16 2
0.27 9
0.40 5
0.48 2
0.56 7
0.71 8
实验十八 填料塔分离效率的测定
江苏大学化学化工学院
A 实验目的
填料塔是生产中广泛使用的一种塔型,在进行设 备设计时,要确定填料层高度,或确定理论塔板数 与等板高度HETP.其中理论板数主要取决于系统 性质与分离要求,等板高度HETP则与塔的结构,操 作因素以及系统物性有关.
江苏大学化学化工学院
A 实验目的
由于精馏系统中低沸组分与高沸组分表 面张力上的差异,沿着汽液界面形成了表 面张力梯度,表面张力梯度不仅能引起表 面的强烈运动,而且还可导致表面的蔓延 或收缩.这对填料表面液膜的稳定或破坏 以及传质速率都有密切关系,从而影响分 离效果.
填料吸收塔实验报告
填料吸收塔实验报告一、实验目的本次填料吸收塔实验的主要目的是：1、了解填料吸收塔的结构和工作原理。
2、掌握吸收过程中气相和液相的流量控制方法。
3、测定填料层的压降与气速的关系，确定泛点气速。
4、研究不同液气比下的吸收效率，确定最佳液气比。
二、实验原理吸收是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的差异，使某些组分从气相转移到液相的过程。
在填料吸收塔中，气液两相在填料表面充分接触，实现物质传递。
根据亨利定律，在一定温度和压力下，气液平衡时，溶质在气相中的分压与在液相中的浓度成正比。
吸收速率取决于气液接触面积、两相的浓度差和传质系数。
填料的作用是增加气液接触面积，提高传质效率。
三、实验装置与流程实验装置主要由填料吸收塔、风机、储液槽、流量计、温度计、压力计等组成。
气体从风机进入吸收塔底部，自下而上通过填料层，与从塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触。
吸收后的气体从塔顶排出，吸收液则流回储液槽，经循环泵再次送至塔顶喷淋。
通过调节气体流量和液体流量，可以改变气液接触状况和传质效果。
四、实验步骤1、检查实验装置的密封性，确保无泄漏。
2、向储液槽中加入适量的吸收液，并启动循环泵，使吸收液在系统中循环。
3、开启风机，逐渐调节气体流量，同时观察填料层的压降和泛点现象。
4、在不同的气体流量下，测定填料层的压降，并记录相关数据。
5、固定气体流量，改变液体流量，测定不同液气比下的吸收效率。
6、实验结束后，先关闭风机，再停止循环泵，清理实验装置。
五、实验数据记录与处理1、气体流量的测定采用转子流量计测量气体流量，记录不同时刻的读数，并计算平均值。
2、液体流量的测定使用涡轮流量计测量液体流量，同样记录数据并求平均值。
3、填料层压降的测定在不同的气体流速下，测量填料层两端的压力差，记录数据。
4、吸收效率的测定通过分析进出口气体中溶质的浓度，计算吸收效率。
将实验数据整理成表格形式，并绘制相关曲线，如填料层压降与气速的关系曲线、吸收效率与液气比的关系曲线等。
填料塔分离效率的测定实验报告评分标准
实验报告评分标准实验名称填料塔分离效率的测定班级姓名学号成绩实验周次同组成员一．实验预习1、实验概述（阐明实验目的、原理、流程装置；写清步骤、所要采集的数据；列出化学品、器材清单；分析实验过程危险性）（10 分）实验目的：1 分原理阐述：2 分相平衡数据和图：2 分流程装置：2 分实验步骤：2 分分析实验过程危险性：1 分2、预习思考（5 分）共 6 题，错一题扣 1 分完整度和认真度：0.5 分3、方案设计（5 分）实验方案设计题目1. 正系统与负系统实验溶液的配制。
原料大于88wt%的甲酸–水溶液500ml，约610g。
2. 估算正系统与负系统实验塔顶、塔釜取样量多少？标准NaOH 溶液浓度约0.1N。
二．实验过程1、原始记录（要求：记录操作条件、原始数据，注意有效数字、单位格式）（10 分）操作条件：4 分原始数据：6 分表格是否规范：-2 分2、实验现象（5 分）开车阶段：1 分平衡阶段：1 分滴定阶段：1 分实验现象描述是否观察认真：2 分三．实验数据处理1、数据处理方法（计算举例、计算结果列表）（10 分）含水摩尔分率计算举例：4 分画理论板：4 分HETP 计算：2 分2、数据处理结果（10 分）含水摩尔分率计算结果列表：5 分HETP 计算结果列表：5 分计算结果有误：-2 分四．结果讨论（实验现象分析、误差分析、实验结论）（20 分）实验现象分析：10 分误差分析：5 分实验结论：5 分实验报告评分表：指导教师审阅意见：优秀100—90 良好89—76 合格75—60 不合格59—0教师签名：日期：。
最新填料塔实验报告清华大学
最新填料塔实验报告清华大学实验目的：本实验旨在研究填料塔在化工过程中的传质效率和操作特性。
通过对填料塔的操作参数进行测定和分析，验证相关传质理论，并优化操作条件以提高分离效率。
实验设备与材料：1. 填料塔实验装置，包括塔体、填料、喷嘴、回流系统等。
2. 清华大学化学工程系提供的实验原料，包括待分离混合物、吸收剂等。
3. 测量仪器，如流量计、温度计、压力计、pH计等。
4. 数据采集与处理系统。
实验方法：1. 根据实验要求，准备相应的待分离混合物和吸收剂。
2. 安装并检查填料塔系统，确保无泄漏和堵塞。
3. 调整喷嘴流量，控制吸收剂的进塔速度。
4. 启动回流系统，保持恒定的回流比。
5. 测定并记录实验过程中的关键参数，如塔顶和塔底的温度、压力、组分浓度等。
6. 通过改变操作条件（如流量、温度、压力等），观察并记录填料塔的性能变化。
7. 使用数据采集系统实时监控实验数据，并进行初步分析。
实验结果与分析：1. 实验数据显示，在一定范围内增加吸收剂流量可以提高分离效率，但超过某一临界点后效率提升不明显。
2. 温度的升高有助于提高传质效率，但同时也会增加系统的能耗。
3. 通过调整回流比，可以在一定程度上改善分离效果，但需权衡能耗和分离效率之间的关系。
4. 实验结果与理论预测基本一致，但在某些操作条件下存在偏差，可能由实验误差或未考虑的因素导致。
结论：本次实验成功地验证了填料塔在化工分离过程中的传质特性，并探索了操作参数对分离效率的影响。
通过实验数据分析，为填料塔的设计和操作提供了有价值的参考。
未来的工作可以进一步探索填料类型、塔内结构等因素对传质效率的影响，以及如何通过优化设计降低能耗和提高分离效率。
实验一 填料塔分离效率的测定实验报告
实验一 填料塔分离效率的测定一 实验目的 本实验的目的在于：(1) 了解系统表面张力对填料精馏塔效率的影响机理； (2) 测定甲酸–水系统在正、负系统范围的HETP 。
二 实验原理：根据热力学分析，为使喷淋液能很好地润湿填料表面，在选择填料的材质时，要使固体的表面张力SV σ大于液体的表面张力LV σ。
然而有时虽已满足上述热力学条件，但液膜仍会破裂形成沟流，这是由于混合液中低沸组分与高沸组分表面张力不同，随着塔内传质传热的进行，形成表面张力梯度，造成填料表面液膜的破碎，从而影响分离效果。
根据系统中组分表面张力的大小，可将二元精馏系统分为下列三类：(1) 正系统：低沸组分的表面张力l σ较低，即h l σσ<。
当回流液下降时，液体的表面张力LV σ值逐渐增大。
(2) 负系统；与正系统相反，低沸组分的表面张力l σ较高，即h l σσ>。
因而回流液下降过程中表面张力LV σ逐渐减小。
(3) 中性系统：系统中低沸组分的表面张力与高沸组分的表面张力相近，即h l σσ≈，或两组分的挥发度差异甚小，使得回流液的表面张力值并不随着塔中的位置有多大变化。
在精馏操作中，由于传质与传热的结果，导致液膜表面不同区域的浓度或温度不均匀，使表面张力发生局部变化，形成表面张力梯度，从而引起表面层内液体的运动，产生Marangoni 效应。
这一效应可引起界面处的不稳定，形成旋涡；也会造成界面的切向和法向脉动，而这些脉动有时又会引起界面的局部破裂，因此由玛兰哥尼（Ｍarangoni ）效应引起的局部流体运动反过来又影响传热传质。
填料塔内，相际接触面积的大小取决于液膜的稳定性，若液膜不稳定，液膜破裂形成沟流，使相际接触面积减少。
由于液膜不均匀，传质也不均匀，液膜较薄的部分轻组分传出较多，重组分传入也较多，于是液膜薄的地方轻组分含量就比液膜厚的地方小，对正系统而言，如图2–29所示，由于轻组分的表面张力小于重组分，液膜薄的地方表面张力较大，而液膜较厚部分的表面张力比较薄处小，表面张力差推动液体从较厚处流向较薄处，这样液膜修复，变得稳定。
实验六：填料吸收塔性能测定实验
实验六 填料吸收塔性能测定实验一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和基本流程；2、熟悉填料吸收塔的操作；3、观察填料吸收塔的流体力学行为并测定在干、湿填料状态下填料层压降与空塔气速的关系4、测定总传质系数Ky ，并了解其影响因素。
二、实验原理气体吸收是常见的传质过程，它是利用液体吸收剂选择性吸收气体混合物中某种组分，从而使该组分从混合气体中得以分离的一种操作。
对稳定的低浓度物理吸收过程，根据吸收过程的物料衡算及传质速率方程有：m y Y Z A K Y Y V ∆⋅⋅⋅=-)(21故 my Y Z A Y Y V K ∆⋅⋅-=)(21式中：V ——通过吸收塔的惰性气体量即空气的摩尔流（kmol/h ） 1Y 、2Y ——气相入口（塔底）、出口（塔顶）溶质摩尔比（kmol 溶质/kmol 惰性气体）A ——塔的有效吸收面积即塔的截面积 （2m ） Z ——填料层高度（m ）m Y ∆——对数平均推动力，211211*ln*)(Y Y Y Y Y Y Y m ---=∆ Y 1*为与塔底X 1成平衡的气相浓度，11*X P E Y =，其中：P 为塔底操作压强绝对大气压（atm ），E 为亨利系数，E=0.31143×1.047t可见，通过测定操作过程吸收系统的V 、Y 1、Y 2、A 、Z 及△Y m 即可计算出K Y 值。
三、实验装置1、本实验装置主要由吸收塔、空压机、流量计、U型压差计、、控制架等设备组成。
2、吸收塔采用填料塔，直径为80mm,塔体为透明有机玻璃，便于学生观察相关实验现象。
吸收实验采用丙酮为吸收介质，用水为吸收剂。
填料采用 φ10*10mm瓷拉西环，吸收前、后的尾气组成采样后由气相色谱分析（根据用户要求也可设计成计算机在线采样分析），或采用阿贝折光仪测定样品的折光率与标准曲线对照。
吸收塔的入口气量和入塔液相量均可通过控制阀任意调节，还可在实验时直接观察到各种填料塔的流体力学现象，包括沟流与液泛、淹塔等现象。
填料吸收塔实验实验报告
填料吸收塔实验实验报告填料吸收塔实验实验报告摘要：本实验旨在研究填料吸收塔在不同操作条件下的性能表现。
通过改变填料高度和液体流量，观察吸收塔对气体组分的吸收效果，并分析吸收效率与操作条件的关系。
实验结果表明，填料高度和液体流量对吸收效率有显著影响，适当调整操作条件可以提高吸收效果。
1. 引言填料吸收塔是一种常用的气液分离设备，广泛应用于化工、环保等领域。
其主要原理是通过将气体与液体接触，使气体中的组分被液体吸收。
填料作为吸收塔的重要组成部分，具有较大的表面积，可提供更多的接触面积，提高吸收效率。
本实验旨在探究填料高度和液体流量对吸收效率的影响，为填料吸收塔的优化设计提供参考。
2. 实验装置与方法实验装置包括填料吸收塔、气体供给系统、液体供给系统、液体收集器和分析仪器等。
实验过程中，首先调节气体流量和液体流量，并记录初始值。
然后，通过改变填料高度和液体流量，分别进行不同条件下的实验，并记录吸收效果。
最后，对实验结果进行分析和总结。
3. 实验结果与分析3.1 填料高度对吸收效果的影响在实验中，我们分别设置了不同的填料高度，观察吸收效果。
结果显示，随着填料高度的增加，吸收效果逐渐提高。
这是因为较高的填料高度能够提供更多的接触面积，增加气体与液体的接触机会。
因此，在实际应用中，应尽量选择较高的填料高度，以提高吸收效率。
3.2 液体流量对吸收效果的影响另一方面，我们也研究了液体流量对吸收效果的影响。
实验中，我们改变了液体流量，并观察吸收效果。
结果显示，随着液体流量的增加，吸收效果有所提高。
这是因为较大的液体流量能够提供更多的溶剂，增加气体组分与液体的接触机会。
因此，在实际应用中，应根据需要适当调整液体流量，以提高吸收效果。
4. 结论通过本实验的研究，我们得出以下结论：- 填料高度对吸收效果有显著影响，较高的填料高度能够提供更多的接触面积，增加吸收效率。
- 液体流量对吸收效果有一定影响，较大的液体流量能够增加气体与液体的接触机会，提高吸收效率。
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实验一填料塔分离效率的测定实验报告实验一填料塔分离效率的测定
一实验目的
本实验的目的在于:
(1) 了解系统表面张力对填料精馏塔效率的影响机理;
(2) 测定甲酸–水系统在正、负系统范围的HETP。
二实验原理:
根据热力学分析，为使喷淋液能很好地润湿填料表面，在选择填料的材质时，要使固体
大于液体的表面张力。
然而有时虽已满足上述热力学条件，但液膜仍的表面张力,,SVLV
会破裂形成沟流，这是由于混合液中低沸组分与高沸组分表面张力不同，随着塔内传质传热的进行，形成表面张力梯度，造成填料表面液膜的破碎，从而影响分离效果。
根据系统中组分表面张力的大小，可将二元精馏系统分为下列三类:
(1) 正系统:低沸组分的表面张力较低，即。
当回流液下降时，液体的表面,,,,lhl
张力值逐渐增大。
,LV
(2) 负系统;与正系统相反，低沸组分的表面张力较高，即。
因而回流液下,,,,lhl
降过程中表面张力,逐渐减小。
LV
(3) 中性系统:系统中低沸组分的表面张力与高沸组分的表面张力相近，即,,,，lh或两组分的挥发度差异甚小，使得回流液的表面张力值并不随着塔中的位置有多大变化。
在精馏操作中，由于传质与传热的结果，导致液膜表面不同区域的浓度或温度不均匀，使表面张力发生局部变化，形成表面张力梯度，从而引起表面层内液体的运动，产生Marangoni 效应。
这一效应可引起界面处的不稳定，形成旋涡;也会造成界面的切向和法向脉动，而这些脉动有时又会引起界面的局部破裂，因此由玛兰哥尼(,arangoni)效应引起的局部流体运动反过来又影响传热传质。
填料塔内，相际接触面积的大小取决于液膜的稳定性，若液膜不稳定，液膜破裂形成沟流，使相际接触面积减少。
由于液膜不均匀，传质也不均匀，液膜较薄的部分轻组分传出较多，重组分传入也较多，于是液膜薄的地方轻组分含量就比液膜厚的地方小，对正系统而言，如图2–29所示，由于轻组分的表面张力小于重组分，液膜薄的地方表面张力较大，而液膜
较厚部分的表面张力比较薄处小，表面张力差
推动液体从较厚处流向较薄处，这样液膜修
复，变得稳定。
对于负系统，则情况相反，在
液膜较薄部分表面张力比液膜较厚部分的表
图1 表面张力梯度对液膜稳定性的影响面张力小，表面张力差使液体从较薄处流向较
厚处，这样液膜被撕裂形成沟流。
实验证明，
正、负系统在填料塔中具有不同的传质效率，
图2 水–甲酸系统的x - y图负系统的等板高度(HETP)可比正系统大一倍甚至一倍以上。
本实验使用的精馏系统为具有最高共沸点的甲酸-水系统。
试剂级的甲酸为含85(Wt),左右的水溶液，在使用同一系统进行正系统和负系统实验时，必须将其浓度配制在正系统与
x,0.435负系统的范围内。
甲酸–水系统的共沸组成为:，而85(Wt),甲酸的水溶液HO2
中含水量化为摩尔分率为0.3048，落在共沸点的左边，为正系统范围，水–甲酸系统的X–Y图如图2所示。
其汽液平衡数据如下:
表1 甲酸-水汽液平衡数据
t?102.3 104.6 105.9 107.1 107.6 107.6 107.1 106.0 104.2 102.9 101.8 x HO0.0405 0.155 0.218 0.321 0.411 0.464 0.522 0.632 0.740 0.829
0.900 2
yHO0.0245 0.102 0.162 0.279 0.405 0.482 0.567 0.718 0.836 0.907
0.951 2
三实验步骤与方法
表1 实验药品用量
去离子水用进料的摩尔分甲酸用量(ml, 数量(ml,
正系统 500 50 0.416
负系统 500 140 0.534
实验分别在正系统与负系统的范围下进行，其步骤如下
(1) 正系统:取85(wt)%的甲酸–水溶液，略加一些水，使入釜的甲酸–水溶液既处在正系统范围，又更接近共沸组成，使画理论板时不至于集中于图的左端。
(2) 将配制的甲酸–水溶液加入塔釜，并加入沸石;
(3) 打开冷却水，合上电源开关，由调压器控制塔釜的加热量与塔身的保温电流;
(4) 本实验为全回流操作，待操作稳定后，才可用长针头注射器在上、下两个取样口取样分析;
(5) 待正系统实验纪束后，按计算再加入一些水，使之进入负系统浓度范围，但加水量不宜过多，造成水的浓度过高，以画理论板时集中于图的右端。
(6) 为保持正、负系统在相同的操作条件下进行实验，则应保持塔釜加热电压不变，塔身保温电流不变;以及塔顶冷却水量不变。
(7) 同步骤(,)，待操作稳定后，取样分析。
(8) 实验结束，关闭电源及冷却水，待釜液冷却后倒入废液桶中。
(9) 本实验采用0.1M NaOH标准溶液滴定分析。
四数据处理
将实验数据及实验结果列表
(0.1871-3.21*10^-3*46)/18/((0.1871-3.21*10^-3*46)/18+3.21*10^-
3)=0.404
1-0.404=0.596
根据水–甲酸系统的汽液平衡数据，作出水-甲酸系统的y–x图;并在图上画出全回流时
正、负系统的理论板数
正系统相应的HETP为;175mm
负系统相应的HETP为;350mm。