化工原理实验精馏实验报告

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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。

化工原理实验精馏实验报告

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。

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。

工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告

工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告

工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告标题:工作报告-化工原理筛板塔精馏实验报告1. 实验目的:通过化工原理筛板塔精馏实验,掌握筛板塔的基本工作原理以及精馏操作技术,了解不同条件下的精馏塔效应,并研究不同操作变量对塔效果的影响。

2. 实验原理:化工原理筛板塔是一种常用的分离设备,在精馏操作中起到关键作用。

本实验采用以下主要原理:- 首先是质量传递原理,即通过液相和气相之间的质量传递实现物质的分离。

- 其次是塔板效应原理,指的是液相在塔板上形成薄液膜,通过与气相的接触进行传质传热。

- 最后是塔效应原理,指的是塔板的数量和塔板间距对塔操作效果的影响。

3. 实验装置和实验步骤:实验装置包括筛板塔、冷凝器、加热器、冷凝球等设备。

主要实验步骤如下:- 安装好实验装置,并进行相关的预操作,包括清洗、紧固设备等。

- 通过调节塔顶温度、塔底温度和冷凝器冷却水的流量,使得塔底产物的温度和塔顶回流液的浓度达到稳定。

- 记录相关的工艺参数,如塔顶温度、塔底温度、回流液浓度等。

- 调节进料流量和回流液的比例,观察不同操作变量对分离效果的影响。

- 进行实验结束后的设备清理和数据处理。

4. 实验结果与分析:实验结果包括物料的馏分及回收率等信息。

根据实验数据进行分析,观察不同操作变量对塔效果的影响,如进料流量、回流比、塔顶温度等。

分析结果可以得出塔操作的最佳工艺参数以及可能存在的改进方案。

5. 实验结论:通过化工原理筛板塔精馏实验,我们掌握了筛板塔的基本工作原理和操作技术,了解了不同操作变量对塔效果的影响。

实验结果表明,在适当的工艺参数下,化工原理筛板塔能够有效地进行精馏分离,并取得较好的分离效果。

6. 总结与展望:本次化工原理筛板塔精馏实验对于加深对筛板塔工作原理的理解以及熟悉精馏操作技术有着重要的作用。

未来可以进一步研究优化塔效果的操作变量,探索新的精馏分离方法,并应用于实际工艺生产中,提高产值和质量。

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

筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法.2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。

3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响. 二.基本原理1.全塔效率E T全塔效率又称总板效率,是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值:N T——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;N P—-完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置N P=10。

2.图解法求理论塔板数N T以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:y n+1—-精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x n——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x D——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R—-泡点回流下的回流比。

提馏段操作线方程如下:y m+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x m——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;x W-塔底釜液的液体组成,摩尔分数;L’-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s.加料线(q线)方程可表示为:其中,q--进料热状况参数;r F——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;t S——进料液的泡点温度,℃;t F——进料液温度,℃;c pF——进料液在平均温度(tS − tF ) /2 下的比热容,kJ/(kmol℃);x F——进料液组成,摩尔分数。

(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。

图1 全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A。

根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B。

在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C.在y轴上定出yC=xD/(R+1)的点c,连接a、c作出精馏段操作线;D。

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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。

(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=58.9149—42.5532D n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 =1.3664,2D n =1.3661;塔釜:1D n =1.3752,2D n =1.3752。

②第四块板:1D n =1.3703,2D n =1.3705;第五块板:1D n =1.3708,2D n =1.3709。

(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 )序号液相组成x气相组成y沸点/℃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℃。

②原始数据处理:表2:原始数据处理名称 折光率1D n 折光率2D n 平均折光率Dn 质量分数ω 摩尔分率x 塔顶1.36641.36611.36630.5634 0.6273 塔釜1.37521.37521.37520.1827 0.2258 第4块板1.37031.37051.37040.3869 0.4515 第5块板1.37081.37091.37090.36770.4314数据计算以塔顶为例:3663.121.36611.3664221=+=+=D D D n n n5634.03663.153.4267.58=⨯-=42.5532-58.9149=D n ω6273.0605634.0-1465634.0465634.0-1=+=+=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2.5块(包含塔釜),故全塔效率为%25.31%10085.2%100=⨯=⨯=总N N E第5块板的气相浓度为4515.045==x y ,查图2中乙醇和正丙醇相平衡图,则此时,2810.0*5=x 则第5块板单板效率 %55.11%1002810.04515.04314.04515.05,1=⨯--=m E七、误差分析及结果讨论1.误差分析:(1)实验过程误差:本次实验室,由于开始操作不当,调节的加热电压上升过快,导致塔釜内压力很大,塔底液量低于1/2,出现危险状况,且温度变化较大,很难保持在稳态,回流偏快,从而在记录数据时,很难得到稳态时的塔的浓度。

故后来为正常实验,防止发生危险,于是停止加热,一段时间后,发现有大量的液相组分从塔板流下,之后全部冷凝后重新调节加热,之后塔达到了稳定状态,并记录数据。

因此,本次实验所得数据,较为准确,是塔在稳态下的数据。

(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2810x时,直接在图上寻找对应点,误差较大。

.0*52.结果讨论:此次实验测得的全塔效率仅为31.25%,单板效率也仅有11.55%,效率极低。

为此查阅了一些文献,从文献中得知,雾沫夹带,泄露和板上液体的返混是导致板效率降低的主要因素。

这三者都会造成板间液相的返混,不利于分离。

而本次实验室中,采用全回流使回流比为无穷大,同时为了防止之前压力过高的危险状况,于是采用了较低的加热电压。

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