浙江大学化工原理(过程工程与控制乙)实验报告 精馏实验
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/N式中E ——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);N e ---------- 实际板数。
⑵单板效率E ml*E ml = (X n-1-X n)/(X n-1-X n )式中E ml——以液相浓度表示的单板效率;X n,X n-1 ――第n块板和第n-1块板的液相浓度;X n*――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

实验数据:
(1)全回流 R=∞
乙醇、正丙醇的相对挥发度α为1.56,R=∞
∴相平衡方程:y=1.56x/(1+0.56x),操作线方程为y=x
由图解法求取理论塔板数如下:
由图可知:理论塔板数N T为5.6 全塔效率η=N T/N P=(5.6-1)/7=65.7%
乙醇、正丙醇的相对挥发度α为1.9,R=4,x D=0.800
∴相平衡方程:y=1.9x/(1+0.9x),精馏段操作线方程为y=0.8x+0.1599
进料温度t f=36℃,在X f=0.285下泡点温度90℃
乙醇在63℃下的比热Cp1=3.10(kJ/kg.℃),正丙醇在63℃下的比热Cp2=2.9(kJ/kg.℃)乙醇在90℃下的汽化潜热r1=815(kJ/kg),正丙醇在90℃下的汽化潜热r2=710(kJ/kg)混合液体比热C pm=46×0.285×3.10+60×(1-0.285)×2.9=165.06(kJ/kmol.℃)
混合液体汽化潜热r pm=46×0.285×815+60×(1-0.285)×710=41145(kJ/kmol)
q=(C pm×(t B-t F)+r m)/r m=(165.06×(90-36)+41145)/41145=1.22
q线斜率=q/(q-1)=5.62
由图解法求取理论塔板数如下:
由图可知:理论塔板数N T为6.5 全塔效率η=N T/N P=(6.5-1)/8=68.75%。
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(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。
精馏实验报告范文

精馏实验报告范文一、实验目的1.理解精馏原理及应用;2.熟悉精馏实验操作;3.掌握精馏实验装置的搭建和使用;4.学习通过精馏分离混合液。
二、实验原理精馏是一种用于分离液体混合物的方法,通过利用混合物中各组分的沸点差异,将其中的单一组分分离出来。
其中关键的装置是精馏柱,其作用是提供充足的接触面积和良好的乘流,从而实现物质的分离。
在精馏柱中,液体混合物被加热,其中的易挥发组分首先蒸发,进入精馏柱上部,经过冷凝器后再次变成液体,流入收集容器。
随着加热的继续,液体混合物逐渐蒸发,但易挥发组分的分馏效果更好,因而净水汽的组分逐渐富集。
三、实验步骤1.连接实验装置:将冷凝器与精馏柱相连接,再将精馏柱连接到加热装置上;2.添加混合液:在烧杯中加入适量混合液,将其倒入精馏柱中;3.初次加热:打开加热装置,缓慢增加温度直到混合液开始沸腾;4.收集馏分:在冷凝器冷却液的作用下,挥发的易挥发组分冷凝成液体,流入收集容器;5.蒸馏过程:随着温度的继续升高,不同组分挥发并冷凝的次序不同,不同组分的纯度也不同,根据纯度要求及实验目的,可以适时更换收集容器。
四、实验装置与材料1.实验烧杯:用于装载混合液;2.精馏装置:包括精馏柱、冷凝器等,用于实现物质的分馏;3.加热装置:控制温度的提高;4.收集容器:用于收集不同组分的馏分。
五、实验结果及分析我们在实验中选择了乙醇和水的混合液进行精馏实验。
在初次加热时,温度逐渐升高,混合液开始沸腾。
随着温度的继续升高,混合液蒸发并冷凝,乙醇的馏分率逐渐增加。
最后收集到的乙醇纯度较高,符合预期结果。
通过实验,我们可以得出以下结论:1.精馏可以有效地将混合物中的组分分离出来,利用沸点差异实现纯度的提高;2.精馏柱和冷凝器的设计对分馏效果有重要影响,良好的接触面积和乘流可以提高分馏效率;3.实验的操作技巧和对温度的控制也会影响分馏效果。
六、实验总结通过本次精馏实验,我们深入了解了精馏技术的原理和应用,并且通过实际操作掌握了精馏实验的步骤和技巧。
化工原理下实验精馏实验

密度 Kg/m3 971.4 969.2 967.0 964.6 962.2 959.7
四、实验操作
开机:启动四组加热丝,打开全凝器的冷却水进口阀,当 塔顶的温度快速上升时,及时关掉1、2组加热器,利用可 调加热丝将3,4组加热电流调节为12A(1#,2#板式塔) 或30A(3#,4#填料塔)
全回流:塔顶蒸汽温度达到70~80℃时,不进料也不出料 即F=0,D=0,逐渐开启回流阀,回流量的大小应注意控 制(1#、2#塔,L应小一些约为2~3l/h, 3#、4#塔回流量 可靠调节至7~8 L/h,在全回流下运行10分钟,期间当回 流流量有下降的趋势,则关小回流阀,全回流时间10分钟。
填料塔的等板高度:HETP
Z NT
等板高度(HETP)是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层
高度。它的大小取决于填料的类型、材质与尺寸,受系统物性、
操作条件及塔设备尺寸的影响。
Z-实际的填料层高度。
关键:如何求NT: 逐板计算法或梯级图解法
测出以下数据:
温度[℃]: tD、tf、tW 组成[mol/mol]:xD、xf、xW 流量: F、D、L
的全回流操作? (9)在本实验室的精馏实验过程,发生了液泛现象,试分析原因并提出解
决的方法。 (10)采用本实验室的流程分离乙醇和水的混合物,能否得到无水乙醇?为
什么?
精馏塔中塔板或填料是气液两相接触的场所由塔釜产生的上升蒸汽与从塔顶下降的下降液接触进行传热和传质下降液经过多次部分气化重组分含量逐渐增加上升蒸汽经多次部分冷凝轻组分含量逐渐增加从而使混合物达到一定程度的分离
精馏实验
二、实验原理简介
精馏塔中,塔板或填料是气液两相接触的场所,由塔釜产 生的上升蒸汽与从塔顶下降的下降液接触进行传热和传质, 下降液经过多次部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸 汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而使混合物 达到一定程度的分离。
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:E T=N T−1 N PN 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=RR+1x n+1R+1x Dy 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=L′L′−Wx m−WL′−Wx Wy 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:y=qq−1x−x Fq−1其中,q=1+c pF(t S−t F)r Fq——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.由进料热状况求出q,过点f作出斜率为q/(q-1)的q线交精馏段操作线于点d,连接点d、b作出提馏段操作线;E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器),跨过点d的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
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课程名称:过程工程原理实验(乙)指导老师:金伟光成绩:__________________ 实验名称:筛板塔精馏操作及效率测定实验类型:工程实验同组学生姓名:张子宽、王浩、张宇、
任欣、崔剑峰
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
筛板塔精馏操作及效率测定
1实验目的
1.1 了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法;
1.2 测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率。
2 实验装置
2.1 精馏塔装置由塔釜、塔体、全凝器、加料系统、回流系统、贮槽(原料、产品、釜液)以及测量、控制仪表等组成。
装置流程如图1所示。
2.2 装置规格介绍:筛板精馏塔内径68mm,共7块塔板,其中精馏段5块,提馏段2块;精馏段塔板间距150mm,提馏段塔板间距180mm;筛孔孔径1.5m,正三角形排列,孔间距4.5mm,开孔数104个。
装置采用电加热,塔釜内有3支额定功率为3kW的螺旋管加热器。
3 实验原理
3.1在板式精馏塔中,偏离平衡的汽液两相在塔板上进行传质、传热,当离开该板的汽、液两相组成平衡、温度相同时,则此板称为理论板。
实际操作中,由于塔板上的汽、液两相接触时间有限及相间返混等因素影响,使汽、液两相尚未达到平衡即离开塔板。
即一块实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用,因此精馏塔所需的实际板数比理论板数多。
3.2 全回流操作时的全塔效率ET的测定
全塔效率(总板效率)E T
(1)式中:—为完成一定分离任务所需的理论板数,包括蒸馏釜;
—为完成一定分离任务所需的实际板数,本装置=7块。
在全回流操作中,操作线在x-y图上为对角线。
根据实验中所测定的塔顶组成x D、塔底组成x W(均为摩
尔百分数)在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论板数。
图1.实验装置图
过程工程原理实验(乙) 吴钰龙
3
精馏实验
3.3 部分回流时全塔效率E T ’的测定 3.3.1 精馏段操作线方程为:
(2)
式中:R —回流比;
x D —塔顶产品的组成,摩尔百分数。
实验中回流量由回流转自流量计测量,但由于实验操作中一般作冷液回流,所以实际操作回流量应作如下修正:
(3)
式中:L 0—回流转子流量计上的读数值,ml/min ; L —实际回流量,ml/min ;
t D —塔顶液相温度,℃; t R —回流液温度,℃;
C p
D ——塔顶回流液在平均温度(
)下的比热,kJ/kg ·K ;
r D ——塔顶回流液组成下的汽化潜热,kJ/kg 。
产品量D 可由产品转子流量计测量。
由于产品量D 与回流量L 的组成和温度相同,故回流比R 可直接用两者的比值来得到。
(4)
式中:D —产品转子流量计上的读数值,ml/min 。
实验中根据塔顶取样可得塔顶组成x D ,并测量回流和产品转子流量计读数L 0和D 以及回流温度t R 和 塔顶液相温度t D ,再查附表可得C PD 、r D ,代入即可以得到精馏段操作线方程。
3.3.2 进料q 线方程为:
(5)
式中:q —进料的液相分率;
x F —进料液的组成,摩尔百分数; 且:
进料变为饱和蒸汽所需的热量
料液的汽化潜热
(6)
式中:t s —进料液的泡点温度,℃; t F —进料液的温度,℃; C pF —进料液在平均温度(
)下的比热,kJ/kg ·K ;
r F —进料液组成下的汽化潜热,kJ/kg 。
实验中根据进料液取样可得到x F ,并测量其进料温度t F ,再查附表得到t s 、t F 、C pF ,代入就可以得到q ,进而得到q 线方程。
3.3.3 理论板数的求取
根据上述得到的精馏段操作线方程和q 线方程,以及测量得到的塔顶组成x D 、塔底组成x W 和进料组成x F ,就可以在x-y 图上作出精馏段操作线、q 线和提馏段操作线,然后用x-y 图解法即可得到理论板数N T ,代入(1)式即可得到全塔效率E T 。
4 实验步骤
4.1 全回流操作:关闭进、出料阀门,全开冷凝器顶部排气阀,稍开冷凝冷却水阀门,将回流和产品流量计开为最大。
待灵敏板温度稳定后,分别取塔顶液和塔釜液两个样品,并读取回流液流量,再分别读取各个温度计温度读数。
用比重法测定塔顶液和塔釜液的组成度。
4.2 部分回流操作:打开进料阀门,调节转子流量计读数为200ml/min左右,调节产品转子流量计,使回流比保持在3~5。
通过对釜液转子流量计得调整,使塔釜液位计的液位保持恒定。
等待釜液液面恒定以及灵敏板温度逐渐稳定后,记录温度计的温度,记录进料、馏出液、釜液流量计读数,测定组成。
4.3 实验结束:先关闭进料、产品和釜液得流量调节阀,再将调压器旋钮调至零位,关总电源开关切断电源,等待酒精蒸气完全冷凝后,再关闭冷却水,并做好整洁工作。
5 实验数据处理
产品转子流量计读数(ml/min)0 22
回流转子流量计读数(ml/min)170 100
残液转子流量计读数(ml/min)0 100
进料转子流量计读数(ml/min)0 190
冷却转子流量计读数(ml/min)
塔釜液温度(℃)90 97
灵敏板温度(℃)83 99 第一板气相温度(℃)79 81
第一板液相温度(℃)77 79
回流液温度(℃)69 63
进料温度(℃)13 进料液浓度x F(%)(mol/mol) 7.80
回流液浓度x D(%)(mol/mol) 80.79 76.20
塔釜液浓度x W(%)(mol/mol) 4.88 3.20
5.2 数据处理
5.2.1 全回流操作塔板数,如图2
由图可知:所需理论板数为6.4
所以全塔效率为:
5.2.2部分回流时全塔效率E T′
5.2.2.1 精馏段操作线方程
平均温度℃,乙醇质量分数:90%,查表得:kJ/kg·K ,kJ/kg
过程工程原理实验(乙)吴钰龙
图2. 全回流时理论塔板数计算
5.2.2.2 q 线方程:同理可得:℃,℃,,
根据精馏段操作线方程和q 线方程,以及取样得到的馏出液组成x D,塔釜组成x w和进料液组成x F,在x-y图中用图解法即可得到理论塔板数N T,见图3 :
图3. 部分回流时理论塔板数计算
5
精馏实验
由图可知,N T=5.5
6 实验分析及讨论
6.1 在进行部分回流实验时,由于没有控制好回流比在3~5之间,导致实验结果出现很大的偏差,所以在时间允许的条件下,本小组重新进行实验,才得到比较理想的结果。
这告诉我们实验前要充分预习实验得步骤和注意事项,掌握好实验条件的要求,才能将实验顺利完成。
6.2 精馏是利用回流手段、经过多次平衡级过程,使物系实现高纯度分离的操作。
二元连续精馏的简化计算前提为理论板假定和恒摩尔流假定,而实际上这两个假定并不严格成立,所以计算的结果会有一定误差。
但是过程工程原理实验是工程实验,对精确度要求并不是特别高,所以工程上可以认为假定成立。
6.3影响精馏操作稳定的因素是哪些?维持塔稳定操作应注意哪些操作?如何判断塔的操作已经达到稳定?
影响精馏操作稳定的因素有:回流比、进料状态、进料量、进料组成、进料温度、塔顶冷剂量、塔顶采出量、塔底采出量等。
为了维持塔操作的稳定,需要在操作中不断调节回流比,使之基本固定在3~5之间,并维持塔底采出量不变。
判断操作是否达到稳定的依据是灵敏板的温度是否稳定。
6.4 塔顶冷回流对塔内回流流量有何影响?如何校正?
塔顶冷回流时,回流液的温度与塔顶的蒸气之间有温差,将一部分热量传递给回流液后蒸气自身凝结成液体,即内回流的部分,从而增大了回流液的流量。
应作以下的校正(实验原理部分已经阐明,此处不再重复)。
6.5 操作线斜率大,意味着经过一块理论板后,汽相的增浓程度变大,液相的减浓程度变大。
故操作线斜率大对精馏段的分离是有利的。
而进料状况则影响到提馏段传质推动力和再沸器的热负荷,本实验中并不涉及再沸器。
6.6 本实验用图解法求理论塔板数。
具体做法为:做出精馏、提留以及进料操作线。
分做过回流液浓度点点的垂线,与对角线交于a点,以塔釜液浓度点为b点。
从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯,当梯级跨过点d时,就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点b为止;所画的总阶梯数就是全塔所需的理论塔板数。
另外也可用逐步计算的方法求得理论塔板数。
参考文献:《过程工程原理实验(乙)》. 杭州:浙江大学化学工程实验室 . 2009.8.
《化工原理下册》. 何潮洪等. 北京:科学出版社. 2008.5.。