精馏实验

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精馏实验

一、实验目的

1、了解精馏装置的基本操作及操作方法； 2、学习精馏塔全塔效率的测定方法；

3、理解回流比、蒸气速度等对精馏塔性能的影响。 二、实验任务

1、测定指定条件下的全塔效率或等板高度； 2、研究回流比改变后对塔性能的影响； 3、研究改变塔釜汽化量对塔性能的影响。 三、实验原理

1. 精馏塔的全塔效率ET

精馏塔的全塔效率ET为理论板数ET与实际塔板数之比

(1)

式中：NT：理论塔板数； N：实际塔板数。 2. 塔的单板效率ＥmV

对第n块板（自上而下数）的单板效率ＥmV可表示为

(2)

式中： yn ：离开第n板的蒸汽组成，摩尔分率； yn+1：进入第n板的蒸汽组成，摩尔分率；

yn*：与第n板液体组成xn成平衡的蒸汽组成，摩尔分率。

在任一回流比下，只要把进出塔板的蒸汽引出加以冷凝并测定其组成，再把离开该板的液体引出并测定其组成，根据平衡关系查出与之对应的y*就可求出该回流比下该板的单板效率。 塔的单板效率可在全回流情况下测定，此时Ｒ为无限大，操作线与对角线重合，因此yn+1=xn，而yn=xn-1。即在全回流情况下，如欲测定第n块塔板的单板效率，只需测出该板及其上一板的液相组成（xn，xn-1），并根据xn值，由平衡曲线上找出y*，再代入（2）式即得Ｅmv。 本实验采用以下分析方法测定浓度： （1）色谱分析法；

（2）液体比重分析法：是利用比重的原理来测样品中乙醇的体积百分数。测定时，样品要


冷却到比重计所要求的温度。 四、实验装置介绍 1、间歇精流设备流程

实验装置为一小型筛板塔，如图2-15所示，塔内径D=50mm，塔底有一卧式加热釜，用管式加热器加热，由可控变压器控制输出功率。塔顶装有蛇管式冷凝器，用转子流量计测量水量，塔底、塔顶液相温度用铂电阻温度计测量，由动圈式温度指示仪指示，釜内压力用YEJ-101型压力指示仪指示。

2、连续精流设备流程

塔设备有两种类型，一是填料塔，塔径为100mm，塔内放置金属压延孔波纹填料，塔顶装有冷凝器。

塔釜液通过电加热方式加热，如图2-16所示。另一种是筛板塔，由15块塔板组成，塔径为70mm，板间距为158mm，其设备流程与填料塔相同。操作时，料液（乙醇-水溶液）从原料槽1用泵输送，经过转子流量计 3进入塔内，料液在塔内受热变成蒸汽上升入提馏段、精馏段，再从塔顶进入全凝器8，冷凝为液体，冷凝液有一部分经流量计7a作为回流进入塔顶，另一部分作为产品经流量计7b流入产品贮罐9。回流液体从塔顶沿填料流下与上升的蒸汽充分接触，进行传热、传质后流至塔釜，最后作为残液排至下水道。



五、实验操作演示



精馏塔操作不当，在实验中，将造成操作条件不稳定、数据不可靠；在生产中，将造成产品的产量下降或质量降低。

精馏塔操作中，可人为调节和控制的量有：①回流比；②再沸器的加热量和塔内上升蒸汽流量；③塔项冷凝器的冷却水用量和传热量；④进料的温度和热状态参数；⑤进料、塔底产品、塔顶产品的流量。精馏塔操作调节的主要依据一般为随塔顶产品浓度而变的塔顶第棽闼羝奈露取?/P>

精馏塔操作、调节方法

（1）精馏塔要保持稳定高效操作，首先必须使精馏塔从下到上建立起一整套与给定操作条

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