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《【最新资料】化工原理课件实验二_精馏实验2016》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、精馏塔板效率或者填料精馏塔等板高度的测定一﹑实验目的1.了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构，熟悉精馏操作方法；2.测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。二﹑基本原理精馏塔是分离均相混合物的重要设备。衡量板式精馏塔分离性能，一般用总板效率表示：对于填料塔式中：E—总板效率；NT—理论板层数；NP—实际板层数。HETP--等板高度，m理论板层数NT的求法可用M-T图解法。本实验是使用乙醇－水二元物系在一定回流条件下操作，只需测定塔顶流出液组成xD和釜液组成xw，即可用图解法求得NT精馏塔操作要领(1)维
2、持好物料平衡，即F＝D＋WFxF＝DxD＋WxW(4-33)或(4-34)式中：F、D、W—分别为进料、馏出液、釜残液的流率，kmol.s-1;xF、xD、xW―分别为进料、馏出液、釜残液中轻组分的组成摩尔分率；D/F、W/F―分别为塔顶、塔底的采出率。若物料不平衡，当F＞D+W时，将导致塔釜、降液管和塔板液面升高，压降增大，雾沫夹带增加，严重时甚至会淹塔；当F＜D+W时，将导致塔釜、降液管和塔板液面降低，漏液量增加，塔板上气液分布不均匀，严重时甚至会干塔。在规定的精馏条件下，若塔顶采出率D/F超出正常值，
3、即使精馏塔具有足够的分离能力，从塔顶也不能得到规定的合格产品；若塔底采出率W/F超出正常值，则釜残液的组成将增加，既不能达到分离要求，也增加了轻组分的损失、(2)控制好回流比。精馏塔应采用适宜的回流比操作，在塔板数固定的情况下，当满足DxD≤FxF且塔处于正常流体力学状态时，加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD，但能耗也随之增加。加大回流比的措施，一是减少馏出液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率，但塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率在装置中是有限度的。因此在操作过程中，调节回流比时要将两者协调好，尤其是后
4、者涉及维持热量平衡。三、实验装置及流程1.精馏塔筛板塔，全塔共15块塔板，塔径70，塔板间距158mm；填料塔：填料层高度：3#（2.8m）；4#1.8m；塔径100mm图4-14精馏实验流程示意图1-原料罐进料口;2-原料罐;3-进料泵回流阀;4-进料泵;5-电加热器;6-釜料放空阀;7-塔釜产品罐放空阀;8-釜产品储罐;9-塔釜;10-流量计;11-顶产品罐放空阀;12-顶产品;13-塔板；14-塔身；15-降液管;16-塔顶取样口;17-观察段;18-线圈;19-冷凝器20-塔釜取样口。2.测控系统在
5、本实验中，利用人工智能仪表分别测定塔定温度、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，不仅使实验更为简便、快捷，又可实现计算机在线数据采集与控制。3物料浓度分析本实验所用的体系为乙醇-水，由于这两种物质的密度存在差异，采用密度计分析料液的浓度，并使用附表1中的进行校正。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。四：实验数据测定与工艺条件的选择1、板式精馏塔：筛板塔2、填料塔：金属压延孔波纹填料1
6、#，2#板数NP=15塔径：70mm，板间距158mmZ：3#（2.8m）；4#1.8m塔径为100mm进料浓度xf(自测)塔顶产品浓度xD>90%(V%)塔底残液浓度xW<3%(V%)R=1.1-2R=2-3塔顶产品流量1#D示值=2.0L/h，L=3.52#D示值=2.0L/hL=2.5D示值=4.0L/h3#,4#F由物料衡算自己确定(大约8～9L/h)物料衡算自己确定(大约13～15L/h)1、直接测定数据：Np（Z）,D,Lxf,xD,xW由酒度计测定V%实验室提供的换算表Wt%,mol%tf,x
7、f查手册进料泡点温度及比热，汽化潜热，计算进料热状况参数q2、进料量的确定：根据已知条件各组自己计算F进料量必须满足物料衡算：F=W+DFxf=DxD+WxW式中采用F,D质量流量表示，xD,xf,xW用质量分率表示，则F=FVρfD=DVρD用转子流量计测定F，D的体积流量,但Fv=F示值,Dv=D示值(?)要进行修正，对于xf=>28%修正系数为1.020xD=>90%,修正系数为1.141由下式估算进料量F示值.式中xD,xf,xW为质量分率，xf－由实际测定的进料浓度的体积分率换算（查表，实验室提供
8、）xD,xW－假设一定值如（xD＝0.95,xW＝0.02），查实验室表，换算为质量分率回流液量L实验对塔顶产品浓度和塔底残液浓度都有一定的要求，控制手段是调节回流液量。塔顶温度和塔底温度反映了浓度的高低，根据实验条件，建议塔顶温度78℃，塔底温度在96℃。五、实验方法及步骤1、刚开机时，启动四组加热丝，当塔顶的温度快速上升时，Tw=85℃及时关掉1、2组加热器，将3，4组加热电流调节为12A（1＃，2＃板式塔）
