筛板精馏实验指导书

《筛板精馏实验指导书》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、实验筛板塔精馏实验一．实验目的和要求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。二．实验内容和原理1．全塔效率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，即（1）式中，－完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜；－完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置＝10。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率，说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数，可由已知的双组分物系平衡关系，

2、以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成，回流比R和热状况q等，用图解法求得。2．单板效率单板效率又称莫弗里板效率，如图1所示，是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔板前后的组成变化值之比。图1塔板气液流向示意按气相组成变化表示的单板效率为4（2）按液相组成变化表示的单板效率为（3）式中，、－离开第n、n+1块塔板的气相组成，摩尔分数；、－离开第n-1、n块塔板的液相组成，摩尔分数；－与成平衡的气相组成，摩尔分数；－与成平衡的液相组成，摩尔分数。3．图解法求理论塔板数图解法又称麦卡勃－蒂列（McCabe－Thiele）法，简称M－T法，其原理与逐板计算法完全相同，

3、只是将逐板计算过程在y－x图上直观地表示出来。在精馏全回流操作时，操作线在y－x图上为对角线，如图2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2全回流时理论板数的确定4三.主要仪器设备本实验装置的主体设备是筛板精馏塔，配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、加料泵和一些测量、控制仪表。本实验料液为乙醇溶液，从高位槽利用位差流入塔内，釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升，经与各板上的液体传质后，进入盘管式换热器管程，壳层的冷却水全部冷凝成液体，再从集液器流出，一部分作为回流液从塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮罐；残液经釜液转子

4、流量计流入釜液贮罐。筛板塔主要结构参数：塔内径D＝68mm，厚度d＝2mm，塔节F76´4，塔板数N＝10块，板间距HT＝100mm。加料位置由上向下起数第6块和第8块。降液管采用弓形，齿形堰，堰长56mm，堰高7.3mm，齿深4.6mm，齿数9个。降液管底隙4.5mm。筛孔直径d0＝1.5mm，正三角形排列，孔间距t＝5mm，开孔数为74个。塔釜为内电加热式，加热功率3.0kW。有效容积为10L。塔顶冷凝器为盘管式换热器。四．操作方法与实验步骤本实验的主要操作步骤如下：（1）配制浓度16%~19%(酒精的体积百分比)的料液加入釜中，至釜容积的2/3处。（2）检查各阀门位置，启动电加

5、热管电源，使塔釜温度缓慢上升（因塔中部玻璃部分较为脆弱，若加热过快玻璃极易碎裂，使整个精馏塔报废，故升温过程应尽可能缓慢）。至玻璃柱内塔板平衡后（该过程持续约30min），再升高加热电压，持续约10min后，才可以转向自控档。若发现液沫夹带过量时，可拨至手动档，电压调节。（3）打开冷凝器的冷却水，使其全回流。（4）当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW，送色谱分析仪分析。注意事项（1）塔顶放空阀一定要打开，否则容易因塔内压力过大导致危险。（2）料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。4五．实验数据和处理

6、1.将塔顶、塔底温度和组成，以及各流量计读数等原始数据列表。2.分析并讨论实验过程中观察到的现象。六．讨论题1.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？取样位置在何处？2.试分析实验结果成功或失败的原因，提出改进意见。4