板式塔精馏实验.docx

《板式塔精馏实验.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、化工基础实验报告实验名称板式塔精馏实验班级姓名学号成绩实验时间同组成员______一、实验目的1.观察板式塔气、液两相流动状态。2.测定回流比对精馏操作的影响。3.测定板式塔总板效率与空塔气速的关系4.观察新型斜孔多溢流塔板的结构与工况5.了解精馏流程安排及操作二、基本原理板式塔是使用量大，运用范围广的重要气、液传质设备，评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、弹性和结构等因素。目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板（以筛板塔、浮阀塔为代表）和喷射式塔板（以舌形、斜孔、网孔为代表）在工业上使用较多，板式塔作为气、液

2、传质设备，既可用于吸收，也可用于精馏。用得多的是精馏操作。在精馏装置中，塔板是汽、液两相接触的场所，气相从塔底进入，回流从塔顶进入，气、液两相逆流接触在塔板上进行相际传质。使液相中易挥发组分进入汽相、汽相中难挥发组分转入液相。精馏塔所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的运用。从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。回流比可分为全回流，最小回流比和实际操作时采用的适宜回流比。全回流是一种极限情况，它不加料也不出产

3、品。塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内，这在生产上没有意义。但是这种操作容易达到稳定，故在装置开工和科学研究中常常采用。全回流时由于回流比为无穷大，当分离要求相同时比其它回流比所需理论板要少，故称全回流时所需理论板为最少理论板数。通常计算最少理论板用芬斯克方程。对于一定的分离要求，减少回流比，所需的理论板数增加，当减到某一回流比时，需要无穷多个理论板才能达到分离要求，这一回流比称为最小回流比Rm。最小回流比是操作另一极限，因为实际上不可能安装无限多块板的精馏塔，因此亦就不能选择Rm来操作。实际选用的回流比R应为Rm的

4、一个倍数，这个倍数根据经验取为1.2～2。当体系的分离要求、进料组成和状态确定后，可以根据平衡线的形状由作图求出最小回流比。在精馏塔正常操作时，如果回流装置出现毛病，中断了回流，此时操作情况会发生明显变化。塔顶易挥发物组成下降，塔釜易挥发物组成随之上升，分离情况变坏。板效率是反映塔板及操作好坏的重要指标，影响板效率的因素很多，当板型、体系决定以后，塔板上的气、液流量是板效率的主要影响因素，当塔的上升蒸气量不够，塔板上建立不了液层；若上升气速太大，又会产生严重夹带甚至于液泛，这时塔的分离效果大大下降。表示板效率的

5、方法常用的有两种：（1）总板效率E式中：E——总板效率；   N——理论板数；   Ne——实际板数。（2）单板效率Emv（气相默弗里效率）式中：yn、yn+1——第n块和第（n+1）块气相组成；yn*——与第n块板下降液体相平衡的气相组成。总板效率的数值在设计中应用得很广泛，它常由实验测定。单板效率是评价塔板好坏的重要数据，针对不同板型，在实验时保持相同的体系和操作条件，对比它们的单板效率就可以确定其优劣，因此在科研中常常运用。三、实验装置本实验装置由精馏塔、塔板、冷凝器、再沸器、温度计、转子流量计、U形压差

6、计等组成。主要设备规格如下：（1）精馏塔：筒体为硬质玻璃，内径102mm，高1m，内装有9块塔板，板间距为100mm。筒体外表镀有导电薄膜，通电后既可以保温又保持透明度，以便观察气、液流动现象。（2）塔顶温度计和塔釜温度计（可选电阻或玻璃管温度计）。（3）U形压差计，长600mm。（4）转子流量计规格：LZB-6（测液体流量）用以测定塔顶产量和回流量。（5）电加热棒共分五组：每组功率分别为4,4,3,2,1kW。加热时可以开启一组或多组，以调节上升蒸汽量。四、操作步骤及注意事项（1）熟悉实验装置及流程，弄清各部

7、件的作用及加热电路。（2）打开塔顶冷却水阀门。接通电源开关。接通电热棒开关，接通组数愈多，功率愈大。（3）调节加热功率至需要值，待回流温度及回流流量稳定后，自塔顶取样口取出少量样品。取样时注意先放出管道内的滞流量，以确保取样组成正确。（4）同时从塔釜中取少量样品（方法同上）。（5）用气相色谱仪分析样品的组成。（6）从小到大改变加热功率，重复取样，测出4-5组不同气速下的板效率。（7）实验结束，关闭电加热开关。待塔釜温度降至80℃以下，停塔顶冷却水。五、实验数据加热功率kW24710冷却水流量L/h4697160

8、235压降Pa2006708301120回流流量L/h5.8142132回流温度/T26.432.23335.8塔顶组成%81.5783.5787.3187.73塔顶温度T78.177.977.877.9塔底组成%12.0611.0511.2210.02塔底温度T88.889.789.990.2六、数据处理1．空塔气速分析：公式空塔气速的计算公式，其中D表示塔内径，D=102mm，下面