实验6精馏塔(板塔)

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1、精馏塔实验装置说明书一、实验目的1.了解板式塔的基本构造，精馏设备流程及各个部分的作用，观察精馏塔工作时塔板上的水里状况2.学会识别精馏塔内出现的几种操作状态，并分析这些操作状态对塔性能的影响3.学习精馏塔性能参数的测量方法，并掌握其影响因素。4.研究开车过程中，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5.测定精馏塔在全回流和某一回流比下连续精馏时，稳定操作后的全塔理论塔板数，总板效率。二、实验原理对于二元物系，如果已知其气液平衡数据，则根据精馏塔的原料组成。进料热状况、操作回流比及塔顶馏出液组成、塔底馏出液组成，可以求出该塔的理论板数以及总板效率。全塔效率η—理论塔板数—实

2、际塔板数，10部分回流时，进料热状况参数的计算式为线斜率=tF--进料温度;tB--泡点温度Cpm—进料液体在平均温度下的比热=（乙醇、正丙醇）rm—混合液体在泡点温度下汽化潜热=（）三、装置和流程(一)精馏塔名称直径（毫米）高度（mm）板间距（mm）板数(块)板型、孔径（mm）降液管材质塔体Φ76×3.510010010筛板2.0Φ8×1.5不锈钢塔釜Φ100×2300不锈钢塔顶冷凝器Φ57×3.5300不锈钢塔釜冷凝器Φ57×3.5300不锈钢(二)物系(乙醇─正丙醇)1.纯度:化学或分析纯.2.平衡关系:见表1.3.料液浓度:15-25％(乙醇质量百分数).4.浓度分析用阿贝折光仪

3、.折光指数与溶液浓度的关系见表2.表1常压下乙醇—正丙醇t-x-y数据表(均以乙醇摩尔分率表示，x-液相，y-气相，t/℃)t97.6093.8592.6691.6088.3286.2584.9884.1383.0680.5078.38x00.126.1880.2100.3580.4610.5460.6000.6630.8841.0y00.2400.3180.3490.5500.6500.7110.7600.7990.9141.0组成与泡点温度关系：（1）式中：—摄氏度，℃；—乙醇在液相中的摩尔分率。上列平衡数据摘自:J.Gmebling,U.onkenVapor─liquidEquil

4、ibriumDataCollection─OrganicHydroxyCompounds:Alcohols(p.336)。乙醇沸点:78.3℃;正丙醇沸点:97.2℃.表2温度─折光指数─液相组成之间的关系00.050520.099850.19740.29500.39770.49700.599025℃1.38271.38151.37971.37701.37501.37301.37051.368030℃1.38091.37961.37841.37591.37551.37121.36901.366835℃1.37901.37751.37621.37401.37191.36921.36701.

5、3650(续表2)0.64450.71010.79830.84420.90640.95091.00025℃1.36071.36581.36401.36281.36181.36061.358930℃1.36571.36401.36201.36071.35931.35841.357435℃1.36341.36201.36001.35901.35731.36531.3551对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算:Ｗ＝58.844116－42.61325×nD其中Ｗ为乙醇的质量分率;nD为折光仪读数(折光指数).由质量分率求摩尔分率(XＡ):乙醇分子量ＭＡ＝46;正丙醇分

6、子量ＭB＝60(三)操作参数:表3设备操作参数(供参考)序号名称数据范围说明1塔釜加热电压(∨)70-150①维持正常操作下的参数值；②用固体调压器调压,指示的功率约为实际功率的1／2--2／3。2回流比R4--∞3塔顶温度77--83(℃)4操作稳定时间20—35分钟①开始升温到正常操作约30min；②正常操作稳定时间内各操作参数值维持不变，板上鼓泡均匀。5实验结果理论板数(块)3--6一般用图解法总板效率％40-85精度1块（四）实验设备流程示意图:1、主体设备1-储料罐；2-进料泵；3-放料阀；4-料液循环阀；5-直接进料阀；6-间接进料阀；7-流量计；8-高位槽；9-玻璃观察段；

7、10-塔身；11-塔釜取样阀；12-釜液放空阀；13-塔顶冷凝器；14回流比控制器；15-塔顶取样阀；16-塔顶液回收罐；17-放空阀；18-塔釜出料阀；19-塔釜储料罐；20-塔釜冷凝器；21-第六块板进料阀；22-第七块板进料阀；23-第八块板进料阀。精馏塔为筛板塔,全塔共有10块塔板由不锈钢板制成,塔高1.5米,塔身用内径为50毫米的不锈钢管制成,每段为10厘米,焊上法兰后,用螺栓连在一起,并垫上聚四氟乙烯垫防漏,塔身的第二段