精馏实验指导书

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1、精憎实验指导书1.实验目的1.1熟悉精徭的工艺流程，掌握精徭实验的操作方法。1.2了解板式塔的结构，观察塔板上汽液接触状况。1.3定全回流时的全塔效率及单板效率。1.4测定部分冋流时的全塔效率。1.5掌握影响精缁操作的各因素之间的关系。2.实验内容对15〜20%(V)的乙醇一水溶液进行分离，掌握连续精徭装置的开车和停车操作程序和调节方法，并在不同操作工况下测定精馆塔的全塔效率和全回流下的单板效率。3.基本原理在板式精憎塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐渐上升与来自塔顶逐渐下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传质与传热，使混合液达到一定程度的分离。3・1适宜回流比的选择回流是精憾

2、操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比，称为回流比。回流比是精流操作的重要参数之一，其大小影响着精憾操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务,则需要在无穷多块塔板的精憾塔。当然这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，即没有任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实际意义。但是，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。实际回流比常取最小回流比的1.2〜2倍。在精徭操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧

3、恶化，分离效果也将变坏。板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。(1)•总板效率EE=N/Ne式中E—总板效率；N—理论板数(不包括塔釜);Ne—实际板数.(2)单板效率Eml水Eml=(Xn—1—Xn)/(Xn-i-Xn)式中Eg]—以液相浓度表示的单板效率;xn>xn-!一第n块板和第（n—1）块板的液相浓度。总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要因素。当物系与板型确定后，可通过改变汽液负荷达到最高的板效率，以评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果，常用于板式塔设计中。3.2汽液负荷对精憾操作的影响3.

4、2.1液泛塔内气相先靠用差自下而上逐板流动，液相靠重力自上而下通过降液管而逐板流动。显然，液体是自低压空间流至高压空间，因此,塔板正常丁作时，降液管中的液面必须有足够的高度，才能克服塔板两侧的压降而向下流动。若汽液两相之一的流量增大，使降液管内流体不能顺利下流，管内液体必然积累。当管内流体增高到越过溢流堰顶部时，两板间液相相连，该层塔板产生积液。并依次上升，最终是全塔充满液体，这种现象称为液泛，亦称淹塔。此时全塔操作被破坏。操作时应避免液泛发牛，当回流液一定量，塔爷加热量过人使上升蒸汽量增加，气体穿过板上液层时造成两板间压降增人，使降液管内液体不能下流而造成液泛；当塔釜加热量一

5、定时，进料量或回流量过大，降液管的截面不足以使液体通过，管内液面升高，也会发生液泛现彖。因此操作时应随时调节塔釜加热量并使进料量和回流量匹配。3.2.2雾沫夹带上升气流穿过塔板上液层时，将板上液体带入上层塔板的现象称为雾沫夹带。过量的雾沫夹带造成液相在塔板间的反混，进而导致塔板效率严重下降。影响雾沫夹带的因素丄要是上升气速和塔板间距。气速增加，雾沫夹带量增大；塔板间距增大，可使雾沫夹带量减小。3.2.3漏液在筛板精憎塔内，气液两相在塔板上应呈错流接触。但当气速较小时，部分液体会从筛孔处直接漏下，从而影响汽液枯塔板I••的充分接触，使塔板效率下降。严重的漏液会使塔板上不能积液而无

6、法正常工作。4.实验流程及装置实验装置及流程：本实验装置由精憾塔、回流分配装置、原料贮槽、产品贮槽及仪表控制系统组成。4.1实验装置4.1.1精憾塔：塔板数：八块；加料板：第三、五块塔板；塔径：（

7、）57X3.5mm;板间距：100mm;筛板厚度：1mm;筛板孔每项：l・5mm;孔间距：6mm;溢流管直径：（j）10x2mm;堰高：12mm;塔釜尺寸：（

8、）108x4x400mm.为了观察塔板上的汽液接触情况，塔身设有一个玻璃视盅，塔釜设有液位计，两个1KW电加热棒，其中一个是常加热，另一个通过调压器在0〜1KW范围内调节。4.1.2塔顶冷凝器：塔顶冷凝器为一蛇管式换热器，换热

9、面积0.06管外走蒸汽，管内走冷却水。4.1.3高位槽：V=0.05m3o4.1.4原料槽：V=0.05m3o4.1・5不锈钢磁力泵：Q=10mXH=15mo4・1・6转子流量计：0〜2001/h。3.1.7回流比分配器。4.2工艺流程：流程图如下：冷却水由水池通过一台离心泵提供，水将转子流量计进入塔顶冷凝器后再返回游泳池循环使用。原料配好后放于原料槽中，用一台不锈钢磁力泵打入高位槽中，供给精憎塔。筛板塔设计有两个进料口，可比较不同进料段对精憾分离过程的影响。在塔体安装有视筒段，可随时观察塔