化工原理实验报告_塔板效率.doc

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1、筛板精馏塔塔板效率的测定一、实验目的1了解精馏塔的构造熟悉精馏工艺流程2掌握精镏塔操作方法3测定部分回流状况下的全塔效率二、实验原理1全回流状况下单板效率对第n板而言，按气相组成变化表示的单板效率为（a）式中——由第n+1块板上升至第n块板的气相组成——由第n块板上升至第n-1块板的气相组成——与离开第n块板的液相成平衡的气相组成全回流时R=∞，操作线与对角线重合。因此有：（a）式可写成（b）这时，欲测定第n块塔板的单板效率，只要测取该板（n板）及其上一板（n-1板）的液相组成和值。由值根据平衡曲线找出，再代入（b）式即可求出该板的单板效率。2全塔效率ET全塔板效率又称总板效率。可表

2、示为式中：——全塔效率——理论板数（不包括蒸馏釜）N——实际板数（不包括蒸馏釜）对于二元物系已知气液平衡数据，可根据馏出液组成，料液组成，残液组成，回流比R，进料温度可求得理论板数。三、实验装置流程1.流程图图1,精馏实验装置流程图2.主要技术数据塔内径：80mm实际塔板数；15块（不包括蒸馏釜）板间距：100mm加料板位置：孔径：2mm开孔率：6%再沸器加热功率：3Kw塔顶冷凝器面积（双程列管式）0.4㎡其中5#，6#，7#，8#塔为自动数据采集和控制3#，4#采用蒸汽加热四实验步骤1.检查整套装置管路系统及控制系统是否正常2.向蒸馏釜中加入料液，维持液面在2/3处。料液组成在15

3、%（体积分率）左右3.启动电源（或蒸汽）加热，打开冷却水（适当）。全回流至塔顶塔底温度基本不变。全塔稳定后取样（测单板效率）4.打开进料泵进料量逐步升至5～10L/R调节回流比至设定值（R=2左右），调节塔底热负荷。保持塔操作正常，开塔底出料。保持蒸馏釜液位恒定，全塔稳定操作一定时间后取样（全塔效率）5.停车，关进料泵及阀门，全回流，关电源。关闭有关阀门，切断总电源。注意事项1.注意蒸馏釜液位处在正常位置2.调节加热电压不宜忽大忽小五实验报告1.根据所测样品数据计算全回流下单板效率2.图解法计算理论板数及全塔效率数据处理：表1.实验测定结果塔顶浓度XD进料浓度XF进料温度℃塔底浓度X

4、W回流比0.7220.10843.60.0712查进料状态下泡点温度：tF=87℃查数据：平均温度℃下，℃℃计算平均汽化潜热和比热：所以：为冷液体进料。q线方程中斜率为XD=0.722XF=0.108进料线：q/(q-1)=12XW=0.071精馏线截矩：XD/(R+1)=0.24作出精馏段和提馏段。而后从XD开始做梯级NT=4（不包括再沸器）实际板数N=15（不包括再沸器）所以，全塔效率η=NT/N*100%=4/15*100%=26.7%4321图2.图解法区确定理论板数示意图六思考题1.怎样判定全塔操作已达稳定？塔顶、塔底温度不再变化时，可以确定全塔基本稳定。2.精馏塔一般的操

5、作中，若塔顶产品不达要求，应怎样调整操作？增加塔釜加热量，增大回流比，或加入浓度较高的料液来达到预期的浓度。3.本装置可否在部分回流时，测取单板效率？可以，但单板效率较低。