板式塔精餾實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、竭誠為您提供優(yōu)質(zhì)文檔 /雙擊可除第1頁共 17 頁板式塔精餾實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：化工原理篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)報(bào)告篩板塔精餾實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解篩板精餾塔及其附屬設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)，掌握精 餾過程的基本操作方法。2.學(xué)會(huì)判斷系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的方法， 掌握測定塔頂、塔釜溶液濃度的實(shí)驗(yàn)方法。3.學(xué)習(xí)測定精餾塔全塔效率和單板效率的實(shí)驗(yàn)方法， 研究回流比對精餾塔分離效率的影響。二. 基本原理1.全塔效率 eT全塔效率又稱總板效率，是指達(dá)到指定分離效果所需理 論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值：nT完成一定分離任務(wù)所需的理論塔板數(shù)，包括蒸餾 釜；np完成一定分離任務(wù)所需的實(shí)際塔板數(shù)，本裝置 np=10。2.圖解法求理論塔板數(shù) nT

2、竭誠為您提供優(yōu)質(zhì)文檔 /雙擊可除第2頁共 17 頁以回流比 R 寫成的精餾段操作線方程如下:第3頁共 17 頁yn+1- 精餾段第 n+1 塊塔板上升的蒸汽組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xn-精餾段第 n 塊塔板下流的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xD塔頂溜出液的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；R泡點(diǎn)回流下的回流比。提餾段操作線方程如下：ym+1- 提餾段第 m+1 塊塔板上升的蒸汽組成，摩爾分?jǐn)?shù)；x-提餾段第 m 塊塔板下流的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；xw-塔底釜液的液體組成，摩爾分?jǐn)?shù)；L -提餾段內(nèi)下流的液體量，kmol/s ；w釜液流量，kmol/s。加料線（q 線）方程可表示為：其中，q- 進(jìn)料熱狀況參數(shù)；rF-進(jìn)料液組成下的

3、汽化潛熱，kJ/kmol ； ts-進(jìn)料液的泡點(diǎn)溫度，C；tF 進(jìn)料液溫度，C；epF 進(jìn)料液在平均溫度（ts?tF）/2 下的比熱容，kJ/（kmolC）；xF-進(jìn)料液組成，摩爾分?jǐn)?shù)。（1）全回流操作在精餾全回流操作時(shí)，操作線在y-x 圖上為對角線，如圖 1 所示，根據(jù)塔頂、塔釜的組成在操作線和平衡線間作 梯級(jí)，即可得到理論塔板數(shù)。圖 1 全回流時(shí)理論塔板數(shù)確定第 2 頁共仃頁（2）部分回流操作部分回流操作時(shí)，如圖2,圖解法的主要步驟為：A.根據(jù)物系和操作壓力畫出相平衡曲線，并畫出對角線 作為輔助線；b.在對角線上定出 a 點(diǎn)（xD，xD）、f 點(diǎn)（xF，xF） 和 b 點(diǎn)（xw，xw）;c

4、.在 y 軸上定出 yc = xD/（R+1）的點(diǎn) c,連接 a、c 作出 精餾段操作線；D.由進(jìn)料熱狀況求出 q,過點(diǎn) f 作出斜率為 q/ （q-1 ） 的 q 線交精餾段操作線于點(diǎn) d,連接點(diǎn) d、b 作出提餾段操作 線；e.從點(diǎn) a 開始在平衡線和精餾段操作線之間畫階梯，當(dāng) 梯級(jí)跨過點(diǎn) d 時(shí)，就改在平衡線和提餾段操作線之間畫階梯， 直至梯級(jí)跨過點(diǎn) b 為止；g.所畫的總階梯數(shù)就是全塔所需的理論踏板數(shù)（包含再 沸器），跨過點(diǎn) d的那塊板就是加料板，其上的階梯數(shù)為精 餾段的理論塔板數(shù)。圖 2 部分回流時(shí)理論板數(shù)的確定本實(shí)驗(yàn)料液為乙醇水溶液，釜內(nèi)液體由電加熱器產(chǎn)生蒸 汽逐板上升，經(jīng)與各板上

5、的液體傳質(zhì)后，進(jìn)入盤管式換熱器 殼程，冷凝成液體后再從集液器流出，一部分作為回流液從 塔頂流入塔內(nèi)，另一部分作為產(chǎn)品餾出，進(jìn)入產(chǎn)品貯罐；殘 液經(jīng)釜液轉(zhuǎn)子流量計(jì)流入釜液貯罐。第5頁共 17 頁三. 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下：1.全回流（1）在貯罐中配制濃度 21%（體積百分比）的料液，以泵混合均勻。打開進(jìn)料管路上的閥門，由進(jìn)料泵將料液打入塔 釜，觀察塔釜液位計(jì)高度，進(jìn)料至釜容積的2/3 處。（2） 關(guān)閉塔身進(jìn)料管路上的閥門，啟動(dòng)電加熱管電源， 逐步增加加熱電壓，使塔釜溫度緩慢上升。（3）打開塔頂冷凝器的冷卻水，調(diào)節(jié)合適冷凝量，并 關(guān)閉塔頂出料管路，使整塔處于全回流狀態(tài)。（4）當(dāng)塔頂溫度、回流

6、量和塔釜溫度穩(wěn)定后，分別取適量塔頂液（濃度 xD）和塔釜液（濃度 xw），待其冷卻至室溫后，以密度計(jì)測量其體積百分比。2.部分回流（1）在儲(chǔ)料罐中配制一定濃度為 21%的乙醇水溶液。（2）待塔全回流操作穩(wěn)定時(shí)，打開進(jìn)料閥，調(diào)節(jié)進(jìn)料量至適當(dāng)?shù)牧髁俊?（3）控制塔頂回流和出料兩轉(zhuǎn)子流量計(jì)，調(diào)節(jié)回流比 R 為 3。（4）打開塔釜?dú)堃毫髁坑?jì)，調(diào)節(jié)至適當(dāng) 流量。（5）當(dāng)塔頂、塔內(nèi)溫度讀數(shù)以及流量都穩(wěn)定后，即如全回流第 4 步取樣測定體積百分比。四. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如表 1:表 1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)第 4 頁共仃頁2.全回流操作全回流圖見圖3圖 3 全回流示意圖圖中階梯數(shù)為 12,即全回流理論塔板數(shù) n

7、T=12-仁 11。而實(shí)際塔板數(shù) np=16。故全塔效率 3.部分回流回流比 R=3 時(shí)，部分回流圖見圖4圖 4 部分回流圖圖中階梯數(shù)為 13,即部分回流理論塔板數(shù) nT=13-仁 12而實(shí)際塔板數(shù) np=16。故全塔效率。篇二：板式精餾塔實(shí)驗(yàn)報(bào)告板式精餾塔實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院班級(jí)：生物工程 121 班分組：第一組姓名：其他組員：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：尚小琴吳俊榮實(shí)驗(yàn)時(shí)間 20XX.11.15第7頁共 17 頁摘要：此次實(shí)驗(yàn)是對篩板精餾塔的性能進(jìn)行全面的測試，實(shí)驗(yàn)主要對乙醇正丙醇精餾過程中的研究不同條件下改變 參量時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出塔釜濃度、回流 比、進(jìn)料位置等與全塔效

8、率的關(guān)系，確定該篩板精塔的最優(yōu) 實(shí)驗(yàn)操作條件。關(guān)鍵詞：精餾；回流比；全塔效率；塔釜濃度Abstract:Thesieveplatedistillationcolumnperformancecomprehensivetesting,mainlyonethanolisopropylalcohoIdistillationprocessinthedifferentexperimentalconditionswerediscussed,thereactorconcentration,refluxratio,feedlocationandtheentiretowerTherelationshipbetwe

9、entheefficiencyofsieveplatetower,determinetheoptimalexperimentalconditionsoffine.Keywords:Distillation;refluxratio;thetowerefficiency引言：精餾是利用混合液中兩種液體的沸點(diǎn)差異來分離 兩種液體的過程。精餾裝置有精餾塔、原料預(yù)熱器、再沸器、 冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進(jìn)行精餾分離，由冷 凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。精餾過程的節(jié)能措 施一直是人們普遍關(guān)注的問題。精餾操作是化工生產(chǎn)中應(yīng)用 非常廣泛的一

10、種單元操作，也是化工原理課程的重要章節(jié)。 分析運(yùn)行中的精餾塔，當(dāng)某一操作條件改變時(shí)的分離效果變 化，屬于精餾的操作型問題。本研究從塔釜濃度、回流比、第 6 頁共仃頁進(jìn)料位置、全回流和部分回流等操作因素對數(shù)字型篩板精餾 塔進(jìn)行全面考察，得出一系列可靠直觀的結(jié)果，加深對精餾 操作中一些工程概念的理解，對工業(yè)生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義 通過本實(shí)驗(yàn)我們得出了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)繪圖找出 最優(yōu)一組實(shí)驗(yàn)參數(shù)，在這組參數(shù)下進(jìn)行提純將會(huì)節(jié)約大量能 源，同時(shí)為今后開出的設(shè)計(jì)型、綜合型、研究型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生的創(chuàng)新性科研項(xiàng)目具有重要的教改意義。3 1421.實(shí)驗(yàn)部分1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)對精餾過程多實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)

11、行設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 證設(shè)計(jì)方案，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以掌握實(shí)驗(yàn)研究的方法。2. 掌握單板效率和全塔效率的測定方法。3. 了解板式精餾塔結(jié)構(gòu)及塔內(nèi)的傳質(zhì)傳熱狀況，掌握板 式塔內(nèi)溫度，濃度及分布規(guī)律。4. 了解實(shí)驗(yàn)條件與板式精餾塔分離效率的關(guān)系，確定影響分離效率的因素，并掌握其影響效率。1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 研究在全回流條件下，開車過程中塔頂溫度等參數(shù)隨 時(shí)間的變化情況及規(guī)律。2. 測定精餾塔在全回流條件下穩(wěn)定操作時(shí)塔內(nèi)溫度和 濃度沿塔高的分布，研究其分布情況及規(guī)律。第 7 頁共仃頁3. 測定精餾塔在全回流時(shí)全塔理論塔板數(shù)、總板效率。4. 測定精餾塔在某一回流比時(shí)全塔理論塔板數(shù)、總板效率。5. 測定在

12、部分回流時(shí)總板效率隨回流比的變化情況。6. 測定在部分回流時(shí)總板效率隨進(jìn)料位置的變化情況。1.3 實(shí)驗(yàn)材料與裝置物系：乙醇-正丙醇(1) 純度：分析純或化學(xué)純(2) 料液濃度：1525% (乙醇的質(zhì)量百分?jǐn)?shù))(3) 濃度測量：阿貝折射儀1.4 實(shí)驗(yàn)步驟1.4.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：(1) 將阿貝折光儀配套的超級(jí)恒溫水浴調(diào)節(jié)運(yùn)行所需溫度(30C)，記錄溫度，檢查取樣用的注射器和擦鏡頭紙是否準(zhǔn)備好(2) 用阿貝折光儀測出原料液的折射率；(3) 檢查旋塞開關(guān)是否處于關(guān)閉，電表示數(shù)是否都為JI零。(4) 將原料裝入原料槽中，打開進(jìn)料閥，讓液料(乙醇-正丙醇)從原料槽用泵輸送，經(jīng)過進(jìn)入塔釜內(nèi)，根據(jù)磁翻轉(zhuǎn)液面計(jì)，當(dāng)液面到達(dá)塔釜的 2/3 后，關(guān)閉進(jìn)料閥門和流量計(jì)閥門。第 8 頁共仃頁142 全回流下操作實(shí)驗(yàn).研究在全回流條件下，開車過程中塔頂溫度等參數(shù)隨時(shí)間的變化情況及規(guī)律。1. 打開塔頂冷凝器的冷卻水，冷卻水量要足夠大（約8L/h）2. 記下室溫值，接上電源閘（220V），按下裝置上電源總開關(guān)。3. 調(diào)節(jié)加熱電壓為 75V 左右，待塔板上建立液層時(shí)，緩慢加大電壓至 100V，使塔內(nèi)維持正常操作4. 確認(rèn)塔頂出料閥門和各取樣處于關(guān)閉狀態(tài)，使全塔處于全回流狀態(tài)5. 從操