化工原理試驗(yàn)-課件

1、填料塔連續(xù)精餾實(shí)驗(yàn)化 工 實(shí) 驗(yàn)化 工 實(shí) 驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù) 1. 熟悉精餾的工藝流程。 2. 了解填料精餾塔的結(jié)構(gòu)。 3. 掌握精餾塔的操作方法與調(diào)節(jié) 。 4. 掌握二元混合液的精餾實(shí)驗(yàn)方法，加強(qiáng)對連續(xù)精餾原理的理解。 二、基本原理 1.如果每層塔板上的液體與離開該板的上升蒸汽處于平衡狀態(tài)，則該塔板稱理論塔。 實(shí)際操作中，由于接觸時(shí)間的限制以及其它因素的影響，不能達(dá)到平衡狀態(tài)，即實(shí)際塔板的分離達(dá)不到理論板的理想分離效果。因此所需實(shí)際塔板數(shù)總比理論板數(shù)要多。2.對于二元物系，倘已知汽、液平衡數(shù)據(jù)，則根據(jù)塔頂餾出液的組成 ，原料液的組成 ,塔釜?dú)堃旱慕M成 及操作回流比 和進(jìn)料狀態(tài)參數(shù) ，就可

2、用圖解法求得理論塔板數(shù)。理論塔板數(shù)與實(shí)際塔板數(shù)之比定義為全塔效率： 式中： 全塔效率。 理論塔板數(shù)。 實(shí)際塔板數(shù)。塔的單板效率（塔板數(shù)自下而上數(shù)），對于汽相為： 對于液相為： 聯(lián)八頁式中： 以汽相濃度表示的單板效率；離開n板的汽相組成，摩爾分率 ；進(jìn)入n板的汽相組成，摩爾分率； 與 成平衡的汽相組成，摩爾分率； 以液相組成表示的單板效率； 進(jìn)入n板的液相組成，摩爾分率；離開n板的液相組成，摩爾分率 ；與 成平衡的液相組成，摩爾分率 。 3.在任一回流比和一定的操作氣速下，表征填料精餾塔分離能力是以每米填料高度所具有的理論塔板數(shù)或等板高度（一塊理論塔板相當(dāng)?shù)奶盍细叨龋┳髦饕笜?biāo)。 4.填料塔理論

3、塔板數(shù)NT其精餾段可以按精餾段的操作線方程和平衡線方程逐板計(jì)算；提餾段可以按提餾段的操作線方程和平衡線方程逐板計(jì)算； 5.全回流下理論塔板數(shù)NT0用芬斯克公式計(jì)算；相對揮發(fā)度采用塔頂、塔釜的幾何平均值計(jì)算；全回流時(shí)的等板高度為：he0=h/NT0,不同回流比時(shí)的等板高度為：he=h/NT三、流程及設(shè)備 實(shí)驗(yàn)裝置由連續(xù)精餾柱和精餾塔控制儀兩部分組成；轉(zhuǎn)子流量計(jì)原料預(yù)熱器填料分餾柱餾出液受器分餾頭單管壓力計(jì) 填料塔連續(xù)精餾實(shí)驗(yàn)裝置1精餾塔 精餾實(shí)驗(yàn)設(shè)備如下： 精餾塔是由精餾柱、再沸器、原料液預(yù)熱器四個(gè)部分組成，精餾柱精餾段高200mm,提餾段高150mm，分餾頭由冷凝器和回流比調(diào)節(jié)器組成，再沸器容

4、積500ml。 2精餾塔控制儀： 精餾塔控制儀由光電釜壓控制器、回流比調(diào)節(jié)器、溫度數(shù)字顯示儀、預(yù)熱器溫度調(diào)節(jié)器四部分組成，光電釜壓控制器調(diào)節(jié)釜壓，回流比調(diào)節(jié)器控制回流比，溫度數(shù)字顯示儀測量各點(diǎn)溫度，預(yù)熱器溫度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)進(jìn)料溫度。四、操作要點(diǎn) 1熟悉精餾塔的結(jié)構(gòu)和精餾工藝流程，并了解各部分的作用。 2將光電管定位在液泛釜壓的60-80%處，操作穩(wěn)定（40分鐘）后，從塔頂、塔底采樣分析。 3回流比R=1-50范圍內(nèi)，選擇4-5個(gè)回流值下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定，每次采樣后立即測定餾出液流量。 4在選定回流比后，在液泛釜壓以下選取4-5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，分別不同蒸汽速度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 5注意采集試樣前一定要有足夠的穩(wěn)定

5、時(shí)間；回流液的溫度一定要控制恒定，并接近柱頂溫度；預(yù)液泛不要過于猛烈；再沸器和預(yù)熱器始終保持在電阻膜加熱器以上；實(shí)驗(yàn)完畢先關(guān)加熱電源，物料冷卻后再停冷卻水。 五、報(bào)告要求 1.按實(shí)驗(yàn)記錄整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 2.在一定蒸汽汽速、不同回流比下對理論塔板數(shù)、等板高度、利用系數(shù)和壓降繪制實(shí)驗(yàn)曲線。 3.在一定回流比、不同蒸汽汽速（或餾出液流量）下對理論塔板數(shù)、等板高度、利用系數(shù)和壓降繪制實(shí)驗(yàn)曲線。 六、討論題 1什么是全回流?全回流操作特征有哪些？在生產(chǎn)中有什么實(shí)際意義？2全回流操作時(shí)，塔內(nèi)輕組分存液量的多少，為什么要控制在某一個(gè)范圍？ 3本實(shí)驗(yàn)裝置能否精餾出98%以上（重量組成）的酒精? 4塔釜加熱情況對精餾塔的操作有什么影響？怎樣維持正常操作？你認(rèn)為塔釜加熱量主要消耗在何處？與回流量有無關(guān)系？ 5如果塔頂（濃度