行业新闻

化工原理精馏实验(最终版)

  化工道理试验 精馏试验叙述 班 级: 姓 名: 学 号: 同组职员: 试验日期: 一、试验宗旨 1、明了筛板式精馏塔的构造,练习数字显示仪表的道理及运用。 2、练习筛板式精馏塔的操作手段,参观汽液两相连触状态的蜕变。 3、测定正在全回流时精馏塔总板效能,解析汽液接触状态对总板效能的影响。 4*、测定正在全回流时精馏塔的单板效能。解析汽液接触状态对单板效能的影响。 5*、测定一面回流时的总板效能,解析气液接触状态对总板效能的影响。 6*、测定精馏塔正在全回流下塔体浓度(温度)分散。 带*项为教学提纲央浼以表项目。 二、试验道理: 正在精馏经过中,由塔釜出现的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板降低的回流液正在塔板上 多次一面汽化一面冷凝,举办传热与传质,使夹杂液到达肯定水准的折柳。 回流是精馏操作的须要前提,塔顶的回流量与采出量之比称为回流比。回流比是精馏操 作的重要参数,它的巨细直接影响精馏操作的折柳恶果和能耗。若塔正在最幼回流比下操作, 要落成折柳劳动,则须要无限多块塔板,正在工业上是不行行的。若正在全回流下操作,既无任 何产物的采出,也无任何原料的出席,塔顶的冷凝液整体返回到塔中,这正在坐蓐中无任何意 义。然而,因为此时所需表面板数起码,易于到达安静,故常正在科学查究及工业装备的开停 车及摒除打击时采用。一样回流比取最幼回流比的 1.2~2.0 倍。 1.塔板效能 板式精馏塔中汽液两相正在各塔板上互相接触而爆发传质效率,因为接触韶华短暂和不敷 饱满,而且汽相上升也有少许雾沫夹带,是以其传质效能总不会到达表面板恶果。一样用塔 板效能来示意塔板上传质的完整水准。 塔板效能是呈现塔板机能及操作状态的重要参数。影响塔板效能的身分许多,大致归结 为:流体的物理性子(如粘度、密度、相对挥发度和表观张力等)塔板构造以及操作前提等, 因为影响塔板效能的身分相当繁杂,目前仍以试验的手段测定。 a. 总板效能 (或全塔的效能):反应全塔中各层塔板的均匀折柳恶果,常用于板式 塔的计划。 式中: ET——总板效能 NT——表面板数 NP——实质板数 (2-44) 全回流操作时表面板数可通过逐板计较或使用汽液平均数据通过图解法求出。 (1)逐板计较法求表面板数 lg[( x D )(1 ? x w )] Nmin ? 1 ? x D x w ? 1 据芬斯克方程式 lg? m (不包含再沸器) 式中:xD——塔顶液相构成,摩尔分率; xW——塔底液相构成,摩尔分率 α m——塔内均匀相对挥发度,可取塔顶与塔釜间的几何均匀值。 α m= ?顶、?釜 (2)图解法求表面板数 使用相平均数据作出平均线,遵循测出的 xD、xW,正在对角线幽静均线间交 替作梯级,即可求出全回流时的表面板数。 b. 单板效能 ,反应稀少的一块板上传质的恶果,是评判塔板式机能优劣的紧要数 据,常有于塔板的查究。 式中: (2-45) ——以液相浓度示意的单板效能; xn,xn-1——第 n 块板和第 n-1 块板液相浓度; ——与脱离第 n 块板的气体相平均的液相浓度 总板效能与单板效能的数值常由试验测定。单板效能是评判塔板机能优劣的紧要数据。 物系性子、板型及操作负荷是影响单板效能的紧要因数。当物系与板型确定后,可通过改造 汽液适当到达最高的板效能;看待区别的板型,可能正在维持相仿的物系及操作前提下,测定 其单板效能,以评判其机能优劣。总板效能反应全塔各塔板的均匀折柳恶果,常用于板式塔 计划中。 三、试验装备及流程 1. 精馏塔 精馏塔为筛板塔,全塔共 8 块塔板,塔身的构造尺寸为塔径 ?(57?3.5)mm ,塔板间 距 80mm ;溢流管截面积 78.5mm,溢流堰高 12mm,底隙高度 6mm;每块塔板开有 43 个 直径为 1.5mm 的幼孔,玩快三投注平台技巧正三角形布列,孔间距为 6mm。为了便于参观塔板上的汽~液接触 环境,塔身设有一节玻璃视盅,正在第 1~6 块塔板上均有液相取样口。 蒸馏釜尺寸为 ?108mm ? 4mm ? 400mm 。塔釜装有液位计、电加热器(1.5KW)、控温电 加热器(200W)、温度计接口、测压口和取样口,分散用于观测釜内液面高度,加热料液, 左右电加热器,丈量塔釜温度,丈量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。因为本试验所取试样 为塔釜液相物料,故塔釜可视为一块表面板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积 0.06 m2 ,管表走蒸汽,管内走冷却水。 精馏装备流程示妄念(1) 1、塔顶冷凝器 2、塔身 3、视盅 4、塔釜 5、控温棒 6、支座 7、加热棒 8、塔釜液冷却器 9、转子流量计 10、回流分派器 11、原料液罐 12、原料泵 13、缓冲罐 2. 回流分派装备 回流分派装备由回流分派器与左右器构成。左右器由左右仪表和电磁线圈组成。回 流分派器由玻璃造成,它由一个入口管、两个出口管及引流棒构成。两个出口管分散用 于回流和采出。引流棒为一根?4mm 的玻璃棒,内部装有铁芯,塔顶冷凝器中的冷凝液 顺着引流棒流下,正在左右器的左右下告竣塔顶冷凝器的回流或采出操作。即当左右器电 途接通后,电磁线圈将引流棒吸起,操作处于采出形态。当左右器电途断途时,电磁线 圈不就业,引流棒天然下垂,操作处于回流形态。此回流分派器既可通过左右器告竣手 动左右,也可通过计较机告竣自愿左右。 3. 测控编造 正在本试验中,使用人为智能仪表分散测定塔定温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔 釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数,该编造的引入,不光使 试验更为轻松、火速,又可告竣计较机正在线 物料浓度解析 本试验所用的编造为乙醇-正丙醇,因为这两种物质的折射率存正在分别,且其夹杂 物的质地分数与折射率有优秀的线性干系,故可通过阿贝折光仪(运用手段详见第六章) 解析料液的折射率,从而取得浓度。这种测定手段的特性是容易火速、操作粗略,但精 度稍低;若要告竣高精度的丈量,可使用气相色谱举办浓度解析。 夹杂料也的折射率与质地分数