化工原理筛板塔精馏实验报告(共19页).docx

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化工原理筛板塔精馏实验报告
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　　篇一：化工原理实验报告_精馏
　　化工原理实验报告
　　实验名称：精馏实验班级：生工xx姓名：学号：xxx同组人：xxx日期：xxx
　　精馏实验
　　一、摘要及关键词
　　摘要：精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法，而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元，板式精馏塔为其主要形式。本实验在常温、常压下用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下的操作情况，从而计算总板效率和单板效率，并分析影响单板效率的主要因素，最终得以提高塔板效率。
　　关键词：精馏，板式塔，理论板数，总板效率，单板效率
　　二、目的及任务
　　1、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。2、了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。3、测定全回流时的全塔效率及单板效率。
　　三、基本理论及原理
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　　在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。
　　回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流液与采出量之比，称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏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，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。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，既无任何产品采出，也无任何原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实验意义。但是，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置中的开停车、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~倍。在精馏塔操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，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?
　　NNe
　　式中E——总板效率；
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　　N——理论板数（不包括塔釜）；Ne——实际板数。
　　（2）单板效率Eml
　　Eml,n?
　　xn?1?xn
　　*
　　xn?1?xn
　　式中Eml,n——以液相浓度表示的单板效率；
　　Xn，Xn-1——第n块板和第（n-1）块板的液相浓度；Xn*——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度；
　　总板效率与单板效率的数值常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因数。当物系与板型确定后，可通过改变汽液符合达到最高的板效率；对于不同的板型，可以在保持相同的物系及操作条件下，测定其单板效率，以评价其性能优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果，常用于板式塔中。
　　四、实验流程及仪表
　　本实验的流程如下图所示，主要有精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。1．精馏塔
　　精馏塔为筛板塔，全塔共八块塔板，塔身的结构尺寸为：塔径∮（57×）mm，塔板间距80mm；溢流管截面积,溢流堰高12mm，底隙高度6mm；每块塔板开有43个直径为的小孔，正三角形排列，孔间距为6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况，塔身设有一节玻璃视盅，在第1-6块塔板上均有液相取样口。
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　　蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×、电加热器（）、控温电热器（200w）、温度计接口、测压口和取样口，分别用于观测釜内液面高度，加热料液，控制电加热装置，测量塔釜温度，测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料，故塔釜内可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器，换热面积为，管外走蒸汽，管内走冷却水。
　　图1精馏装置和流程示意图
　　1—塔顶冷凝器；2—回流比分配器；3—塔身；4—转子流量计；5—视盅；6—塔釜；7—塔釜加热器；8—控温加热器；9—支座；10—冷却器；11—原料液罐；12—缓冲罐；
　　13—进料泵；14—塔顶放气阀
　　2．回流分配装置
　　回流分配装置由回流分配器与控制器组成。控制器由控制仪表和电磁线圈构成。回流分配器由玻璃制成，它由一个入口管、两个出