乙醇-水精馏塔实验.doc

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乙醇-水精馏塔实验
一、实验目的：
。
，并掌握其影响因素。
二、实验容:
,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。
,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。
三、实验原理：
对于二元物系，如其汽液平衡数据，如此根据精馏塔的原料液组成，进料热状况，操作回流比与塔顶馏出液组成，,其中NP为实际塔板数。
ET 〔1〕
局部回流时，进料热状况参数的计算式为
〔2〕
式中： tF — 进料温度，℃ 。
tBP — 进料的泡点温度，℃ 。
Cpm — 进料液体在平均温度〔tF+ tP〕/2下的比热，kJ/〔kmol•℃〕
rm— 进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热，kJ/kmol
kJ/〔kmol•℃〕 〔3〕
kJ/kmol 〔4〕
式中： CP1， CP2 —分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热，kJ/〔kg•℃〕。
r1,r2—分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热，kJ/kg。
M1，M2—分别为纯组份1和组份2的摩尔质量，kJ/kmol。
x1,x2—分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。
四、实验装置根本情况:
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1．实验设备流程图〔如图1所示〕：
图1 精馏实验装置流程图
1-储料罐；2-进料泵；3-放料阀；4-加热器；5-直接进料阀； 6-间接进料阀；7-进料流量计；8-高位槽；9-玻璃观察段； 10-精馏塔；11-塔釜取样阀；12-釜液放空阀；13-塔顶冷凝器； 14-回流比流量计；15-塔顶取样阀；16-塔顶液回收罐； 17-放空阀；18-冷却水流量计；19-塔釜储料罐；20-塔釜冷凝器； 21-第8块板进料阀；22-第9块板进料阀；23-第10块板进料阀； 24-液位计；25-料液循环阀；26-釜残液出料阀;27-进料入口阀；28-指针压力表
：
精馏塔实验装置结构参数见表1：
表1 精馏塔结构参数
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名称
直径
〔mm〕
高 度
〔mm〕
板间距
〔mm〕
板 数
(块)
板型、孔径〔mm〕
材 质
塔体
Φ76×
100
100
11
不锈钢
塔釜
Φ220×2
400
不锈钢
塔顶冷凝器
Φ89×
600
不锈钢
塔釜
冷凝器
Φ57×
300
不锈钢
表2 乙醇─水 t-x-y 关系 (以乙醇摩尔分率表示，x-液相，y-气相 )
摩尔分数x
摩尔分数y
t/℃


100
























℃℃.
3．实验仪器与试剂：
〔1〕实验物系：乙醇─水〔本试验也可用乙醇-正丙醇物系〕；
〔2〕实验物系纯度要求: 化学纯或分析纯；
〔3〕实验物系平衡关系见表2；
〔4〕 实验物系浓度要求: 15-25％(乙醇质量百分数)，浓度分析使用酒精计，酒精计为体积分数， 通过查《酒精体积分数、质量分数、密度对照表》可得酒精的质量分数W，通过质量分率求出摩尔分率(XＡ)，公式如下: 乙醇分子量ＭＡ＝46; 水分子量ＭB＝18
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3．实验设备面板图〔如图2所示〕：
图2 精馏设备仪外表板图
五、实验方法与步骤：
：
配制一定浓度(质量浓度 20％左右)的乙醇─水混合液(总容量25升左右),倒入储料罐中。打开进料入口阀27，其余阀门关闭，启动进料泵2，打开料液循环阀25，使料液混合均匀，混合均匀后将料液循环阀25打至半开，将直接进料阀全开，放空阀1