化工原理筛板塔精馏实验报告.docx

: .
筛板塔精馏实验一．实验目的
1．了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法: .
筛板塔精馏实验一．实验目的
1．了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。
2．学会判断系统达到稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3．学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二．基本原理1．全塔效率ET
全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值：
Nr-1
盼飞T
nt——完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜；Np——完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置Np=10。
2．图解法求理论塔板数NT
以回流比R写成的精馏段操作线方程如下：
精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；
yn+1
x精馏段第n块塔板下流的液体组成，摩尔分数;
nxD
xD
塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数；
R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下y
y
m+1
提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数;
提馏段第m块塔板下流的液体组成，摩尔分数；xw—塔底釜液的液体组成，摩尔分数;
L'—提馏段内下流的液体量，kmol/s；W—釜液流量，kmol/s。
加料线（q线）方程可表示为：
qV
*-1其中，
q十—厂q进料热状况参数；rF
rF
进料液组成下的汽化潜热，kJ/kmol；
tS——进料液的泡点温度，°C；S
tF——进料液温度，C；
FCpF——进料液在平均温度（tS-tF）/2下的比热容，kJ/（kmolC）；x——进料液组成，摩尔分数。
1）全回流操作在精馏全回流操作时，操作线在y—x图上为对角线，如图1所
示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。
图1全回流时理论塔板数确定
（2）部分回流操作部分回流操作时，如图2，图解法的主要步骤为：
A. 根据物系和操作压力画出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；在对角线上定出0点（xD，xD）、f点（xF，xF）和b点（xW，xW）；
B. 在y轴上定出yC=xD/（R+l）的点c,连接a、c作出精馏段操作线;由进料热状况求出q，过点f作出斜率为q/（q-1）的q线交精馏段操作线于点d，连接点d、b作出提馏段操作线；
C. 从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止；G所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再沸器），跨过点d的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
图2部分回流时理论板数的确定
本实验料液为乙醇水溶液，釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升，经与各板上的液体传质后，进入盘管式换热器壳程，冷凝成液体后再从集液器流出，一部分作