精馏化工原理实验报告.docx

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精馏化工原理实验告
实验目的1、熟悉填料塔的构造与操作；
2、熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验10分钟后关阀门21，停冷却水，关闭阀门2和5等。
注意事项：
1）塔釜加热启动后，冷却水一定要接通，约min;
2）取样后针头不拔出，只拿走针筒，同时放上一个全针筒；
3) 使用同一台折光仪，样品稳定10s再读数，镜头纸用完要展开
干后继续用；
4) 取样后多余物料打入配料罐1内，检查阀门2打开；
5)部分回流操作时检查关闭快速进料阀门9;
6) 塔釜液位不要低于液位计高度1/3，以免烧坏加热器；
7) 实验过程等待系统稳定时，可观察冷模板式塔的各种现象。
三、=a+bXn中参数a、b的确定
乙醇d表1、40°C下W与n关系表
乙醇d
质量分数W
乙
醇
折光率nd
1
0
求解方程式，可得。
)精馏塔中各板上的流液的折光率和易挥发组分的含量
表2、全回流实验原始数据
加热
电压
(V)
原料
组成
n
d
折光率(系统稳定后)
塔顶
温度
(C)
塔釜
温度
(C)
全塔压降(kPa)
n
d,顶
n
d,4
n
d,5
n
d,釜
100
塔顶平均温度塔釜平均温度
全塔压降以第四块板数据为例进行计算平均折光率
乙醇质量分数
乙醇摩尔分数
则可得下表表3、各板上液体的折光率和摩尔分率
塔板
平旳折光率
x乙醇
塔顶
第4板
第5板
塔釜
2）乙醇—正丙醇平衡关系表4、乙醇一正丙醇平衡数据表（P=）
由上表数据可得下图
3)图解法求理论板数根据表3和表4的数据可得下图
4)全塔效率和单板效率计算
由图解法可知，理论塔板数为5块板(包括塔釜)，故理论板数N==
因此全塔效率为
由相平衡关系可得y二S，故丄二丄x£+口1—(a—1)xyaxa
根据表4的数据做1/y与1/x关系图如下
由图可知斜率，因此a=
全回流操作线方程为y二xn+1n
第5块板的单板效率
故，总板效率
单板效率
由以上可得下表表6、全回流操作实验结果
塔顶组成X
d
塔釜组成X
w
单板效率
全塔效率
24%
%
四、操作流程
时间
塔顶温度°C
塔釜温度C
全塔压降
kPa
事件
14:40
开始操作
14:45
14:46出现
蒸汽
14:50
14:53开始
回流
14:55
15:00
开始测量
五、误差分析
1、全回流操作时单板效率偏低，可能是以下原因造成的：
1) 塔板面积有限；
2) 气液在塔板上的接触时间不够充分，使得气液两相在达到平衡前就相互分离；
3) 气速偏高，液沫夹带量大，或液量偏大，气泡夹带量大，都对传质不利；2、全塔效率偏低，可能是以下原因造成的：全塔效率是板式塔分离性能的综合量度，不单与板效率、点效率有关而且与板效率随组成的变化有关。
3、人为操作所造成的误差，读取数据时的随意性导致误差，在数据处理过程中有效值的取舍带来的误差。
4、由于分光仪内光路进入液体，导致系统误差加大，最终导致读数误差加大，使实验结果偏离理论值严重。
六、思考题全回流操作有哪些特点，在生产中有什么实际意义？
1) 塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。
2) 在精馏塔开车操作时，塔顶、塔釜物料浓度均未达到工艺规定要求，不能采出送往下道工序。
3) 通过全回流操作，可尽快在塔内建立起浓度分布，使塔顶、塔釜物料浓度在最短时间达到质量要求。
4) 解除全回流，补加物料，调整加热蒸汽量，便于顺利向正常生产过渡。
1. 如何确定精馏塔的操作回流比？当回流比RR时精馏塔的运行min
情况如何？
精馏塔还可以操作，但不能达到分离要求。操作回流比的确定方法：可通过调节回流时间、采出时间以及操作费用、设备费用等综合因素来确定操作回流比。
2. 精馏塔的常压操作如何实现？如果要改为加压或减压操作，如何实现？
打开塔顶放气阀。可以通过调节蒸汽量或者调节塔顶气相采出量来调节塔压