精馏实验

精馏实验装置

一.实验目的

1).了解连续精馏塔的基本结构及流程。 2).掌握连续精馏塔的操作方法。

3).学会填料精馏塔等板高度的测定方法。

4).确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。

二.基本原理

(1).等板高度

在精馏过程计算中,一般都用理论板数来表达分离的效果,因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。

式中:Z——填料层高度,m; NT——理论塔板数; HETP——等板高度,m。

等板高度HETP,表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度,又称为当量高度,单位为m。

进行填料塔设计时,若选定填料的HETP无从查找,可通过实验直接测定。 对于二元组分的混合液,在全回流操作条件下,待精馏过程达到稳定后,从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成,用芬斯克方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。

程: 式中:

-——全回流时的理论板数;

——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比;

——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比;

——全塔的平均相对挥发度,当α变化不大时,

在部分回流的精馏操作中,可由芬斯克方程和吉利兰图,或在x~y图上作梯级求出理论板数。

理论板数确定后,根据实测的填料层高度,求出填料的等板高度,即:

(2).全回流

全回流操作时,可以通过作图法或逐板计算法求得全回流理论板数Nmin,从而

求得全塔效率ET:

在全回流时,正因为操作线与对角线重合,yn+1=xn 。

由此,只要分别测得流入、流出该板的液相组成xn-1、xn,既可求算出

该板的默伏里单板效率EMV:

(3).部分回流

可以测出以下数据:

温度[℃]: tD、tF、tW 组成[mol/mol]:xD、xF、xW 流量: F[l/h]、D和L[ml/min] 回流比: R=L/D

精馏段操作线:

进料热状况q:

q线方程: 根据以上计算结果,可作出右图:

根据作图法或逐板计算法可求算出部分回流下的理论板数Nmin。 部分回流下的全塔效率ET

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