精馏实验

精 馏 实 验

一、实验目的和内容

目的:(1)熟悉板式精馏塔的结构及流程,掌握精馏塔的操作。

(2)学会精馏塔效率的测定方法。 任务:(1)全回流操作,稳定系统;

(2)部分回流操作,得到一定质量和一定数量的产品,测定一定条件下连续筛板精馏塔的全塔效率ET或连续填料精馏塔的等板高度HETP

二、 实验原理简介

精馏塔中,塔板或填料是气液两相接触的场所,由塔釜产生的上升蒸汽与从塔顶下降的下降液接触进行传热和传质,下降液经过多次部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而1 使混合物达到一定程度的分离。

全回流操作的目的:

(1).建立塔正常操作条件,如加热条件(电流、电压),流体力学状况等; (2).建立塔正常操作条件下的温度分布、浓度分布。

(3).了解塔的处理能力及分离能力,为部分回流出产品做准备。 部分回流操作

在全回流操作一段时间后,即可开始。

板式塔的全塔效率

NT?100%ET : NPET?NT为所需理论板数,NP为塔内实际板数

全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率,它的大小与塔板结构、物系性质、操作状况有关,一般由实验测定。

填料塔等板高度:

等板高度(HETP)是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小

取决于填料的类型、材质与尺寸,受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响。HETP?Z-实际的填料层高度。

Z NT关键:如何求NT:

逐板计算法或梯级图解法(参考教材)

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

平衡方程: 参见实验指导书或附表中的t-x-y 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:

根据作图法可求算出部分回流下的理论板数NT。 三:实验物系及其装置: 1.物系:乙醇-水

1、板式精馏塔:筛板塔 2、填料塔: 金属压延孔波纹填料

1#,2# 板数NP=15 Z: 3# (2.8m); 4# 1.8m 塔径为50mm 塔径:50mm 进料浓度 xf (自测) 塔顶产品浓度 xD>90% (V%) 塔底残液浓度 xW<3% (V%) R=1.1-2 R=2 -3 塔顶产品流量 D示值=4.0 L/h 3#, 4# 1# D示值=2.0 L/h L=3.5 L/h L=8~12 L/h 2# D示值=2.0 L/h L=2.5 L/h F =8 ~9L/h 13~15L/h 精馏实验装置图

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