板式精馏塔效率测定.docVIP

序号： 33 化 工 原 理 实 验 报 告 实 验 名 称： 板式精馏塔效率测定 学 院： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 精化08－1班 姓 名： 占叶勇 学 号 08402010433 同 组 者 姓 名： 王欢 蒋琦辉 指 导 教 师： 贾志舰 日 期： 2010年9月28日 一、实验目的 了解连续精馏塔的基本结构及流程 掌握连续精馏塔的操作方法 学会板式精馏塔全塔效率的测定方法 二、实验原理 精馏塔是分离均相混合物的重要设备。衡量板式精馏塔分离性能，一般用总板效率表示： 式中：E—总板效率； NT—理论板层数； NP—实际板层数。 理论板层数NT的求法可用M-T图解法。本实验是使用乙醇－水二元物系在全回流条件下操作，只需测定塔顶流出液组成xD和釜液组成xw，即可用图解法求得NT，实际板层数Np为已知，所以利用式(4-30)可求得塔效率E. 若相邻两块塔板设有液体取样口，则可通过测定液相组成xn-1和xn求得第n块板在全回流下的单板效率EmL。 而全回流时，yn＝xn-1 式中：xn-1—离开上块板的液相中易挥发组分摩尔分率； xn―离开下块板的液相中易挥发组分摩尔分率； yn―离开下块板的气相中易挥发组分摩尔分率； xn*―与yn成平衡的液相组成摩尔分率，以xn-1作为气相组成在平衡线上查得。 三、实验设备 精 馏 装 置 流 程 示 意 图 1、塔顶冷凝器 2、塔身 3、视盅 4、塔釜 5、控温棒釜液冷却器 7、塔釜加热棒 8、回流分配器 9、转子流量计 10、原料罐 11、稳压罐 12、原料泵 全回流精馏塔图 1—塔釜取样口；2—蒸馏釜；3—料液指示计；4—塔体；5—冷凝器；6—流量计；7—塔顶取样口；8—不凝气排放口；9—温度计 四、实验步骤 配制乙醇质量浓度为16％~19％的乙醇—水料液,。启动原料泵，向塔中供料至塔釜液面的2/3以上。 启动塔釜加热及塔身伴热，观察塔釜、塔身、塔顶温度及塔板上的气液接触状况（观察视盅），发现塔顶温度开始上升时，打开塔顶冷凝器的冷却水控制阀。 测定全回流条件下的单板效率及全塔效率：在不采出的情况下，全回流一段时间，待该塔操作参数稳定后，即可在塔顶、塔釜及相邻的塔板上取样，用折光仪进行分析，记录数据及相关的操作参数，之后测定部分回流条件下的全塔效率。 实验完毕后，停止加料，关闭塔釜加热及塔身伴热，待一段时间后（视盅内无下降料液时），切断塔顶冷凝器及塔釜液冷却器的供水。 五、注意事项 1．实验前，必须手动（电压为100V）给釜中缓缓升温，30min后再进行塔釜温度手/自动控制，否者会因受热不均而导致玻璃视盅炸裂。 2．塔顶放空阀一定要打开。 3．料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。 六、数据记录 折光率的测定 塔顶 折光率：1.3618 XD=0.850 塔釜 折光率：1.3490 XW=0.138 塔釜 第9层 第8层 第7层 第6层 90.0 89.9 89.9 89.9 87.9 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层 82.9 79.6 79.2 78.8 78.5 七、数据处理 根据化工原理下册P.37数据，画出x-y平衡线方程，再根据XD 和XW，用图解法求理论板数NT 常压下乙醇—水溶液的X-Y图 根据图解法得理论板层数位8（不包括再沸器） 总板效率=8/9=88.89% 八、思考题 1．测量全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？ 答：全回流：塔顶，塔底取样，用折光仪测得其组成。 部分回流：各板取样，用折光仪测得其组成。 2．冷料进料对精馏塔操作有什么影响？冷进料肯定会造成塔内的温度、压力的变化。对于