传质与分离工程精品教学-精馏实验.pptVIP

精馏实验 一、实验目的及任务 三、实验物系和装置 四、实验操作 二、实验原理 五、实验数据记录 六、计算及结果分析 七、思考题 八、附录（参见office文档） 1.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。 2.任务 (1)全回流操作，稳定系统； (2)部分回流操作，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 一、实验目的和内容 二、实验原理简介 全回流操作的目的： （1）建立塔正常操作条件，如加热条件，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）为部分回流出产品做准备。 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，从而使混合物达到一定程度的分离。 在全回流操作一段时间后，即可开始。 板式塔的全塔效率ET ： 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。 填料塔的等板高度： 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。 Z－实际的填料层高度。 部分回流操作 测出以下数据： 温度[℃]： tD、tf、tW 组成[mol/mol]：xD、xf、xW 流量： F、D、L 回流比： R=L/D 平衡线： 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：（xf,tf） q线方程： 根据作图法求理论板数NT。 关键：如何求NT: 逐板计算法或梯级图解法 乙醇—水系统的特征 平衡数据 x—y 相图 t—x(y) 相图 三、实验物系和流程 属于非理想溶液，具有最低恒沸点78.15，恒沸组成为：89.4mol％ 1#，2#：筛板塔 板数：NP=15 塔径：50mm 金属压延孔波纹填料 ： 3# ：Z＝2.8m； 4# ：Z＝1.8m 塔径为50mm 进料浓度 xf (自测) 塔顶产品浓度 xD90% (V%) 塔底残液浓度 xW3% (V%) R=1.1-2 R=2 -3 塔顶产品流量 1# D示值=2.0 L/h L=3.5 L/h 2# D示值=2.0 L/h L=2.5 L/h F =8 ～9L/h D示值=4.0 L/h L=8～12 L/h13～15L/h 实验装置 实验物系为约30%的乙醇—水溶液，经4组电热棒组合加热，加热产生的上升蒸汽在塔板与回流液进行两相接触。塔顶产品水冷后得到冷凝液，冷凝液通过流量计，由塔顶全部回流进塔中。塔顶、塔釜温度的测量采用热电偶，读数采用智能仪表；塔釜加热功率由4组电热棒的不同组合来控制； 进料，塔顶、塔釜样品分析采用酒度计。 实验数据测定 1、物料的流量：产品量 D, 回流量L，进料量F 采用转子流量计 流量计的示值是否就是实际的体积流量 Fv=？F示值, Dv=？D示值 要进行修正，参见附录中的校正表 xf=28% 修正系数为1.020： xD=90%, 修正系数为1.141 Fm，Dm的质量流量为： Fm=FVρf， Dm=1.141DVρD 2.产品浓度的测定 xf, xD, xW由酒度计（比重计）、温度计测定酒度值。 低浓度的样品：（xf,xw）用100ml的量筒，刻度为0～55的酒度计 高浓度的样品xD用250ml的量筒，刻度为100～55的酒度计。 根据酒度和温度由表1查得V% 实验室提供的表2查得 Wt%, mol%， 附表1 酒精浓度校正表 溶液温度 酒 精 计 示 值 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0 温度为20℃时用容积百分数表示的酒精浓度 30 7.9 7.0 6.1 5.2 4.2 3.3 2.4 1.4 0.4 29 8.2 7.2 6.3 5.4 4.4 3.5 2.5 1.6 0.6 28 8.4 7.5 6.5 5.6