实验七 填料精馏塔传质效率的测定.docVIP

4.7填料精馏塔传质效率的测定 一、实验目的 1. 熟悉填料精馏塔结构和精馏流程，掌握精馏操作方法。 2. 掌握填料精馏塔全塔效率的测定方法。 3. 研究不同回流比下的塔顶组成、全塔效率的变化。 4．掌握填料等板高度的测定 二、设备的主要技术数据 ⒈ 精馏塔的主要尺寸 表4-13 名称 直径 （毫米） 高度 （毫米） 板型 孔径 （毫米） 材质 塔 体 Φ57×3.5 1100 筛板 1.8 紫铜 塔 釜 Φ100×2 390 不锈钢 塔 顶 冷凝器 Φ57×3.5 300 不锈钢 塔 釜 冷凝器 Φ57×3.5 300 不锈钢 ⒉ 实验物系：乙醇-正丙醇物系 ⑴ 纯度: 化学或分析纯。 ⑵ 平衡关系：见表4-14。 ⑶ 原料液浓度：一般将乙醇质量百分数配制为15～25％。 ⑷ 浓度分析用阿贝折光仪（用户自备）。折光指数与溶液浓度的关系见表2。 表4-14 乙醇～正丙醇混合液的 t-x-y 关系 （x表示液相中乙醇摩尔分率，y表示气相中乙醇摩尔分率） t 97.60 93.85 92.66 91.60 88.32 86.25 84.98 84.13 83.06 80.50 78.38 x 0 0.126 0.188 0.210 0.358 0.461 0.546 0.600 0.663 0.884 1.0 y 0 0.240 0.318 0.349 0.550 0.650 0.711 0.760 0.799 0.914 1.0 表4-14的平衡数据摘自：J.Gmebling,U.onken Vapor-liquidEquilibrium Data Collection-Organic Hydroxy Compounds: Alcohols(p.336)。 乙醇沸点：78.3℃；正丙醇沸点：97.2℃。 表4-15 温度─折光指数─液相组成之间的关系 折光指数 质量分率 25℃ 30℃ 35℃ 0 1.3827 1.3809 1.3790 0.05052 1.3815 1.3796 1.3775 0.09985 1.3797 1.3784 1.3762 0.1974 1.3770 1.3759 1.3740 0.2950 1.3750 1.3755 1.3719 0.3977 1.3730 1.3712 1.3692 0.4970 1.3705 1.3690 1.3670 0.5990 1.3680 1.3668 1.3650 0.6445 1.3607 1.3657 1.3634 0.7101 1.3658 1.3640 1.3620 0.7983 1.3640 1.3620 1.3600 0.8442 1.3628 1.3607 1.3590 0.9064 1.3618 1.3593 1.3573 0.9509 1.3606 1.3584 1.3653 1.000 1.3589 1.3574 1.3551 对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算： Ｗ＝58.844116－42.61325 其中Ｗ为乙醇的质量分率，为折光仪读数 (折光指数)。 由质量分率求摩尔分率：乙醇分子量＝46； 正丙醇分子量＝60 　 　 三、实验设备的基本情况 ⒈ 实验流程示意图：见图4-15所示。 ⒉ 设备操作参数：见表4-15 表4-15 设备操作参数(供参考) 序号 名 称 数据范围 说 明 1 塔釜加热 电压（V）：90—160 ①维持正常操作下的参数值； ②用固体调压器调压,指示的功率约为实际功率的1／2--2／3 。 电流（A)：4.0—6.0 2 回流比R 4--∞ 3 塔顶温度 78--83(℃) 4 操作稳定时间 20—35分钟 ①开始升温到正常操作约30min； ②正常操作稳定时间内各操作参数值维持不变，板上鼓泡均匀。 5 实验结果 理论板数(块) 3--6 一般用图解法 图4-15 精馏实验流程示意图 1-原料罐进料口;2-原料罐;3-进料泵回流阀;4-进料泵;5-电加热器;6-釜料放空阀;7-塔釜产品罐放空阀;8-釜产品储罐;9-塔釜;10-流量计;11-顶产品罐放空阀;12-顶产品;13-塔顶取样口;14-线圈;15-冷凝器20-