板式精馏实验报告.doc

筛板塔精馏实验一实验目的1了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。 2学会判断系统达到稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。3学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。二基本原理1全塔效率et全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值：nt完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜； np完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置np10。 2图解法求理论塔板数nt以回流比r写成的精馏段操作线方程如下：yn+1精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数； xn精馏段第n块塔板下流的液体组成，摩尔分数； xd塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数； r泡点回流下的回流比。提馏段操作线方程如下：ym+1提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数； xm提馏段第m块塔板下流的液体组成，摩尔分数； xw塔底釜液的液体组成，摩尔分数； l提馏段内下流的液体量，kmol/s；w釜液流量，kmol/s。加料线（q线）方程可表示为：其中，q进料热状况参数；rf进料液组成下的汽化潜热，kj/kmol； ts进料液的泡点温度，； tf进料液温度，；cpf进料液在平均温度 (ts ? tf ) /2 下的比热容，kj/（kmol）； xf进料液组成，摩尔分数。 （1）全回流操作在精馏全回流操作时，操作线在yx图上为对角线，如图1所示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。图1 全回流时理论塔板数确定（2）部分回流操作部分回流操作时，如图2，图解法的主要步骤为：a. 根据物系和操作压力画出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线； b.在对角线上定出a点(xd，xd)、f点(xf，xf)和b点(xw，xw)；c.在y轴上定出ycxd/(r+1)的点c，连接a、c作出精馏段操作线；d.由进料热状况求出q，过点f作出斜率为q/（q-1）的q线交精馏段操作线于点d，连接点d、b作出提馏段操作线；e.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止；g.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再沸器），跨过点d的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。图2 部分回流时理论板数的确定本实验料液为乙醇水溶液，釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升，经与各板上的液体传质后，进入盘管式换热器壳程，冷凝成液体后再从集液器流出，一部分作为回流液从塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮罐；残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。三实验步骤实验主要操作步骤如下： 1全回流（1）在贮罐中配制浓度21%(体积百分比)的料液，以泵混合均匀。打开进料管路上的阀门，由进料泵将料液打入塔釜，观察塔釜液位计高度，进料至釜容积的2/3处。（2）关闭塔身进料管路上的阀门，启动电加热管电源，逐步增加加热电压，使塔釜温度缓慢上升。（3）打开塔顶冷凝器的冷却水，调节合适冷凝量，并关闭塔顶出料管路，使整塔处于全回流状态。（4）当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别取适量塔顶液（浓度xd）和塔釜液（浓度xw），待其冷却至室温后，以密度计测量其体积百分比。 2部分回流（1）在储料罐中配制一定浓度为21%的乙醇水溶液。（2）待塔全回流操作稳定时，打开进料阀，调节进料量至适当的流量。 （3）控制塔顶回流和出料两转子流量计，调节回流比r为3。 （4）打开塔釜残液流量计，调节至适当流量。（5）当塔顶、塔内温度读数以及流量都稳定后，即如全回流第4步取样测定体积百分比。四实验结果1. 实验记录数据如表1：表1 实验数据2全回流操作全回流图见图3图3 全回流示意图图中阶梯数为12，即全回流理论塔板数nt=12-1=11。而实际塔板数np=16。故全塔效率3.部分回流回流比r=3时，部分回流图见图4图4 部分回流图图中阶梯数为13，即部分回流理论塔板数nt=13-1=12。而实际塔板数np=16。故全塔效率。篇二：筛板精馏塔精馏实验报告筛板精馏塔精馏实验6.1实验目的1了解板式塔的结构及精馏流程2理论联系实际，掌握精馏塔的操作3掌握精馏塔全塔效率的测定方法。6.2实验内容采用乙醇水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点在规定时间内，完成d=500ml、同时达到xd93v%、xw3v%分离任务6.3实验原理塔釜加热，液体沸腾，在塔内产生上升蒸汽，上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成，这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度，由此塔顶冷凝，只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品，部分凝液作为回流，形成塔内下降液流，下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降，至塔底浓度合格后，连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。在塔中部适当位置加入待分离料液，加料液中轻组份浓度与塔截面下降液流浓度最接近，该处即为加料的适当位置。因此，加料液中轻组分浓度愈高，加料位置也愈高，加料位置将塔分成上下二个塔段，上段为精馏段，下段为提馏段。在精馏段中上升蒸汽与回流之间进行物质传递，使上升蒸汽中轻组份不断增浓，至塔顶达到要求浓度。在提馏段中，下降液流与上升蒸汽间的物质传递使下降液流中的轻组份转入汽相，重组份则转入液相，下降液流中重组份浓度不断增浓，至塔底达到要求浓度。6.3.1评价精馏的指标全塔效率全回流下测全塔效率有二个目的。一是在尽可能短的时间内在塔内各塔板，至上而下建立浓度分布，从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格，并维持若干时间后为部分回流提供质量保证。二是由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大，在工程处理时，可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率，全回流时精馏段和提馏段操作线重合，气液两相间的传质具有最大的推动力，操作变量只有1个，即塔釜加热量，所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能，对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。全塔效率的定义式如下： ?nt?1 （1） nnt：全回流下的理论板数；n：精馏塔实际板数。6.3.2维持正常精馏的设备因素和操作因素精馏塔的结构应能提供所需的塔板数和塔板上足够的相间传递面积。塔底加热（产生上升蒸汽）、塔顶冷凝（形成回流）是精馏操作的主要能量消耗；回流比愈大，塔顶冷凝量愈大，塔底加热量也必须愈大。回流比愈大，相间物质传递的推动力也愈大。6.3.2.1设备因素合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证，塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。塔板数愈少，塔高愈矮，设备投资愈省。塔板数多少和被分离的物系性质有关，轻重组份间挥发度愈大，塔板数愈少。反之，塔板数愈多。塔结构合理，操作弹性大，不易发生液沫夹带、漏液、溢流液泛。反之，会使操作不易控制，塔顶塔底质量难以保证。为有效地实现汽液两相之间的传质，为了使传质具有最大的推动力，设计良好的塔结构能使操作时的板式精馏塔（如图2所示）应同时具有以下两方面流动特征：汽液两相总体逆流；汽液两相在板上错流。塔结构设计不合理和操作不当时会发生以下三种不正常现象：(i)严重的液沫夹带现象由于开孔率太小，而加热量过大，导致汽速过大，塔板上的一部分液体被上升汽流带至上层塔板，这种现象称为液沫夹带。液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动，属返混现象，使板效率降低，严重时还会发生夹带液泛，破坏塔的正常操作（见图3所示）。这种现象可通过p釜显示，由于：p釜p顶板压降 （2）此时板压降急剧上升，表现p釜读数超出正常范围的上限。(ii)严重的漏液现象由于开孔率太大，加上加热量太小，导致汽速过小，部分液体从塔板开孔处直接漏下，这种现象称为漏液。漏液造成液体与气体在板上无法错流接触，传质推动力降低。严重的漏液，将使塔板上不能积液而无法正常操作，上升的蒸汽直接从降液管里走，板压降几乎为0，见图4所示。此时p釜p顶。荷愈大，表现为操作压力p釜也愈大。p釜过大，液沫夹带将发生，p釜过小，漏液将出现。若液沫夹带量和漏液量各超过10%，被称为严重的不正常现象。所以正常的精馏塔，操作压力p釜应有合适的范围即操作压力区间。(iii)溢流液泛由于降液管通过能力的限制，当气液负荷增大，降液管通道截面积太小，或塔内某塔板的降液管有堵塞现象时降液管内清液层高度增加，当降液管液面升至堰板上缘时（见图5所示）的液体流量为其极限通过能力，若液体流量超过此极限值，常操作。6.3.2.2操作因素适宜回流比的确定回流比是精馏的核心因素。在设计时，存在着一个最小回流比，低于该回流比即使塔板数再多，也达不到分离要求。在精馏塔的设计时存在一个经济上合理的回流比，使设备费用和能耗得到兼顾。在精馏塔操作时，存在一个回流比的允许操作范围。处理量恒定时，若汽液负荷（回流比）超出塔的通量极限时，会发生一系列不正常的操作现象，同样会使塔顶产品不合格。加热量过大，会发生严重的雾沫夹带和液泛；加热量过小，会发生漏液，液层过薄，塔板效率降低。 物料平衡f=d+w （3）fxf=dxd+wxw （4）(i)总物料的平衡：f=d+w若f>d+w，塔釜液位将会上升，从而发生淹塔；若f<d+w，塔釜液位将会下降，从而发生干塔。调节塔釜排放阀开度，可以维持塔釜液位恒定，实现总物料的平衡。(ii) 轻组分的物料平衡：fxf=dxd+wxw在回流比r一定的条件下，若fxfdxd+wxw，塔内轻组分大量累积，即表现为每块塔板上液体中的轻组分增加，塔顶能达到指定温度和浓度，此时塔内各板的温度所对应塔板的温度分布曲线如图6所示，但塔釜质量不合格，表明加料速度过大或塔釜加热量不够；若fxfdxd+wxw，塔内轻组分大量流失，此时各板上液体中的重组分增加，塔内温度分布曲线如图7所示，这时塔顶质量不合格，塔底质量合格。表示塔顶采出率过大，应减小或停止出料，增加进料和塔釜出料。6 fxfdxd+wxw时温度分布曲线 图7 fxfdxd+wxw时温度分布曲线图6.3.2.3灵敏点温度t灵（1） 灵敏板温度是指一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰（如r，xf，采出率等发生波动时），全塔各板的组成将发生变动，全塔的温度分布也将发生相应的变化，其中有一些板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏，故称它们为灵敏板。（2） 按塔顶和塔釜温度进行操作控制的不可靠性不可靠性来源于二个原因：一是温度与组成虽然有一一对应关系，但温度变化较小，仪表难以准确显示，特别是高纯度分离时；另一是过程的迟后性，当温度达到指定温度后由于过程的惯性，温度在一定时间内还会继续变化，造成出料不合格。（3） 塔内温度剧变的区域塔内沿塔高温度的变化如图7所示。显然，在塔的顶部和底部附近的塔段内温度变化较小，中部温度变化较大。因此，在精馏段和提馏段适当的位置各设置一个测温点，在操作变动时，该点的温度会呈现较灵敏的反应，因而称为灵敏点温度。（4） 按灵敏点温度进行操作控制操作一段时间后能得知当灵敏点温度处于何值时塔顶产品和塔底产品能确保合格。以后即按该灵敏点温度进行调节。例如，当精馏段灵敏点温度上升达到规定值后即减小出料量，反之，则加大出料量。因此能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液组成的变化。图6和图7是物料不平衡时，全塔温度分布的变化情况；图8是分离能力不够时，全塔温度分布的变化情况，此时塔顶和塔底的产品质量均不合格。从比较图7和图8可以看出，采出率增加和回流比减小时，灵敏板的温度均上升，但前者温度上升是突跃式的，而后者则是缓慢式的，据此可判断产品不合格的原因，并作相应的调整。6.4实验设计6.4.1实验方案设计采用乙醇水物系，全回流操作测全塔效率 根据?nt?1，在一定加热量下，全回流操作 n稳定后塔顶塔底同时取样分析，得xd、xw，用作图法求理论板数。部分回流时回流比的估算操作回流比的估算有二种方法：(i) 通过如图所示，作一切线交纵坐标，截距为xd，即可求得rmin，由r=(1.22)rmin，rmin?1xd初估操作回流比。 rmin?1(ii) 根据现有塔设备操作摸索回流比，方法如下：（1） 选择加料速度为46l/h，根据物料衡算塔顶出料流量及调至适当值，塔釜暂时不出料。 （2） 将加热电压关小，观察塔节视镜内的气液接触状况，当开始出现漏液时，记录p釜读数，此时p釜作为操作压力下限，对应的加热电压即为最小加热量，读取的回流比即为操作回流比下限。（3） 将加热电压开大，观察塔节视镜内的气液接触状况，当开始出现液泛时，记录p釜读数，此时p釜作为操作压力上限，对应的加热电压即为最大加热量，读取的回流比即为操作回流比上限。（4） 在漏液点和液泛点之间选择一合适的塔釜加热量。部分回流时，塔顶塔底质量同时合格d的估算根据轻组份物料衡算，得d的大小，应考虑全回流时塔底轻组分的含量。6.4.2实验流程设计需要1个带再沸器和冷凝器的筛板精馏塔。需要1个塔釜压力表，以确定操作压力p釜。需要1个加料泵，供连续精馏之用。需要3个流量计，以计量回流量、塔顶出料量、加料量。将以上仪表和主要塔设备配上贮槽、阀门、管件等组建如下实验装置图。6.6实验塔性能评定时的操作要点（1） 最大分离能力全回流操作在塔釜内置入1030v%的乙醇水溶液，釜位近液位计2处，开启加热电源使电压为220 3v，打开塔顶冷凝器进水阀。塔釜加热，塔顶冷凝，不加料，不出产品。待塔内建立起稳定的浓度分布后，（回流流量计浮子浮起来达10min之久后），同时取样分析塔顶xd与塔釜xw。由该二组成可作图得到该塔的理论板数并与实际板数相除得到全塔效率。（2） 最大的处理能力液泛点全回流条件下，加大塔釜的加热量，塔内上升蒸汽量和下降液体量将随之增大，塔板上液层厚度和塔釜压力也相应增大，当塔釜压力急剧上升时即出现液泛现象，读取该时刻的回流量和加热电流量，即为该塔操作的上限液泛点。（3） 最小的处理能力漏液点全回流条件下，逐次减小塔釜加热量，测定塔效率，塔效率剧降时，读取该时刻的回流量和加热电流量，即为该塔操作的下限漏液点。（4） 部分回流时，将加料流量计开至4 l/h，按照上述提及的回流比确定方法操作。（5）若发生t灵急剧上升，应采取d=0，f?，w?的措施。6.7 原始数据记录实验体系：酒精水溶液篇三：板式精馏塔实验报告板式精馏塔实验报告学院：广州大学生命科学学院班级：生物工程121班 分组：第一组 姓名：其他组员：学号：指导老师：尚小琴 吴俊荣实验时间2014.11.15摘要：此次实验是对筛板精馏塔的性能进行全面的测试，实验主要对乙醇正丙醇精馏过程中的研究不同条件下改变参量时的实验结果，根据实验数据计算得出塔釜浓度、回流比、进料位置等与全塔效率的关系，确定该筛板精塔的最优实验操作条件。引言：精馏是利用混合液中两种液体的沸点差异来分离两种液体的过程。精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。精馏过程的节能措施一直是人们普遍关注的问题。精馏操作是化工生产中应用非常广泛的一种单元操作，也是化工原理课程的重要章节。分析运行中的精馏塔，当某一操作条件改变时的分离效果变化，属于精馏的操作型问题。本研究从塔釜浓度、回流比、进料位置、全回流和部分回流等操作因素对数字型筛板精馏塔进行全面考察，得出一系列可靠直观的结果，加深对精馏操作中一些工程概念的理解，对工业生产有一定的指导意义通过本实验我们得出了大量的实验数据，由计算机绘图找出最优一组实验参数,在这组参数下进行提纯将会节约大量能源，同时为今后开出的设计型、综合型、研究型的实验项目，为学生的创新性科研项目具有重要的教改意义。 31421. 实验部分1.1. 实验目的1. 学会对精馏过程多实验方案进行设计，并通过实验验证设计方案，得出实验结论，以掌握实验研究的方法。2. 掌握单板效率和全塔效率的测定方法。3. 了解板式精馏塔结构及塔内的传质传热状况，掌握板式塔内温度，浓度及分布规律。4. 了解实验条件与板式精馏塔分离效率的关系，确定影响分离效率的因素，并掌握其影响效率。1.2 实验内容1. 研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随时间的变化情况及规律。2. 测定精馏塔在全回流条件下稳定操作时塔内温度和浓度沿塔高的分布，研究其分布情况及规律。3. 测定精馏塔在全回流时全塔理论塔板数、总板效率。4. 测定精馏塔在某一回流比时全塔理论塔板数、总板效率。5. 测定在部分回流时总板效率随回流比的变化情况。6. 测定在部分回流时总板效率随进料位置的变化情况。1. 3实验材料与装置物系：乙醇-正丙醇（1）纯度：分析纯或化学纯（2）料液浓度：1525%（乙醇的质量百分数）（3）浓度测量：阿贝折射仪1.4 实验步骤1.4.1 实验前准备：（1）将阿贝折光仪配套的超级恒温水浴调节运行所需温度(30)，记录温度，检查取样用的注射器和擦镜头纸是否准备好（2）用阿贝折光仪测出原料液的折射率；（3）检查旋塞开关是否处于关闭，电表示数是否都为零。（4）将原料装入原料槽中，打开进料阀，让液料（乙醇-正丙醇）从原料槽用泵输送，经过进入塔釜内，根据磁翻转液面计，当液面到达塔釜的2/3后，关闭进料阀门和流量计阀门。1.4.2 全回流下操作实验. 研究在全回流条件下，开车过程中塔顶温度等参数随时间的变化情况及规律。1. 打开塔顶冷凝器的冷却水，冷却水量要足够大（约8l/h）2. 记下室温值，接上电源闸（220v），按下装置上电源总开关。3. 调节加热电压为75v左右，待塔板上建立液层时，缓慢加大电压至100v，使塔内维持正常操作4. 确认塔顶出料阀门和各取样处于关闭状态，使全塔处于全回流状态5. 从操作稳定加热时起每隔3min记录一次塔顶温度、回流液温度和塔釜温度，待示数稍稳定后可隔较长时间读数。至电表示数稳定为止。数据记录于表1中。实验：测定精馏塔在全回流条件下稳定操作时塔内温度和浓度沿塔高的分布，研究其分布情况及规律。方法： 在实验基础上，当稳定操作时，记录每块板上塔内的温度实验：测定精馏塔在全回流时全塔理论塔板数、总板效率。方法：在实验基础上，等各塔板上鼓泡均匀后，保持加热釜电压不变，在全回流情况下稳定20min左右，期间仔细观察全塔传质情况，带情况稳定后分别在塔顶、塔釜和原料液取样口用注射器同时取样，用阿贝折射仪分析样品浓度。1.4.3 部分回流下操作实验：测定精馏塔在回流比为4，塔层为8时全塔理论塔板数、总板效率。1. 打开塔釜冷却水阀门，冷却水流量以保证釜镏液温度接近常温为准；2. 将物料入量分别以以1.5，1.8,2.4（l/h）的流量加入塔内，用回流比控制调节器调节回流比r=43. 馏出液收集在塔顶容量管中，塔釜产品经冷却后由溢流管流出，收集在容器内。4. 等操作稳定后，观察板上传质状况，记下加热电压、电流、塔顶温度等有关数据，整个操作中维持进料流量计读数不变，用注射器取下塔顶、塔釜和进料三处样品，用折光仪分析，并记录进原料液的温度(室温)。实验 测定在部分回流时总板效率随回流比的变化情况。方法：在实验步骤基础上，（物料入量都为2.0l/h）调节回流比r为2和3和4，重复实验步骤5. 实验数据记录及处理篇四：板式塔精馏实验化工基础实验报告实验名称 板式塔精馏实验 班级 姓名 学号 成绩实验时间 同组成员 _一、 实验目的1. 观察板式塔气、液两相流动状态。 2. 测定回流比对精馏操作的影响。 3. 测定板式塔总板效率与空塔气速的关系 4. 观察新型斜孔多溢流塔板的结构与工况 5. 了解精馏流程安排及操作二、基本原理板式塔是使用量大，运用范围广的重要气、液传质设备，评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、弹性和结构等因素。目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板（以筛板塔、浮阀塔为代表）和喷射式塔板（以舌形、斜孔、网孔为代表）在工业上使用较多，板式塔作为气、液传质设备，既可用于吸收，也可用于精馏。用得多的是精馏操作。在精馏装置中，塔板是汽、液两相接触的场所，气相从塔底进入，回流从塔顶进入，气、液两相逆流接触在塔板上进行相际传质。使液相中易挥发组分进入汽相、汽相中难挥发组分转入液相。精馏塔所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的运用。从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。回流比可分为全回流，最小回流比和实际操作时采用的适宜回流比。全回流是一种极限情况，它不加料也不出产品。塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内，这在生产上没有意义。但是这种操作容易达到稳定，故在装置开工和科学研究中常常采用。全回流时由于回流比为无穷大，当分离要求相同时比其它回流比所需理论板要少，故称全回流时所需理论板为最少理论板数。通常计算最少理论板用芬斯克方程。对于一定的分离要求，减少回流比，所需的理论板数增加，当减到某一回流比时，需要无穷多个理论板才能达到分离要求，这一回流比称为最小回流比rm。最小回流比是操作另一极限，因为实际上不可能安装无限多块板的精馏塔，因此亦就不能选择rm来操作。实际选用的回流比r应为rm的一个倍数，这个倍数根据经验取为1.22。当体系的分离要求、进料组成和状态确定后，可以根据平衡线的形状由作图求出最小回流比。在精馏塔正常操作时，如果回流装置出现毛病，中断了回流，此时操作情况会发生明显变化。塔顶易挥发物组成下降，塔釜易挥发物组成随之上升，分离情况变坏。板效率是反映塔板及操作好坏的重要指标，影响板效率的因素很多，当板型、体系决定以后，塔板上的气、液流量是板效率的主要影响因素，当塔的上升蒸气量不够，塔板上建立不了液层；若上升气速太大，又会产生严重夹带甚至于液泛，这时塔的分离效果大大下降。表示板效率的方法常用的有两种： （1）总板效率e式中：e总板效率； n理论板数； ne实际板数。（2）单板效率emv（气相默弗里效率）式中：yn、yn+1第n块和第（n+1）块气相组成； yn*与第n块板下降液体相平衡的气相组成。总板效率的数值在设计中应用得很广泛，它常由实验测定。单板效率是评价塔板好坏的重要数据，针对不同板型，在实验时保持相同的体系和操作条件，对比它们的单板效率就可以确定其优劣，因此在科研中常常运用。三、实验装置本实验装置由精馏塔、塔板、冷凝器、再沸器、温度计、转子流量计、u形压差计等组成。 主要设备规格如下：（1） 精馏塔：筒体为硬质玻璃，内径102mm，高1m，内装有9块塔板，板间距为100mm。筒体外表镀有导电薄膜，通电后既可以保温又保持透明度，以便观察气、液流动现象。（2）塔顶温度计和塔釜温度计（可选电阻或玻璃管温度计）。（3）u形压差计，长600mm。（4）转子流量计规格：lzb-6（测液体流量）用以测定塔顶产量和回流量。 （5）电加热棒共分五组：每组功率分别为4,4,3,2,1kw。 加热时可以开启一组或多组，以调节上升蒸汽量。四、操作步骤及注意事项（1）熟悉实验装置及流程，弄清各部件的作用及加热电路。（2）打开塔顶冷却水阀门。接通电源开关。接通电热棒开关，接通组数愈多，功率愈大。（3）调节加热功率至需要值，待回流温度及回流流量稳定后，自塔顶取样口取出少量样品。取样时注意先放出管道内的滞流量，以确保取样组成正确。（4）同时从塔釜中取少量样品（方法同上）。 （5）用气相色谱仪分析样品的组成。（6）从小到大改变加热功率，重复取样，测出4-5组不同气速下的板效率。 （7）实验结束，关闭电加热开关。待塔釜温度降至80以下，停塔顶冷却水。五、实验数据六、数据处理1空塔气速分析：公式空塔气速的计算公式u?塔内上升蒸汽的体积流量vs.由于实验中采取全回流的方式，回流液质量流量与蒸气质量流量相同。4vs?d2，其中d表示塔内径，d=102mm，下面求实验中转子流量计已将实际溶液的流量转换为20时水的体积流量，由公式vs2?vs11）将读数转换为实际回流液的流量。其中：?f取转子密度，近似为铁质，取密度7900kg/m3，?1取20oc水的密度998kg/m3，?2取回流温度下混合液体的密度。查数据表：乙醇水溶液的密度 kg/m3以加热功率为2kw时的一组数据为例进行计算。由上表数据可得，温度为26.4，乙醇质量分数为81.57%时，回流溶液密度为?2?833.99kg/m3.将vs1=5.8l/h，?f=7900kg/m3，?1=998kg/m3，代入公式vs2?vs1可以得到实际回流液的体积流量vs2=6.42l/h。由于实验中采取全回流的方式，回流液质量流量与蒸气质量流量相同，等于0.00149kg/s。 将回流液流量转换为同条件下的蒸气流量，温度以塔顶、塔釜平均温度计，气压以一个大气压计，利用公式mm（乙醇水）rtm乙醇m水vnrtu?apapa其中a?d24?8.17?10?3m2计算得空塔气速u=0.1488m/s。按照以上方法，可以计算得出其他组数据的空塔气速。2. 总板效率首先按照以下公式将实验测得塔顶、塔釜组成转换为摩尔分数：x1?1m11?2m1m2利用书后附录常压下乙醇-水的气液平衡数据，得到气液平衡曲线。由于采用全回流操篇五：板式精馏塔设计性实验报告板式精馏塔实验报告学院：化学化工学院班级： 分组：第八组姓名： 其他组员： 学号： 指导老师： 实验时间2012.11.15筛板精馏塔实验小组成员：实验时间：2012年11月19日摘要：本文根据逐板计算法和图示法求全回流条件下和不同回流比条件下的全塔效率和单板效率，并对塔板效率的影响因素作了讨论。 关键词：精馏，全回流，不同回流比，全塔效率，理论板数 abstract: distillation column is a very important part of a unit operation in the modern industry. the bottom temperature is higher than the overhead temperature. on the plate number and the headquarters efficiency of the distillation column by the reflux ratio, into the liquid flow impact. with the reflux ratio is increased, or into the liquid flow rate increases, the number of theoretical plates how the efficiency of the total board.前言精馏是指在化工、轻工等生产过程中采用多次平衡级（或接触级）的蒸馏过程来实现混合液的高纯度分离的一种常见的单元操作。在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔身逐板上升，与来自塔顶逐板下降的回流液在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础，是精馏操作的重要参数之一，它的大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。此外，不同进料位置、不同进料浓度、不同进料量等同样影响着精馏操作的分离效果。在塔设备的实际操作中，由于受到传质时间和传质面积的限制以及其它一些因素的影响，一般不可能达到汽液平衡状态，实际塔板的分离作用低于理论塔板，因此，可以利用全塔效率和单板效率来表示塔的分离效果。实验部分实验的条件有：精馏塔数据采集和过程控制实验装置，我们的分流物系是乙醇正丙醇，浓度测定使用阿贝折光仪。实验前的准备： 将阿贝折光仪配套的超级恒温水浴调节运行所需温度(30)，记录温度，检查取样用注射器和擦镜头纸是否准备好 检查旋塞开关是否处于关闭，电表示数是否都为零。 将原料装入原料槽中，打开进料阀，让液料（乙醇-正丙醇）从原料槽用泵输送，经过进入塔釜内，根据磁翻转液面计，当液面到达塔釜的2/3后，关闭进料阀门。 打开进料泵以及转子流量计的阀门，向精馏釜内加料到指定高度（冷液面在塔釜总高的2/3处），而后关闭进料泵和流量计阀门。 一、全回流操作。打开塔顶冷凝器的冷却水，冷却水量要足够大（约8l/min）。 记下室温值，接上电源闸（220v），按下装置上总电源开关。 调解电位器使加热电压为75v左右，待塔板上建立液层时，可适当加大电压（如100v），使塔内维持正常操作。 等各块塔板上鼓泡均匀后，保持加热釜电压不变，在全回流情的下稳定20min左右，期间仔细观察全塔传质情况，待操作稳定后分别在塔顶、塔釜取样口用注射器同时取样，用阿贝折射仪分析样品浓度。