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文档简介

实验名称 在线数字精馏 一、实验目的1、熟悉板式精馏塔的结构、流程及各部件的结构作用;2、用作图法确定精馏塔部分回流时理论板数,并计算出全塔效率。3、测出全塔温度分布,确定灵敏板位置。4、了解塔釜液位、塔釜加热量、预热、回流比等控制原理。5、调整回流比R,测得总板效率随回流比R的变化情况二、试验任务1、研究开车过程中,精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化2、测定精馏塔在全回流、稳定操作条件下,塔体内温度和浓度沿塔高的分布。3、测定精馏塔在全回流和某一回流比连续精馏时,稳定操作后的全塔理论塔板数、总板效率。4、在部分回流、稳定操作条件下,测定总板效率随回流比R的变化情况。设回流比依次为12、14、16三、实验原理:1乙醇水系统的特征:根据水和乙醇的关系作出平衡线2、作图法得出理论板数及全塔效率ET(1)全回流:操作线方程与对角线重合,可以通过作图法求得理理论塔板数Nmin,从而求得全塔效率ET(2)部分回流实验测得数据:温度:tD、tF、tW,利用酒度求组成mol/mol:xD、xF、xW流量:Fl/h、D和Lml/min 回流比R=L/D做出精馏段操作线方程:过点(,)截距为做出q线方程: 斜率为q/q-1过点(xF、xF),得精馏段操作线和q线的交点(、)做提馏段操作线过()(、)根据以上计算结果,可作出右图: 根据作图法或逐板计算法可求算出部分回流下的理论板数NT。部分回流下的全塔效率ET: 四、实验步骤:1、准备阶段、在塔釜先加入约8v%(体积)的乙醇水溶液液位到塔釜的溢流处;、配约26v%(体积)的乙醇水溶液必须用蒸馏水配制,加满进料罐。、开启塔釜加热电源,根据每个具体装置设置塔釜压力控制在1.22KPa;、调节F3塔顶冷凝器冷却水量在240 l/h;调F2塔底冷却水量在140160 l/h之间,根据塔釜样品温度t1150确定;、开启进料泵电源。全开F6,开F4调节流量在120ml/min(进料量的多少直接与进口组成有关,进料组成越大,进料量则少)。小心微量开启F18使进料液微量循环。全开F6,说明进料是第4板(从下向上)。如果配料浓度小于20%,建议从第2板进料,若进料浓度大于30%,应从第8板进料。2、稳定阶段、当塔顶玻璃分配器中有液体冷凝后,全开回流流量计阀F8,使塔处于手动全回流状态操作;此步骤为全回流,建议采用手动控制。若采用电磁阀自动控制,因回流电磁阀DF2一直处于通电状态,对电磁阀不利。等待灵敏板温度(约第3、4点温度)维持在8284之间不变后操作才算稳定。记录下第1、3、5、7、9、12、14板的温度T8、T7、T6、T5、T4、T3、T23、连续精馏(有产品阶段)、若维持常温(过冷)液进料,可不开预热电源。若需要加热进料,开启预热电电源,设置预热功率。、依次确使回流比R=10、12、14 维持正常的灵敏板温度一定时间后,在塔顶、进料、塔釜三个测酒器中放如酒度计,记录下相应的温度和酒度。(如果塔釜出料温度大于50,可适当调大F2)。、当温度、酒度满足要求(塔顶92度),记录相关流量等数据。4、停车:、实验完毕,关闭塔釜电加热和预热电源,关闭进料泵,关闭阀F6、F4。、等板上无气液时关闭回流比开关,最后关闭冷却水总阀和总电源。五、实验结果(数据与处理):1、记录有关实验数据,用逐板计算法和作图法求得理论板数,完成下列表格:表1:测定不同回流比下样品酒度温度t、酒度Vt、20酒度V20及组成x数据表:塔顶产品进料塔釜残液tVtV20xDtVtV20xFtVtV20XW表2:部分回流时不同回流比下,数据结果汇总表:压力Pa温度流量R热状况q理论板NEt顶灵釜Fl/hLml/minDml/mintFq计图计说明:表2中计算热状况的进料温度tF与表1中测定进料取样样品温度一2、作部分回流下的图解图(为保证作图的精确,要求在塔底和塔顶进行放大处理)。3、在逐板计算或作图求出的总理论板数时,要求精确到0.1 块。这就要求在计算到最后一板时,根据塔釜组成xW和xn、xn-1数据进行比例计算。在作图时,在塔底放大图中也应作如此比例计算。4、拳全塔温度分布如下表:温度t/T2T3T4T5T6T7T8t1(R=12)t2(R=14)t3(R=16)对全塔温度分布进行作图,找出规律和灵敏板温度。六、注意事项:1、因为塔釜电加热是湿式加热,必须在塔釜有足够液体时(必须掩埋住电加热管)才能启动电加热,否则,会烧坏电加热。2、在启动加料泵前,必须保证原料罐内有原料液,长期使磁力泵空转会使磁力泵温度升高而损坏磁力泵。第一次运行磁力泵,须排除磁力泵内空气。若不进料时应及时关闭进料泵。3、塔釜出料操作时,应紧密观察塔釜液位,防止液位过高或过低。严禁无人看守塔釜放料操作。4、严禁学生进入操作面板后,以免发生触电。5、在冬季造成室内温度达到冰点时,设备内严禁存水。七、思考题:1、根据结果分析塔顶和塔底的酒度哪个大,为什么?3、何确定本实验的灵敏板温度?2、说明本实验用酒度计测量组成的优缺点;3、说明灵敏板温度在实际生产中所起的作用;4、分析说明全回流在实际生产中的意义:5、液泛与漏液与什么有关?如何防止?6、实验中灵敏板温度的升高与降低与哪些因素有关?如何调节灵敏板温度?八、1、结构参数:塔内径D=68mm,塔总高H=3000mm,塔内采用筛板及弓形降液管,共有15块板。根据不同进料组成和状态,设置三个进料口,分别在第2、4、8(从下向上)板处。板间距HT=70mm,板上孔径d=2mm,筛孔数N=50个,开孔率4.3%。塔顶为列管式冷凝器,冷却水走管外,蒸汽在管内冷凝。回流比由回流转子流量计与产品转子流量计数值决定。料液由泵从原料罐中经转子流量计计量后加入塔内。2、有关测量仪表及控制 转子流量计参数:塔顶:回流LZB3 16160 ml/min, 产品LZB3 2.525 ml/min进料:LZB4,16160 ml/min 冷却水:塔顶全凝器LZB15,25250 l/h 塔底冷却器LZB10,16160 l/h压力:塔釜膜盒压力表: 06KP 塔釜压力传感器: 06KPa电流:塔釜电加热电流表(指针式):020A进料电加热电流表(指针式):01A数字仪表型号 触摸屏: 温度检测:12点 回流比输入控制 进料预热功率控制 塔釜电加热控制:宇电5186、电磁阀:塔顶回流、塔顶产品:2W02

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