化工原理实验装置系列之一.doc

化工原理实验装置系列之文件类型：DOC/Microsoft Word文件大小：字节 全球最大随机视频聊天 更多搜索：化工原理实验装置系列-化工原理实验装置系列之筛板精馏塔实训装置实验指导书杭州言实科技有限公司2007.4目 录筛板精馏塔实训系统实验一,实验目的1.了解连续精馏塔的基本结构及流程.2.掌握连续精馏塔的操作方法.3.学会板式精馏塔全塔效率,单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法.4.确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响.二,基本原理1.全塔效率ET全塔效率ET=NT/NP,其中NT为塔内所需理论板数,NP为塔内实际板数.板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同,全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率,它反映了塔板结构,物系性质,操作状况对塔分离能力的影响,一般由实验测定.式中NT由已知的双组分物系平衡关系,通过实验测得塔顶产品组成XD,料液组成XF,热状态q,残液组成XW,回流比R等,即能用图解法求得.2.单板效率EM是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值.三,实验装置与流程本实验装置为筛板塔,其特征数据如下:1.不锈钢筛板塔塔内径D内=68mm,塔板数NP=10块.塔釜液体加热采用电加热,塔顶冷凝器为盘管换热器.供料采用磁力驱动泵进料.筛板精馏塔实验装置如图1所示:图1 精馏塔实验装置流程图2.仪表控制面板图2-3仪表控制板1-备用开关 2-循环泵电源开关 3-回流泵电源开关 4-进料泵电源开关 5-回流比电源开关 6-指示灯组 7-进料量手自动控制仪 8-再沸温度手自动控制仪 9-总电源空气开关组 10-总电源指示灯 11-回流比控制仪表 12-加热管电压表 13-1#智能巡检仪 14-2#智能巡检仪 15-加热管启动按钮 16-加热管停止按钮 仪表说明:(1)进料量手自动控制仪:1)手动调节:按 切换到仪表下显示窗显示输出值时,按 把输出方式切换到手动输出模式即M模式,再通过按或来改变输出值的大小,从而控制输出,从而实现手动控制计量泵; 2)自动调节:按 切换到仪表下显示窗显示输出值时,按 把输出方式切换到自动输出模式,可通过自动调节仪表,改变计量泵的转速,从而实现自动控制计量泵.(2)再沸温度手自动控制仪:1)手动调节:按 切换到仪表下显示窗显示输出值时,按 把输出方式切换到手动输出模式即M模式,再通过按或来改变输出值的大小,控制可控硅,控制加热管电压,从而实现再沸温度的控制; 2)自动调节:按 切换到仪表下显示窗显示输出值时,按 把输出方式切换到自动输出模式,可通过仪表自动调节,控制可控硅,控制加热管电压,从而实现再沸温度的控制.(3)1#智能巡检仪:16通道分别巡检16层塔板的温度.(4)2#智能巡检仪:16通道分别巡检79层塔板的温度,塔釜温度,进料温度,回流温度.(5)回流比控制仪:通过时间比来控制回流与采出的时间,从而控制回流比.1)回流时间的设置:长按锁键,当仪表上排显示为dL时即为回流时间,通过或来改变其大小;采出时间的设置:仪表下排显示窗口的值即为采出时间,直接通过或来改变其大小即可.四,实验步骤及注意事项(一)实验步骤:1.配料(1)把纯净水和酒精质量配置成质量浓度为17%20%的溶液,关闭阀1,阀2,阀16,打开阀3和阀15,原料灌上的放空阀及循环泵出口阀门,把配好的浓液从原料罐通过循环泵加料到塔釜3/5的位置,关闭.(2)检查并确认阀1,阀2,阀4,阀5,阀6及阀16 2.加热(1)打开阀7,阀8,阀11,阀12,关上阀9,阀10.(2)打开塔顶排气管的阀门14,加热之前一定要检查.(3)检查塔釜,成品罐和原料罐上的液位指示器上的阀门是否打开,没有打开的一定要打开,顺时针方向关闭,逆时针方向打开.(4)检查冷却水流通是否正常.(5)打开控制柜上的电源开关,打开仪表电源,仪表电源指示灯亮,轻轻按一下电加热管启动按钮.启动指示灯亮.通过仪表手动输出改变加热电压的大小,把电压调到100V150V之后开始加热.3.全回流(1)当加热到玻璃视盅中的塔板有蒸汽上升时,打开冷却水调节阀门,使流量为8LPM.(2)适当的调节加热电压,不要出现液泛现象.当第一层塔板温度为73度时,开启回流泵,把回流流量调整在56L左右,用回流泵进行回流.(3)当塔板各层的温度,回流的流量都稳定之后,分别取塔顶样品,塔釜残液样品,原料样品送到色谱中化验,把数据输入到计算机数据处理软件中,就可计算出全回流下的全塔平均效率.4.从各层塔板取出气相和液相样品,送到色谱仪中分析,可得出相应塔板的单板效率.5.部分回流(1)全回流稳定之后,打开回流比控制电源,打开阀16,调节残液阀大小,打开进料阀6,打开进料泵.控制各流量大小,使进料流量=残液流量+采出流量的物系平衡关系.(2)回流分配仪表的分配比一般设为4:1或 3:1.(3)待部分回流稳定后,取塔顶样品,塔釜残液样品,原料样品送到气相色谱仪中化验,把数据输入到计算机数据处理软件中,就可计算出部分回流下的全塔平均效率.6.结束实验(1)实验结束后,关上进料泵电源,回流比分配器电源,电加热罐电源.(2)打开成品罐放空阀,原料罐上的放空阀,阀8,阀10和阀11,关上阀6和阀3,打开循环泵电源,把塔釜和原料罐的料达到成品罐中混合,打完之后关上成品罐和原料罐上的所有阀门,关上仪表电源和总电源,为下次重做实验做好实验.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,否则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3/5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.(4)部分回流时,进料泵电源开启前务必打开进料阀,否则会损害进料泵.五,实验报告1.将塔顶,塔底温度和组成等原始数据列表.2.按全回流和部分回流分别计算理论板数.3.计算全塔效率,单板效率或等板高度.4.分析并讨论实验过程中观察到的现象.六,思考题1.测定全回流和部分回流总板效率(或等板高度)与单板效率时各需测几个参数 取样位置在何处 全回流时测得板式塔上第n,n-1层液相组成,如何求得xn* 部分回流时,又如何