精馏实验数据处理.doc

精馏塔实验 (一) 精馏塔 名 称直 径（毫米）高 度（mm）板间距（mm）板 数(块)板型、孔径（mm）降液管材 质塔 体 573.58001007筛板 1.881.5紫铜塔 釜 1002300不锈钢塔 顶冷凝器573.5300不锈钢塔 釜冷凝器573.5300不锈钢 (二) 物系 (乙醇正丙醇) 1. 纯度: 化学或分析纯. 2. 平衡关系: 见表1. 3. 料液浓度:15-25(乙醇质量百分数). 4. 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 1 乙醇正丙醇 t-x-y 关系 ( 均以乙醇摩尔分率表示,x-液相; y-气相 )t97.6093.8592.6691.6088.3286.2584.9884.1383.0680.5078.38 x00.126.1880.2100.3580.4610.5460.6000.6630.8841.0y00.2400.3180.3490.5500.6500.7110.7600.7990.9141.0上列平衡数据摘自: J.Gmebling,U.onken VaporliquidEquilibrium Data CollectionOrganic Hydro xy Compounds: Alcohols(p.336)。 乙醇沸点: 78.3; 正丙醇沸点:97.2.表 2 温度折光指数液相组成之间的关系 00.050520.099850.19740.29500.39770.49700.5990251.38271.38151.37971.37701.37501.37301.37051.3680301.38091.37961.37841.37591.37551.37121.36901.3668351.37901.37751.37621.37401.37191.36921.36701.3650(续表2) 0.64450.71010.79830.84420.90640.95091.000251.36071.36581.36401.36281.36181.36061.3589301.36571.36401.36201.36071.35931.35841.3574351.36341.36201.36001.35901.35731.36531.3551 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: 58.84411642.61325 nD 其中为乙醇的质量分率; nD为折光仪读数 (折光指数). 由质量分率求摩尔分率(X):乙醇分子量46; 正丙醇分子量B60 （三）实验设备的基本情况 精馏塔为筛板塔,全塔共有7块塔板由紫铜板制成,塔高1.5米,塔身用内径为50毫米的不锈钢管制成,每段为10厘米,焊上法兰后,用螺栓连在一起,并垫上聚四氟乙烯垫防漏,塔身的第二段和第九段是用耐热玻璃制成的,以便于观察塔内的操作状况。除了这两段玻璃塔段外,其余的塔段都用玻璃棉保温。降液管是由外径为8毫米的铜管制成。筛板的直径为54毫米,筛孔的直径为2毫米。塔中装有铂电阻温度计用来测量塔内汽相温度。 塔顶的全凝器和塔底冷却器内是直径为8毫米做成螺旋状的的铜管,外面是不锈钢套管。塔顶的物料蒸气和塔底产品在铜管外冷凝、冷却,铜管内通冷却水。塔釜用电炉丝进行加热,塔的外部也用保温棉保温。 混合液体由高位槽经转子流量计计量后进入塔内。塔釜的液面计用于观察塔釜内的存液量。塔底产品经过冷却器由平衡管流出。回流比调节器用来控制回流比,馏出液储罐接收馏出液。（四）实验数据计算过程及结果：(1) 全回流塔顶样品折光指数nD1.3610乙醇的质量分率58.84411642.61325 nD 58.84411642.61325 1.3610 =0.847 摩尔分率 同理：塔釜样品折光指数nD1.3780乙醇的质量分率58.84411642.61325 nD 58.84411642.61325 1.3780 =0.132 摩尔分率xw=0.155在平衡线和操作线之间图解理论板4.03 （见图一） 全塔效率(2) 部分回流（R=4）塔顶样品折光指数nD1.3640塔釜样品折光指数nD1.3785进料样品折光指数nD1.3740由全回流计算出质量、摩尔浓度XD0.77 ；Xw0.129；Xf0.351进料温度tf29.6在Xf0.351下泡点温度88.7乙醇在59.15下的比热Cp1=3.07（kJ/kg.）正丙醇在59.15下的比热Cp2=2.85（kJ/kg.）乙醇在88.7下的汽化潜热r1=819（kJ/kg）正丙醇在88.7下的汽化潜热r2=680（kJ/kg）混合液体比热Cpm=460.3513.07+60（1-0.351）2.85=160.54（kJ/kmol.