精馏塔的单板效率EM精馏----装置与主要设备

精馏实验 2 精馏实验 3 实验目的 熟悉精馏的基本流程 了解板式塔及辅助设备的构造 熟悉板式塔的操作方法 通过操作进一步理解影响精馏操作的各因素之间的关系 测定板式塔的全塔效率和单板效率 精馏实验 基本原理 在精馏塔中 上升蒸汽与回流液在塔内多次接触 进行传质 传热 塔内轻组分上升 重组分下降 使混合液达到一定程度的分离 如果离开某一块塔板的气相和液相的组成达到平衡 则该板称为一块理论板 在实际操作的分离效果常常达不到一块理论板的作用 精馏实验 基本原理 1 精馏塔的全塔效率E 2 精馏塔的单板效率EM 精馏实验 实验装置与主要设备 实验装置主体为 70mm不锈钢筛板精馏塔 共21块筛板 从上往下数第17块板为料板 第14块板为取样板 1 高位料槽2 冷凝器3 转子流量计4 仪表柜5 压力传感器6 精馏塔7 加热器8 液位计9 配料槽10 送料泵T 测温点X 测组成点 1 实验装置流程图 精馏实验 实验装置与主要设备 2 主要设备1 精馏 1 蒸馏釜为 219 6 500mm不锈钢制成 有液位计 加热器由4只1kW电热棒组成 分别由4只电位器控制电压 2 塔体由21个塔节组装而成 其中包括两个取样节 每节有一块筛板 3 筛板尺寸板间距100mm 筛孔孔径2mm 孔间距6mm 正三角形排列 孔数48个 筛板厚2mm 降液管 宽 11mm 长 110mm 齿形堰总高14mm 齿深5mm 精馏实验 实验装置与主要设备 2 冷凝器列管换热器 换热面积为0 5m2 3 转子流量计LZB型玻璃转子流量计4只 规格分别为16 160L h 1 6 16L h 0 6 6 0L h 0 10L h 4 测量仪表铂电阻 温度显示仪各6只 压力传感器 压力显示仪各1只 电压表 电流表各4只 精馏实验 实验步骤 1 实验采用质量分数为15 左右的乙醇 水溶液 2 打开进料阀 待塔釜液位计接近上限时 停止加料 3 全回流操作 合通电闸 将4只电热棒的电压调至220V 釜液沸腾待塔顶有回流后 关闭两只电热棒的电源 打开上水阀 向冷凝器加冷却水 回流阀全开 塔釜压力维持在2 0kPa左右 塔釜液位在液位计2 3高度以上 塔顶温度在79 左右 塔顶有回流后 精馏塔即开始进入全回流操作 精馏实验 实验步骤 4 待全回流操作稳定后 回流量维持在6L h左右 即可用注射器针头取出第14块塔板的物料 送色谱室分析 5 精馏操作 全回流取样后 精馏塔可转入精馏操作 进料量控制在15L h左右 调节产品采出量在2 2L h左右 回流阀全开 使外回流比在2以上 塔釜采出量由液位计控制 2 3高度以上 并维持恒定 开启关闭的两只电热棒电源 塔釜压力 回流量 采出量 塔顶温度 塔釜液位恒定后 塔的操作即达稳定 精馏实验 实验步骤 6 精馏过程稳定后 取进料 产品 残液的样品 并同时记录各点温度和流量 分别取样2次 7 所取样品用密度计进行测量 8 结束实验 关闭4只电热棒电源 关闭进料阀和塔顶 塔釜采出阀 当塔釜压力接近零时关闭冷却水 9 小心收拾密度计 温度计等玻璃用品 清理环境 打扫卫生 精馏实验 注意事项 12 预习精馏部分内容及有关计算公式 熟悉操作步骤 做好人员分工 互相配合 本实验为冷液回流 由于冷液回流而使上升蒸气冷凝下来的量就是回流液增量 L 故总回流量为L L外 L 精馏实验 数据处理 13 1 绘制好原始参数记录表格和数据整理表格 可参考示例中的表1 2 依据相关数据绘制乙醇 水溶液的x y图 3 根据实验数据 绘图求出理论塔板数 计算全塔效率和单板效率 4 有数据的计算过程 分析和讨论实验现象 精馏实验 数据处理 14 表1原始数据记录表实验装置第4套 塔釜压力 表压 3 1KPa 实验日期2012 3 10加料板 从上向下数 第17块 取样板 从上向下数 第14块 实验塔板数21块 精馏实验 数据处理 数据处理过程可参考化工原理 陈敏恒 第三版 下册 第65页例9 4 所计算出的数据见上表1 依据上述数据计算得到q点坐标为 0 0865 0 2414 结合 xD xD 和 xW xW 的坐标 0 8307 0 8307 和 0 7973 0 7973 做出精馏段操作线和提馏段操作线 根据乙醇 水溶液常压下平衡数据做出平衡曲线 采取作图法画出理论板数 进而求出全塔效率 以计算全塔效率为例 精馏实验 数据处理 精馏实验 问题讨论 17 1 精馏装置由哪几个部分组成 3 进料状态对精馏塔操作有何影响 4 查取进料液的汽化热时定性温度取何值 5 什么是全回流 全回流操作的标志有哪些 在生产中有什