化工原理实验-精馏

化工原理实验—精馏熟悉板式塔的结构及精馏流程；理论联系实际，把握精馏塔的操作；学会精馏塔塔效率的测定方法。二、差不多原理二元精馏过程的质量指标和操作变量精馏塔的进料通常是前一工序或另一精馏塔的出料，为简化讨论，认为它稳固不变。二元精馏过程的质量指标是塔顶塔釜的轻组分含d xx。要紧操作变量是塔顶采出率DQhd 坚持连续精馏过程稳固操作的条件物料平稳。1〕总物料平稳：塔的总进料量应恒等于总出料量。即F=D+W当进料量大于出料量时，会引起淹塔；相反，出料量大于进料量时，会引起塔釜干料，最终都将破坏精馏塔的正常操作。2)下，应同时满足轻组分物料平稳。即Fx Dxf d

Wxw由上述二式可知：为获得合格产品，必须保证一定的塔顶、塔釜采出率：D x xf w

1DW和F x x F FW和d w实际操作中，塔釜采出率W一样是依照塔釜液位的高低来操作，而塔顶采出率D的大小那么直截了当阻碍着质量指标。〔2〕精馏塔应有足够的分离能力。在塔板数一定的情形下，正常的精馏操作要有足够而回流比的大小是由塔内热量衡算所决定，其中，塔釜加热量Qh是个十分重要的操作变量。〔3〕精馏塔操作时，塔内应有正常的气液负荷量，幸免发生以下不正常的操作状况：严峻的液沫夹带现象上升气流将塔板上的液体的一部分带至上层塔板，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淌，属返混现象，将使板效率降低。液流量一定时，气速过大将引起大量的液沫夹带，严峻时还会发生夹带液泛，破坏塔的正常操作。严峻的漏液现象精馏塔内，液体与气体在塔板上应进行错流接触，然而当气速较小时，部分液体会从塔板开孔处直截了当漏下。这种液漏现象使气、液两相不能充分接触。严峻的液漏将使塔板上不能持液而无法正常操作。3〕溢流液泛因受降液管通过能力的限制而引起的液泛称溢流内某塔板的降液管有堵塞现象时，降液管内清液高度将管内的液体流量为其极限通过能力，假设液体流量超过此极限值后，板上开始积液，引起溢流液泛，最终会使全塔充满液体，破坏塔的正常操作。如何判定塔内稳固操作的条件是否满足〔1〕灵敏板温度关于物料不平稳和分离能力不够所造成的产品不时采取相应的措施以保证产品的合格。图a是物料不平2a和图b能够看出，采出率太大或回流比太小时，灵敏板的温度均上升，但前者温度的上升是突跃式的，而后者那么是缓慢式的；同时，前者塔顶和塔釜的质量指标中有一个是合格的，而后者那么两个质量指标都不合格。据此特点可判别造成产品不合格的缘故，并作相应的调整。D x xdw f wdw减小时

a.F x x

时 b.回流比〔2〕塔釜压强塔釜压强集中反映了塔内压力和气液负荷的情形。对常压塔而言，那么反映了塔内气液负荷的情形，要紧是塔板上的持液情形和上升蒸汽通过塔板的流淌阻力。当塔釜压强明显低于正常范畴时，塔内可能显现了〝漏液〞；而当塔釜压强明显高于正常范畴时，塔内可能显现了〝严峻液沫夹带〞或〝溢流液泛〞。几种典型不正常现象的处理方法〔1在操作过程中，要求坚持总物料平稳是比较容易F＝D+W么比较困难，有时过程往往处于不平稳的条件，即：Dx Fxd f

wd f 以DxFx 为例，在此情形下操作，显而易见，随着过程的进行，塔内轻组分大量流失，而重组分那么逐步积存，使操作过程日趋恶化。其外观表现是：塔釜温度合格而塔顶温度逐步升高，塔顶产品不合格而塔釜产品合格。造成的缘故有：a〕塔顶采出率D过大；b〕d f 顶产品采出比例不当造成此现象时，可采纳不变塔釜加热蒸量，减小塔顶采出，加大塔釜出料和进料量，使过DxdFxfw下操作一段时刻，以补充塔内的轻组重量。待塔顶温度逐步下降至规定值时，再调剂操作参造成此现象时，调剂方法同上；假设组成变化较大时，那么需要调剂进料的位置，甚至改变回流量。〔2〕由于分离能力不够引起产品不合格的现象及调剂方法分离能力不够引起产品不合格，其表现为塔顶温度升高，塔釜温度降低，塔顶、塔底产品都不符合要求。亦已确定。因此，增加回流比并不意味着产品采出率 的减少加大回流比的措施只能是增加上升蒸汽量即增加塔釜加热速率，同时也增加了塔顶的冷凝量。这是以能耗为代价的。此外须注意，随着回流比的增大，塔内上升蒸汽量有可能超过塔内承诺的汽液负荷范畴，容易发生严峻的液沫夹带或其他不正常现象。因此不能盲目地增加回流比。塔效率对板式精馏塔，一样以板效率来概括塔板上汽液接触的状况和各种非理想流淌对精馏过程的阻碍。塔板效率的定义有：点效率、默佛里板效率和全塔效率。全塔效率是板式塔分离性能的综合度量，它不仅与阻碍点效率、板效率的各种因素有关，而且还把板效率随组成等的变化也包括在内。因此，全塔效率综合了塔板结构、物理性质、操作变量等诸因素对塔分离能力的阻碍。关于一个新物系，一样需由实验来测定。全塔效率的定义为：N TNTT式中,N N 分别表示达到某一分离要求所需理论板数和实际板数。全塔效率一样可在全回流操作时来测定。当塔釜再沸器作为一个理论级处理时，上式分子项理论板数N 中须减去1。TT三、实验内容全回流操作，并测定全塔效率；对〔v的水和乙醇混合液进行精馏分离，以达到塔顶馏出液乙醇浓度大于 93%(v)塔釜残液乙醇浓度小于3%(v)并在规定时刻内完成500m1的塔采出量。四、实验装置冷凝器)、加料系统，产品贮槽及测量外表所组成。本精馏装置所采纳的精馏塔为筛板塔，塔内径为50mm，塔板15，开孔率4-6φ14*2；塔釜以2支1kW而另一支通过自耦变压器可在0～1kW范畴内调剂；塔顶为盘管式冷凝器，上升蒸汽在盘管外冷凝，冷凝液流至料液由泵输送，经转子流量计计量后加入塔内。五、实验操作原那么〔1〕预先配制(或检查)塔釜内和料液槽内的水-酒精溶液的组成。一样塔釜内溶液组成，约为5%〔v〕，将阻碍釜液的沸腾空间〕。料液槽内的组成一样为15-20%v〕。〔2〕先开启塔顶冷凝器的冷却水阀，并检查塔顶冷釜液预热至沸腾后要注意操纵加热