化工原理筛板塔精馏实验报告_第1页
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文档简介

筛板塔精馏实验一．实验目的1．了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。2．学会判断系统达到稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。3．学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。二．基本原理1．全塔效率ET全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值：ENT——完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜；NP——完成一定分离任务所需的实际塔板数，本装置NP＝10。2．图解法求理论塔板数NT以回流比R写成的精馏段操作线方程如下：yyn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；xn——精馏段第n块塔板下流的液体组成，摩尔分数；xD——塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数；R——泡点回流下的回流比。提馏段操作线方程如下：yym+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；xm——提馏段第m块塔板下流的液体组成，摩尔分数；xW－塔底釜液的液体组成，摩尔分数；L'－提馏段内下流的液体量，kmol/s；W－釜液流量，kmol/s。加料线（q线）方程可表示为：y其中，qq——进料热状况参数；rF——进料液组成下的汽化潜热，kJ/kmol；tS——进料液的泡点温度，℃；tF——进料液温度，℃；cpF——进料液在平均温度(tS−tF)/2下的比热容，kJ/（kmol℃）；xF——进料液组成，摩尔分数。（1）全回流操作在精馏全回流操作时，操作线在y－x图上为对角线，如图1所示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。图1全回流时理论塔板数确定（2）部分回流操作部分回流操作时，如图2，图解法的主要步骤为：A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；B.在对角线上定出a点(xD，xD)、f点(xF，xF)和b点(xW，xW)；2．全回流操作全回流图见图3图3全回流示意图图中阶梯数为12，即全回流理论塔板数NT=12-1=11。而实际塔板数NP=16。故全塔效率E3.部分回流回流比R=3时，部分回流图见图4图4部分回流图图中阶梯数为13，即部分回流理论塔板数NT=13-1=12。而实际塔板数NP=16。故全塔效率E0五.分析讨论1.由上面全回流图和部分回流图可以看出,实验测得的塔板效率偏低(通过和其它组同学实验对比),原因可能是直接把体积分数当做质量分数计算引进的误差;还有取出的馏分未充分冷却便测量体积分数;密度计测量不够精确；回部分流比难精确控制。2.实验测得全回流xD大于部分回流xD符合一般规律，均未超过酒精

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