文档介绍：实验二精馏实验
课程名称: 化工原理实验(下) 实验日期:
班级: 化工1001班姓名: 陈双全
同组人:杨政鸿学号: 2010011018
摘要
化工生产常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的,精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验针对乙醇-正丙醇体系用工程模拟的方法,模拟化工精馏过程,通过测定全回流时的全塔效率、塔板效率等数据,来熟悉了解精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。
关键词:精馏板式塔默弗里板效率全塔效率
目的及任务
1. 熟悉填料塔的构造与操作。
2. 观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。
3. 掌握液相体积总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素。
4. 学****气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法。
实验原理
在板式精馏中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐步上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使得混合液达到一定的分离。
回流是精馏操作得以实验的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小直接影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工程实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若塔处在全回流时,既无任何产品产出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实际意义,故常在工业装置停开车、排除故障及科学研究时采用。
-。在精馏操作中,若回流系数出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法:
(1) 总板效率E
E=NNe
式中:E——总板效率; N——理论板数(不包括塔釜); Ne——实际板数。
(2) 单板效率Eml
Eml=Xn-1-XnXn-1-Xn*
式中:Eml——以液相浓度表示的单板效率;
Xn,Xn-1——第n块板和第(n-1)块板的液相浓度;
Xn*——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。
总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板效率性能优劣的重要参数。物系性质、版型及操作符合是影响单板效率的重要因数。当物系与版型确定后,可通过气液负荷达到最高的板效率;对于不同的版型,可以在保持相同的物系及操作条件下,测定单板效率,以评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果,常用于板式塔的设计当中。
装置和流程
本实验流程如图所示,主要由精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。
精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径∮(57×)mm,塔板间距80mm;,溢流堰高12mm,底隙高度6mm;,正三角形排列,孔间距为6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况,塔身设有一节玻璃视盅,在第1-6块塔板上均有液相取样口。
蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×400mm.