文档介绍：实验十 全回流精馏塔总板效率的测定一、实验目的1、了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法;2、测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。二、基本原理精馏塔是分离均相混合液的重要设备,衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示:(式10-1)式中:E——总板效率;NT——理论板层数;NP——实际板层数。理论板层数NT的求法可用M-T图解法。本实验是使用乙醇-水二元物系在全回流条件下操作,只需测定塔顶馏出液组成χD和釜液组成χW,即可用图解法求得NT,实际板层数NP为已知,所以利用式(1)可求得塔效率E。若相邻两块塔板设有液体取样口,则可通过测定液相组成χn-1和χn求得第n块板在全回流下的单板效率EmL。(式10-2)而全回流时,yn=χn-1式中:χn-1——离开上块板的液相中易挥发组分摩尔分率;χn——离开下块板的液相中易挥发组分摩尔分率;yn——离开下块板的气相中易挥发组分摩尔分率;——与yn与平衡的液相组成摩尔分率,以χn-1作为气相组成在平衡线上查得。三、装置与流程实验装置为一个小型筛板塔,如图10-1所示。原料液在蒸馏釜2中被加热汽化进入塔体4,与回流液在塔板上进行热、质交换后进入塔顶冷凝器5,冷凝为饱和液体后,又全部回流到塔内,由取样口7取样分析馏出液组成,从塔釜取样分析液组成。四、操作步骤1、熟悉精馏装置的流程和结构,以及所需的控制仪表盘和布置情况,检查蒸馏釜中料液量是否适当,釜内液面高度控制在液面计2/3左右;2、检查电源并接通电源,加热釜液。用调压器调节加热功率(电流以3~4A为宜),注意观察塔顶和塔釜的温度变化,塔顶第一块板上开始有回流时,打开冷却水,冷却水用量以能将蒸汽全凝为宜;3、打开塔顶放空阀8排出不凝性气体,塔板上鼓泡正常、温度稳定即表明操作稳定,可开始取样;4、取样前先用少量试样冲锥形瓶。取样后将锥形瓶口用插有温度计的塞子塞严,用流水将样品间接冷却至20℃,再用天平测量样品的相对密度,一般取样2次(塔顶、塔釜各一次);5、以上步骤经教师检查无误后,加大电流至5A左右,观察塔内的液泛现象,然后将电流缓慢减小,观察漏液现象,最后将电流减小至零,切断电源,待塔内无回流时关闭冷却水,清理现场。若精馏塔塔板上设有液体取样品,则可在操作稳定后,在相邻两板取样分析液体组成χn和χn-1,再按式(2)计算单板效率。五、实验记录与数据处理数据记录如表10-1所示。表10-1 实验数据表塔内径  mm        板间距  mm      实际板数  块操作方法釜液组成馏出液组成理论板数NT总板效率η%密度kg/m3xw密度kg/m3xD              数据处理:根据测定的密度查取对应的质量分率,再将质量分率换算成摩尔分率,其余见本节基本原理部分。六、实验报告1、将塔顶和塔釜的温度组成等原始数据用表格形式列出;2、计算理论板数及全塔效率。七、思考题1、什么是全回流,全回流时的操作特征是什么?如何测定全回流时的总板效率?2、如何判断塔的操作已达到稳定?影响精馏操作稳定的因素有哪些?3、影响板式塔效率的因素有哪些?4、进料量对塔板层数有无影响?为什么?5、回流温度对塔的操作有何影响?6、板式塔有哪些不正常操作状况,针对本实验装置,如何处理液泛或塔板漏液?实验十一 部分回流精馏塔塔板数的确定一、实验目的1、熟悉精馏