文档介绍：筛板塔精馏实验实验五筛板塔精馏实验一、实验目的1(了解筛板精馏塔的结构及精馏流程;2(熟悉筛板精馏塔的操作方法;3(掌握精馏塔效率的测定方法。二、实验基本原理1(全塔效率板式塔是使用量大、运用范围广的重要气(汽)液传质设备,评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、操作弹性和结构等因素。目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板(筛板、浮阀板)和喷射式塔板(舌形、斜孔、网孔)在工业上使用较多,板式塔作为气、液传质设备,既可用于吸收,也可用于精馏,用得多的是精馏操作。在精馏装置中,塔板是汽、液两相的接触场所。在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,汽液两相在塔板上层接触,实现传质、传热过程,从而达到分离目的。如果在某层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称为理论板。然而在实际操作中,由于塔板上的汽、液两相接触时间有限及板间返混等因素影响,使汽、液两相尚未达到平衡即离开塔板,一块实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用,因此精馏塔所需的实际板数比理论板数多,若实际板数为NP,理论板数为NT,则全塔效率ET:ET=(NT/NP)?100%2(操作因素对塔效率的影响(1)回流比的影响从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比。回流比是精馏操作的一个重要控制参数,回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。回流比可分为全回流、最小回流比和实际操作回流比。全回流是一种极限情况,此时精馏塔不加料也不出产品,塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内,这在生产上没有意义,但是这种操作容易达到稳定,故在装置开工和科学研究中常常采用。全回流时由于回流比为无穷大,当分离要求相同时比其它回流比所需理论板要少,故称全回流时所需的理论板为最少理论板数。通常计算最少理论板数用芬斯克方程。对于一定的分离要求,减少回流比,所需的理论塔板数增加,当减到某一回流比时,需要无穷多个理论板才能达到分离要求,这一回流比称为最小回流比Rm。最小回流比是操作的另一极限,因为实际上不可能安装无限多块的塔板,因此亦不能选择Rm来操作,实际选择回流比R应为Rm的一个倍数,,2。当体系分离要求、进料组成和状态确定后,可以根据平衡线形状由作图求出最小回流比。在精馏塔正常操作时,如果回流装置出现毛病,中断了回流,此时情况会发生明显变化,塔顶易挥发物组成下降,塔釜易挥发物组成随之上升,分离情况变坏。(2)塔内蒸汽速度的影响塔板上的气、液流量是板效率的主要影响因素,在精馏塔内,液体与气体应有错流接触,但当气速较小时,上升气量不够,部分液体会从塔板开孔处直接漏下,塔板上建立不了液层,使塔板上气液两相不能充分接触;若上升气速太大,又会产生严重液沫夹带甚至于液泛,这样减少了气、液两相接触时间而使塔板效率下降,严重时不能正常运行。1(3)进料热状态的影响不同的进料热状态对精馏塔操作及分离效果有所影响,进料状态的不同直接影响塔内蒸汽速度,在精馏操作中应选择合适的进料状态。3(.精馏塔操作问题的解决方法(1)精馏过程物料不平衡引起不正常当塔釜温度合格而塔顶温度逐渐升高塔顶产品不合格时,说明塔顶产量太大,造成这种现象的原因可能是产量调节比例不当或进料组成发生了变化,轻组分含量下降,若是产品采出比例不当时,可减小塔顶出料量,加大塔釜出料量和进料量,待塔顶温度下降到规定值时,再调节操作参数,使过程物料达到平衡;如是进料组成变化了,若变化不大,可用以上方法,若变化较大,应调整进料口位置。当塔顶部温度合格而塔釜温度下降,塔釜产品不合格,原因是塔底产量太大,或进料轻组分含量升高。若是产品采出量的问题,可不变回流量,加大塔顶采出,同时相应调节加热蒸汽压,也可减少进料量,待釜温正常后再调整操作条件;若是因进料组成发生变化而因起的,亦可按上述方法或对进料位置进行调整。(2)分离能力不够引起产品不合格若塔顶温度升高,塔釜温度降低,塔顶塔底产品不符合要求时,一般可通过加大回流比来解决,加大回流比时应注意不要发生液沫夹带等不正常现象。(3)进料温度发生变化进料温度发生变化主要影响蒸汽量,应及时调节釜底加热或塔顶冷凝器及回流比。4(全塔效率的测定方法全塔效率一般可在全回流操作时来测定,即在全回流操作下,测定塔顶和釜底产品的组成,再在x,y图上用图解法求出完成此分离任务所需的理论板数,将所得理论数与塔中实际板数相比,即得全回流状态下的全塔效率。三、实验装置实验装置为一小型筛板塔,-1所示,由精馏塔(包括塔釜、塔身和塔顶冷凝器)、加料系统、产品贮槽、回流系统及测量仪表组成。泵将料液从供料槽中抽出,经转子流量计计量后送入塔中,在塔内实现连续精馏。塔底为一蒸馏釜,用电加热棒加热,提供上升蒸汽,塔顶为蛇管式冷凝器,蒸汽在管外冷凝,冷凝液流至回流分配器,一部分回流至塔内,一部分作