文档介绍：乙醇-水精馏塔实验一、实验目的:。,并掌握其影响因素。二、实验内容:,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。三、实验原理:对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操作回流比及塔顶馏出液组成,,其中NP为实际塔板数。ET(1)部分回流时,进料热状况参数的计算式为(2)式中:tF—进料温度,℃。tBP—进料的泡点温度,℃。Cpm—进料液体在平均温度(tF+tP)/2下的比热,kJ/(kmol•℃)rm—进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmolkJ/(kmol•℃)(3)kJ/kmol(4)式中:CP1,CP2—分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,kJ/(kg•℃)。r1,r2—分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。M1,M2—分别为纯组份1和组份2的摩尔质量,kJ/kmol。x1,x2—分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。四、实验装置基本情况:(如图1所示):图1精馏实验装置流程图1-储料罐;2-进料泵;3-放料阀;4-加热器;5-直接进料阀;6-间接进料阀;7-进料流量计;8-高位槽;9-玻璃观察段;10-精馏塔;11-塔釜取样阀;12-釜液放空阀;13-塔顶冷凝器;14-回流比流量计;15-塔顶取样阀;16-塔顶液回收罐;17-放空阀;18-冷却水流量计;19-塔釜储料罐;20-塔釜冷凝器;21-第8块板进料阀;22-第9块板进料阀;23-第10块板进料阀;24-液位计;25-料液循环阀;26-釜残液出料阀;27-进料入口阀;28-指针压力表:精馏塔实验装置结构参数见表1:表1精馏塔结构参数名称直径(mm)高度(mm)板间距(mm)板数(块)板型、孔径(mm)材质塔体Φ76××2400不锈钢塔顶冷凝器Φ89××─水t-x-y关系(以乙醇摩尔分率表示,x-液相,y-气相)摩尔分数x摩尔分数yt/℃:℃;水沸点:℃.:(1)实验物系:乙醇─水(本试验也可用乙醇-正丙醇物系);(2)实验物系纯度要求:化学纯或分析纯;(3)实验物系平衡关系见表2;(4)实验物系浓度要求:15-25%(乙醇质量百分数),浓度分析使用酒精计,酒精计为体积分数,通过查《酒精体积分数、质量分数、密度对照表》可得酒精的质量分数W,通过质量分率求出摩尔分率(XA),公式如下:乙醇分子量MA=46;水分子量MB=(如图2所示):图2精馏设备仪表面板图五、实验方法及步骤::配制一定浓度(质量浓度20%左右)的乙醇─水混合液(总容量25升左右),倒入储料罐中。打开进料入口阀27,其余阀门关闭,启动进料泵2,打开料液循环阀25,使料液混合均匀,混合均匀后将料液循环阀25打至半开,将直接进料阀全开,放空阀12全开,进行进料,一般在塔釜总高2/3处。然后关闭进料阀门和进料泵。: (1)全回流操作:①打开塔顶冷凝器进水阀门,保证冷却水足量(160L/h即可)。②记录室温。接通总电源开关(220V)。③调节加热电压约为150伏,待塔板上建立液层后再适当加大电压至170V,使塔内维持正常操作。④当各块塔板上鼓泡均匀后,保持加热釜电压不变,在全回流情况下稳定20分钟左右。期间要随时观察塔内传质情况直至操作稳定。然后分别在塔顶、塔釜取样口用100ml量筒同时取样,通过酒精计分析样品浓度。(2)部分回流操作:①打开间接进料阀门和进料泵,调节转子流量计,(L/h)的流量向塔内加料,打开进料加热开关,调节到合适的进料温度,用回流比流量计调节回流比为R=3,馏出液收集在塔顶液回收罐中。②塔釜产品经冷却后由溢流管流出,收集在容器内。③待操作稳定后,观察塔板上传质状况,记下加热电压、塔顶温度,塔釜压力等有关数据,整个操作中维持进料流量计读数不变,分别在塔顶、塔釜和进料三处取样,用酒精计其浓度并记录下进塔原料液的温度。(3)实验结束①取好实验数据并检查无误后可停止实验,此时关闭进料阀门和加热开关,关闭回流比流量计阀门。②停止加热后10分钟再关闭冷却水,一切复原。③根据物系的t-x-y关系,确定部分回流条件下进料的泡点温度,并进行数据处理。