文档介绍：化工原理实验报告一、实验目的熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法;了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况;测定全回流时的全塔效率及单板效率。测定全塔的浓度分布。二、摘要在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶主板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。对于双组分混合液的蒸馏,若已知汽液平衡数据,测得塔顶流出液组成XD、釜残液组成XW,液料组成Xf及回流比R和进料状态,就可用图解法在yx图上,或用其他方法求出理论塔板数Nt。塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比。精馏塔的单板效率Em可以根据液相通过测定塔板的浓度变化进行计算。本实验在板式精馏塔全回流的情况下,通过测定乙醇丙醇体系混合液在精馏塔中的传质的一些参数,计算精馏塔的总板效率和某几块板的单板效率(液相单板效率),分析该塔的传质性能和操作情况。三、实验原理在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,气液两相在塔板上接触,实现传质、传热过程而达到分离的目的。如果在每层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称之为理论塔板。然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。回流是精馏操作得以实现的基础。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。本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有两种定义方法。1)总板效率E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式中:Eml——以液相浓度表示的单板效率;Xn,Xn1――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性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要参数。当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高的板效率;对于不同的板型,可以在保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,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,常用于板式塔设计中。实验所选用的体系是乙醇—正丙醇,这两种物质的折射率存在差异,且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系,通过使用阿贝折光仪来分析料液的折射率,从而得到浓度。在实验温度下,该混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下:式中:m——料液的质量分数(0<??<1);nD——料液的折射率(<nD<)。四、实验装置流程图及主要测试仪器表图1、