文档介绍：实验 7 :精馏实验(流程二) 一、实验原理 1、在板式蒸馏塔中,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、传热过程而达到一定程度分离的目的。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,则该塔板称为理论塔板。然而在实际操作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。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 X d 、釜残液组成 X w ,液料组成 X f 及回流比 R 和进料状态,就可用图解法在 y-x 图上, 或用其他方法求出理论塔板数 N t。精馏塔的全塔效率 E t 为理论塔板数与实际塔板数 N 之比,即: E t =N t/N 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。 2、精馏塔的单板效率 E m 可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。若以液相浓度变化计算,则为: E ml =(X n-1 -X n)/ (X n-1-X n *) 若以气相浓度变化计算,则为: E mv =(Y n -Y n+1)/(Y n *-Y n-1) 式中: X n-1 ----- 第 n-1 块板下降的液体组成,摩尔分率; X n ------- 第n 块板下降的液体组成,摩尔分率; X n *------ 第n 块板上与升蒸汽 Y n 相平衡的液相组成,摩尔分率; Y n+1 ----- 第 n+1 块板上升蒸汽组成,摩尔分率; Y n ------- 第n 块板上升蒸汽组成,摩尔分率; Y n *------ 第n 板上与下降液体 X n 相平衡的气相组成,摩尔分率。在实验过程中,只要测得相邻两块板的液相(或气相)组成,依据相平衡关系,按上述两式即可求得单板效率 E m. 二、实验设备及流程简介主要设备规格: (1 )精馏塔----- 精馏塔采用筛板结构,塔身用直径Φ 57X3mm 的不锈钢管制成, 设有两个进料口,共8 块塔板, 塔板用厚度 1mm 的不锈钢板, 板间距为 80mm ; 板上开孔率为 4%, 孔径是 , 孔数为 43, 孔间距为 6mm ;孔按正三角形排列;降液管为Φ 14X2mm 的不锈钢管; 堰高是 10mm , 底隙高度为 4mm ; 在塔顶和灵敏板的塔段中装有 WZG-00 1 微型铜电阻感温计各一支, 并由仪表柜的 XCZ-102 温度指示仪加以显示。(2 )蒸馏釜为Φ 108X4X400mm 不锈钢材质立式结构,用一支 1KW 的 SRY-2-1 型电热棒进行加热,一支 300w 的电热棒恒温加热,并由仪表柜上的电压、电流表加以显示。釜上有温度计和压力计, 以测量釜内的温度和压力。(3 )冷凝器----- 采用不锈钢蛇管式冷凝器,换热面积 2 。管内走物料,管外走冷却水。(4) 原料液罐---- 规格为Φ 300X350X3mm , 不锈钢材料制造, 装有液面计,以便观察槽内料液量。(5 )高位贮槽---- 为Φ 300X350X3mm 不锈钢材料容器,顶部有放空管及