文档介绍：实验五填料精馏塔理论塔板数的测定精馏操作是分离、精制化工产品的重要操作。塔的理论塔板数决定混合物的分离程度,因此,理论板数的实际测定是极其重要的。在实验室内由精馏装置测取某些数据,通过计算得到该值。这种方法同样可以用于大型装置的理论板数校核。目前包括实验室在内使用最多的是填料精馏塔。其理论板数与塔结构、填料形状及尺寸有关。测定时要在固定结构的塔内以一定组成的混合物进行。一. 实验目的 ,学会安装、测试的操作技术。 2 .掌握精馏理论,了解精馏操作的影响因素,学会填料精馏塔理论板数的测定方法。二. 实验原理精馏是基于汽液平衡理论的一种分离方法。对于双组分理想溶液,平衡时气相中易挥发组分浓度要比液相中的高;气相冷凝后再次进行汽液平衡,则气相中易挥发组分浓度又相对提高,此种操作即是平衡蒸馏。经过多次重复的平衡蒸馏可以使两种组分分离。平衡蒸馏中每次平衡都被看作是一块理论板。精馏塔就是由许多块理论板组成的,理论板越多,塔的分离效率就越高。板式塔的理论板数即为该塔的板数,而填料塔的理论板数用当量高度表示。填料精馏塔的理论板与实际板数未必一致,其中存在塔效率问题。实验室测定填料精馏塔的理论板数是采用间歇操作,可在回流或非回流条件下进行测定。最常用的测定方法是在全回流条件下操作,可免去加回流比、馏出速度及其它变量影响, 而且试剂能反复使用。不过要在稳定条件下同时测出塔顶、塔釜组成,再由该组成通过计算或图解法进行求解。具体方法如下: 1. 计算法二元组份在塔内具有 n 块理论板的第一块板的汽液平衡关系符合平衡方程式为: 1 11y y?= w w Nmx x??1 1?(1) y 1——第一块板的气相组成 x w——塔釜液的组成 m?——全塔(包括再沸器)?(相对挥发度)的几何平均值 m?= wp?? N——理论板数故有 N= m w wx xy y? lg )] 1 )(1 lg[( 1 1??—1(2 ) 上式称为芬斯克( Fenske )公式。采用全回流操作时,塔顶为全凝器,则塔顶气相组成 1y 即等于塔顶馏出液组成 px , pxy? 1,于是式(2)可以写成 N=1 lg ] 11 lg[??? m w wp px xx x?(3 ) x-y 图,在平衡线与对角线间作 x p至x w的阶梯。直到 x≤x W。三. 实验设备与试剂 1. 精馏设备如图5 —1所示。 2. 实验仪器: 阿贝折光仪 1台 501 型超级恒温器 1台 KDM 型调温电热套 1台取样瓶 2个;1000ml 烧瓶 2个 500ml 量筒 1个;60ml 滴瓶 2个 100ml 量筒 1个;滴管 6支 50ml 滴定管 2支; 正庚烷折光率 (25 0C) 环己烷折光率 (20 0C) 1. 实验前的准备工作: 检查精馏装置是否垂直,检查冷却水是否畅通,检查温度控制系统是否正常,磨口塞子和旋塞是否如图塞好。 , 检查恒温控制系统是否正常。 ,取其中一份倒入 1000ml 烧瓶,塞好磨口塞子同时开启冷却水至溢流正常。 ,初期调节电压至 220v ,釜液沸腾后调节电压至 150v