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精馏实验实验报告
一、实验目的
1. 学会识别精馏塔内出现的几种操作状态，并分析这些操作状态对塔性能的
影响；
2. 学会精馏塔性能参数的测量方法，并掌握其影响因素；
3. 测定精馏过程的动态特性，提高学生对精馏过程的认识。
二、实验原理
1. 理论塔板数的图解求解法
对于二元物系，如已知其汽液平衡数据，则根据精馏塔的操作回流比、塔
顶馏出液组成及塔底釜液组成计算得到操作线，从而使用图解求解法，绘图
?? ????
??百？??？+ 时
得到精馏操作的理论塔板数。
精馏段操作线方程：？???+1
??+ ?? ??- 1
提馏段操作线方程：？???+1 = 亍刁???? - ??刁????
用图解法求算理论塔板的理论依据为：（1）根据理论塔板定义，离开任一
塔板上气液两相的浓度Xn和yn必在平衡线上；（2）根据组分物料衡算，位于任两塔板间两相浓度Xn和yn+1必落在相应塔段的操作线上。
本实验采用全回流的操作方式，即R = 1。此时，精馏段操作线和提馏段操
作线简化为:
2. 总板效率
精馏操作的总板效率的计算公式为:
????
????= ?? X100%
????
式中，Nr为理论塔板数，NP为实际塔板数。
3. 折光率与液相组成
本实验通过测量塔顶馏出液与塔底釜液的折光率，计算得到馏出液与釜液
的组成。对30oC下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系可按下列回归式计
w= - ??30
式中，w为质量分率，n30为30oC下的折光指数。
测量温度下的折光指数与30oC下的折光指数之间关系可由下式计算:
??30= ????+ (??- 30)
式中，nt为测量温度下的折光指数，t为测量温度。测量温度可从阿贝折光仪上读出。
馏出液与釜液的质量分数与摩尔分数之间的关系可由下式表示:
?????????
????=
…？????????+( ????)???'
三、
实验步骤
至塔顶温度不再随时间发生明显变化；
5. 测量每一块塔板上的温度，并收集塔顶馏出液与塔底釜液，使用阿贝折光
仪测量两液体的温度与折光率；
6. 调节电位器使加热电压分别为 90V和110V,待精馏塔稳定后，重复步骤
（5）；
7. 检查数据合理后，关闭电源及加热开关，并在停止加热 10分钟后，关闭
冷却水，一切复原。
四、实验数据及实验结果
1. 在全回流条件下，塔顶温度随时间的变化情况
调节电位器使加热电压为70V,调节回流控制器至全回流状态，记录在不同时刻下的塔顶温度。并以开车时间为横坐标，以塔顶温度为纵坐标绘图，如下图所示。
从图中我们可以得到，在精馏塔开始工作的前 35分钟里，由于没有蒸汽
经过塔顶，因此塔顶温度与室温接近，并保持不变。从 30分钟至40分钟,
蒸汽上升至塔顶，使塔顶温度在短时间内快速升高。从 40分钟至42分钟,
精馏塔内趋于稳定，塔顶蒸汽中轻组分（乙醇）的组成比例逐渐提高，塔顶温度有小幅地下降。42分钟之