文档介绍：1 .了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。 2 .学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。 3. 学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法, 研究回流比对精馏塔分离效率的影响。 1 .全塔效率 E T 全塔效率又称总板效率,是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值: N T ——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜; N P ——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置 N P= 10。 2 .图解法求理论塔板数 N T 以回流比 R 写成的精馏段操作线方程如下: y n +1 ——精馏段第 n+1 块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; x n ——精馏段第 n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数; x D ——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数; R ——泡点回流下的回流比。提馏段操作线方程如下: y m +1 ——提馏段第 m+1 块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数; x m ——提馏段第 m 块塔板下流的液体组成,摩尔分数; x W -塔底釜液的液体组成,摩尔分数; L' -提馏段内下流的液体量, kmol/s ; W -釜液流量, kmol/s 。加料线( q 线)方程可表示为: 其中, q ——进料热状况参数; r F ——进料液组成下的汽化潜热, kJ/kmol ; t S ——进料液的泡点温度, ℃; t F ——进料液温度, ℃; c pF ——进料液在平均温度(tS ? tF) /2 下的比热容, kJ/ ( kmol ℃); x F ——进料液组成,摩尔分数。(1 )全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在 y-x 图上为对角线,如图 1 所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数。图1 全回流时理论塔板数确定(2 )部分回流操作部分回流操作时,如图 2 ,图解法的主要步骤为: A. 根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线; B. 在对角线上定出 a点(xD , xD) 、f点(xF , xF) 和b点(xW , xW) ; 轴上定出 yC = xD/(R+1) 的点 c ,连接 a、c 作出精馏段操作线; D. 由进料热状况求出 q, 过点 f 作出斜率为 q/( q-1 )的q 线交精馏段操作线于点 d, 连接点 d、b 作出提馏段操作线; E. 从点 a 开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯, 当梯级跨过点 d时, 就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯,直至梯级跨过点 b 为止; G. 所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数(包含再沸器) ,跨过点 d 的那块板就是加料板,其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。图2 部分回流时理论板数的确定本实验料液为乙醇水溶液, 釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升, 经与各板上的液体传质后, 进入盘管式换热器壳程, 冷凝成液体后再从集液器流出, 一部分作为回流液从塔顶流入塔内,另一部分作为产品馏出,进入产品贮罐;残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。: 1 .全回流(1) 在贮罐中配制浓度 21%( 体积百分比) 的料液, 以泵混合均匀。打开进料管路上的阀门, 由进料泵将料液打入塔釜,观察塔釜液位计高度,进料至釜容积