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化工基本原理实验精馏实验报告
北 京 化 工 大 学 学生实验报告 学 院：
化学工程学院 姓 名：
王敬尧 学 号： Q=αA△t m 式中 Q——加热量，kw; α——沸腾给热系数，kw/(m2 *K); A——传热面积，m2 ; △t m ——加热器表面与主体温度之差，℃。
若加热器的壁面温度为 t s ,塔釜内液体的主体温度为 t w ,则上式可改写为 Q=aA(t s -t w ) 由于塔釜再沸器为直接电加热，则加热量 Q 为 Q=U2 /R 式中 U——电加热的加热电压，V; R——电加热器的电阻，Ω。
3 三、装置和流程 本实验的流程如图 1 所示，主要有精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。
精馏塔为筛板塔，全塔共八块塔板，塔身的结构尺寸为：塔径∮（57×）mm，塔板间距 80mm；溢流管截面积 ,溢流堰高 12mm，底隙高度 6mm；每块塔板开有 43 个直径为 的小孔，正三角形排列，孔间距为 6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况，塔身设有一节玻璃视盅，在第 1-6 块塔板上均有液相取样口。
蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×、电加热器（）、控温电热器（200w）、温度计接口、测压口和取样口，分别用于观测釜内液面高度，加热料液，控制电加热装置，测量塔釜温度，测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料，故塔釜内可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器，换热面积为 ，管外走冷却液。
图 1 精馏装置和流程示意图 1．塔顶冷凝器 2．塔身 3．视盅 4．塔釜 5．控温棒 6．支座 7．加热棒 8．塔釜液冷却器 9．转子流量计 10．回流分配器 11．原料液罐 12．原料泵 13．缓冲罐 14．加料口 15．液位计
4 回流分配装置由回流分配器与控制器组成。控制器由控制仪表和电磁线圈构成。回流分配器由玻璃制成，它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。两个出口管分别用于回流和采出。引流棒为一根∮4mm 的玻璃棒，内部装有铁芯，塔顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下，在控制器的控制下实现塔顶冷凝器的回流或采出操作。即当控制器电路接通后，电磁圈将引流棒吸起，操作处于采出状态；当控制器电路断开时，电磁线圈不工作，引流棒自然下垂，操作处于回流状态。此回流分配器可通过控制器实现手动控制，也可通过计算机实现自动控制。
在本实验中，利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数，该系统的引入，不仅使实验跟更为简便、快捷，又可实现计算机在线数据采集与控制。
4．物料浓度分析 本实验所用的体系为乙醇-正丙醇，由于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，故可通过阿贝折光仪分析料液的折射率，从而得到浓度。这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单，但精度稍低；若要实现高精度的测量，可利用气相色谱进行浓度分析。
混合料液的折射率与质量分数（以乙醇计）的关系如下。
w =— 式中 w ——料液的质量分数； Dn ——料液的折射率（以上数据为由实验测得）。
四、操作要点 ①对照流程图，先熟悉精馏过程中的流程，并搞清仪表上的按钮与各仪表相对应的设备与测控点。
②全回流操作时，在原料贮罐中配置乙醇含量 20%～25%（摩尔分数）左右的乙醇-正丙醇料液，启动进料泵，向塔中供料至塔釜液面达 250～300mm。