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精馏实验

精馏实验
精馏实验

实验七 精馏实验

一、实验目的

1、了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法;

2、测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。

3、观察不正常现象并及时处理问题。

二、基本原理

塔釜加热,液体沸腾,在塔内产生上升蒸汽,上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成,这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度,由此塔顶冷凝,只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品,部分凝液作为回流,形成塔内下降液流,下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降,至塔底浓度合格后,连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。

全回流下测全塔效率有二个目的:(1)在尽可能短的时间内在塔内各塔板,至上而下建立浓度分布,从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格,并维持若干时间后为部分回流提供质量保证;(2)由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大,在工程处理时,可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率,全回流时精馏段和提馏段操作线重合,气液两相间的传质具有最大的推动力,操作变量只有1个,即塔釜加热量,所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能,对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。

精馏塔是分离均相混合液的重要设备,衡量板式精馏塔分离性能,一般用总板效率表示:

P

N

T N E 1

-= (式7-1) 式中:E ——总板效率;

N T ——理论板层数; N P ——实际板层数。

三、维持正常精馏的设备因素和操作因素

合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证,塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。塔板数愈少,塔高愈矮,设备投资愈省。塔板数多少和被分离的物系性质有关,轻重组份间挥发度愈大,塔板数愈少。反之,塔板数愈多。塔结构合理,操作弹性大,不易发生液沫夹带、漏液、溢流液泛。反之,会使操作不易控制,塔顶塔底质量难以保证。为有效地实现汽液两相之间的传质,为了使传质具有最大的推动力,设计良好的塔结构能使操作时的板式精馏塔(如图7-1(a)所示)应同时具有以下两方面流动特征:

(1)汽液两相总体逆流

(2)汽液两相在板上错流。

(a)(b)

(c)(d)

图7-1 精馏塔板上的汽液两相接触状况

(a)正常操作;(b)过量的雾沫夹带;(c)塔内漏液;(d)溢流液泛。

塔结构设计不合理和操作不当时会发生以下三种不正常现象:

(1)严重的液沫夹带现象

由于开孔率太小,而加热量过大,导致汽速过大,塔板上的一部分液体被上升汽流带至上层塔板,这种现象称为液沫夹带。液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动,属返混现象,使板效率降低,严重时还会发生夹带液泛,破坏塔的正常操作(见图7-1(b )所示)。这种现象可通过釜P 显示,由于:

釜P =顶P +∑板压降 (式7-2)

此时板压降急剧上升,表现釜P 读数超出正常范围的上限。 (2)严重的漏液现象

由于开孔率太大,加上加热量太小,导致汽速过小,部分液体从塔板开孔处直接漏下,这种现象称为漏液。漏液造成液体与气体在板上无法错流接触,传质推动力降低。严重的漏液,将使塔板上不能积液而无法正常操作,上升的蒸汽直接从降液管里走,板压降几乎为0,见图7-1(c )所示。此时釜P ≈顶P 。

综上所述现象都与塔釜加热量直接有关。塔釜加热量愈大,汽液负荷愈大,表现为操作压力釜P 也愈大。釜P 过大,液沫夹带将发生,釜P 过小,漏液将出现。若液沫夹带量和漏液量各超过10%,被称为严重的不正常现象。所以正常的精馏塔,操作压力釜P 应有合适的范围即操作压力区间。

(3)溢流液泛

由于降液管通过能力的限制,当气液负荷增大,降液管通道截面积太小,或塔内某塔

板的降液管有堵塞现象时降液管内清液层高度增加,当降液管液面升至堰板上缘时(见图7-1(d )所示),降液管内的液体流量为其极限通过能力,若液体流量超过此极限值,板上开始积液,最终会使全塔充满液体,引起溢流液泛,破坏塔的正常操作。

三、实验装置图及全回流流程

实验装置为一个小型筛板塔,如图7-2所示。

图7-2 精馏塔设备图

A01、A02和A03—进料、塔顶产品和塔釜产品浓度检测口(部分回流);

V01、V02和V03—原料、塔顶产品和塔釜产品储罐;

Q01、Q02和Q03—馏出液、回流液和原料入口的流量计;P01—原料泵;

T01--筛板式精馏塔(塔釜为电加热);E01和E02--套管换热,E03是塔顶冷凝器;

原料液在蒸馏釜T01中被加热汽化进入塔体,与回流液在塔板上进行热、质交换后进入塔顶冷凝器E03,冷凝为饱和液体后,又全部回流到塔内,由取样口(全回流)取样分析馏出液组成,从塔釜取样(全回流)分析液组成。

四、实验方案

(1)采用乙醇~水物系,全回流操作测全塔效率

根据式7-1,在一定加热量下,全回流操作稳定后塔顶塔底同时取样分析,得x D、x W,用作图法求理论板数:

A.根据乙醇-水物系汽液相平衡数据绘制x-y图

B.根据实验测定x D和x W数值在图上标出,并绘制出所需塔板数(图7-3)

图7-3 全回流理论塔板数计算方法

C.根据式7-1计算出精馏塔的总板效率

(2)调节操作参数使得塔出现漏液和雾沫夹带等不正常操作现象,并尽快恢复塔的正常操作

A.调节加热电流大小让塔出现不正常现象

B.及时调整塔恢复正常操作。

五、精馏塔的基本操作步骤

1、实验前准备:熟悉精馏装置的流程和结构,以及所需的控制仪表盘和布置情况,检查电源连接情况,检查蒸馏釜中料液量是否适当,釜内液面高度控制在液面计2/3左右,如果液体量不够则需要加入足够量的原料;关闭塔顶馏出液流量计,不开启进料泵及阀门;

2、开启冷却水;关闭塔釜入口阀门,接通电源,加热釜液。用调压器调节加热功率,注意观察塔板上汽液两相接触情况,并判断是否为正常操作,同时关注塔顶和塔釜的温度

变化;

3、待塔板上鼓泡正常,塔顶和塔釜温度及灵敏板温度稳定,说明塔已达到操作稳定,可开始取样;

4、塔顶和塔釜取样采用烧杯取样,并将瓶口盖住,待温度冷至40度以下采用酒精计进行测量;测量时需要同时用温度计测定液体温度,将酒精计读数与温度在表中查出所对应的质量分数,并转化为摩尔分数,绘图求解。

5、以上步骤经教师检查无误后,加大加热电流,观察塔内的雾沫夹带现象,然后将电流缓慢减小,观察漏液现象,最后将电流减小至零,切断电源,待塔内无回流时关闭冷却水,清理现场。

六、实验记录与数据处理

数据记录如表7-1所示。

表7-1 实验数据表

塔内径mm 板间距mm 实际板数块

数据处理:根据酒精计测定的体积分率计算成摩尔分率,其余见本节基本原理部分。

七、实验报告及思考题

1、实验报告

(1)将塔顶和塔釜的温度组成等原始数据用表格形式列出;

(2)利用图解法求理论板数及全塔效率(手绘图纸)。

2、思考题

(1)什么是全回流,全回流时的操作特征是什么?如何测定全回流时的总板效率?

(2)如何判断塔的操作已达到稳定?影响精馏操作稳定的因素有哪些?

(3)影响板式塔效率的因素有哪些?

(4)进料量对塔板层数有无影响?为什么?

(5)回流温度对塔的操作有何影响?

(6)板式塔有哪些不正常操作状况,针对本实验装置,如何处理雾沫夹带或塔板漏液?附表:

常压下乙醇——水溶液的平衡数据表

精馏实验报告范本

Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名:___________________ 单位:___________________ 时间:___________________ 精馏实验报告

编号:FS-DY-20707 精馏实验报告 学院:化学工程学院姓名:学号:专业:化学工程与工艺班级:同组人员: 课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期 北京化工大学 实验五精馏实验 摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。 一、目的及任务 ①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 ②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。 ④测定部分回流时的全塔效率。 ⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。 ⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 二、基本原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。

精馏实验

----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需------------- 精馏实验 一.实验目的 1.了解连续精馏塔的基本结构及流程。 2.掌握连续精馏塔的操作方法。 3.学会板式精馏塔全塔效率的测定方法。 二.实验原理 1. 理论塔板数NT 和全塔效率E T 的测定 理论板是指离开该塔板的气液两相互成平衡的塔板。 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,即: (1) 式中:E T ——全塔效率 N T ——理论塔板数 N P ——实际塔板数 板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不相同,全塔效率简单地反映了整个塔内所有塔板的平均效率,它反映了塔板结构、物质性质、操作状况对塔分离能力的影响,一般需要由实验测定。如果塔的结构因素固定,物系相同,影响的因素主要就是操作因素,回流比的大小是操作因素中最重要的因素。众所周知,全回流操作所需理论塔板数最少,而且在全回流下,塔不再分精馏段和提馏段,如果在全回流下测定总板效率,实验控制更为方便。有时,实验的目的是为了进行模拟以测定数据,就应该使应用条件和实验条件一致,可能需要指定某一回流比测定全塔效率。 (1)解析法求理论塔板数 对于某一双组分溶液的精馏分离,如果在全回流条件下该物系的相对挥发度随组成的变化不大,可用芬斯克方程直接计算全回流的最少理论塔板数 Nmin : (2) 式中;x D —— 塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔分率;

----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需------------- x W —— 塔釜馏残液中易挥发组分的摩尔分率; —— 平均挥发度; 、 分别表示塔顶和塔釜的相对挥发度。 如果该物系的相对挥发度随组成的变化较大,采用芬斯克方程求取会引入较大的误差,可以采用图解法求取。 (2)图解法求理论塔板数 利用物系的气—液相平衡关系,在直角坐标上做出平衡线和对角线(全回流操作时的操作线)。根据测得的塔顶馏出液和塔釜馏残液中易挥发组分的摩尔分率x D 和x W ,在对角线和平衡线之间,从对角线上一点x D 开始作直角梯级,直至在对角线上的交点小于x W 为止,其理论塔板数N T =梯级数-1。 在某一回流比下的理论塔板数可用逐板计算法,一般用图解法。步骤如下: ① 在直角坐标上绘出待分离混合液的x —y 平衡曲线,并作出对角线。 ② 根据确定的回流比做精馏段操作线,方程式如下: (3) 式中;y n+1 ——精馏段内第n+1块塔板上升蒸汽组成(摩尔分率); X n ——精馏段内第n 块塔板下降液体组成(摩尔分率); R ——回流比,R = L/D ; L ——精馏段内液体回流量,kmol/h ; D ——塔顶馏出液流量,kmol/h 。 ③ 根据进料热状况参数,做q 线,方程式为: (4) 式中;X F ——进料料液组成,(摩尔分率); q ——进料热状况参数 对于泡点进料,q=1。 ④ 做提馏段操作线,方程式如下:

化工原理精馏实验报告

北 京 化 工 大 学 实 验 报 告 课程名称: 化工原理实验 实验日期: 2011.04.24 班 级: 化工0801 姓 名: 王晓 同 组 人:丁大鹏,王平,王海玮 装置型号: 精馏实验 一、摘要 精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。 关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率 二、实验目的 1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 2、了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况。 3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4、测定部分回流时的全塔效率。 5、测定全塔的浓度或温度分布。 6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 三、实验原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热和传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量和采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取用最小回流比的1.2-2.0倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。 (1)总板效率E e N E N 式中 E —总板效率; N —理论板数(不包括塔釜); Ne —实际板数。

有机化学实验考试试题(含答案)

有机化学实验考试试题(含答案) 一、填空(1’×50) 1. 蒸馏时,如果馏出液易受潮分解,可以在接受器上连接一个干燥管,以防止空气中的水分的侵入。 2.减压过滤的优点有:(1) 过滤和洗涤速度快;(2) 固体和液体分离的比较完全;;(3)滤出的固体容易干燥。。 3. 液体有机物干燥前,应将被干燥液体中的水份尽可能分离净,不应见到有水层。 4.减压蒸馏装置通常由克氏蒸馏烧瓶;冷凝管;两尾或多尾真空接引管;接受器;水银压力计;温度计;毛细管(副弹簧夹);干燥塔;缓冲瓶;减压泵。等组成。 5. 减压蒸馏时,往往使用一毛细管插入蒸馏烧瓶底部,它能冒出气泡,成为液体的沸腾中心,同时又起到搅拌作用,防止液体暴沸。 6.减压蒸馏操作中使用磨口仪器,应该将磨口部位仔细涂油;操作时必须先调好压力后才能进行加热蒸馏,不允许边调整压力边加热;在蒸馏结束以后应该先停止加热,再使系统与大气相同,然后才能停泵。 7.在减压蒸馏装置中,氢氧化钠塔用来吸收酸性气体和水,活性炭塔和块状石蜡用来吸收有机气体,氯化钙塔用来吸收水。 8.减压蒸馏操作前,需估计在一定压力下蒸馏物的沸点,或在一定温度下蒸馏所需要的真空度。 9.减压蒸馏前,应该将混合物中的低沸点的物质在常压下首先蒸馏除去,防止大量有机蒸汽进入吸收塔,甚至进入泵油,降低油泵的效率。 10.蒸馏烧瓶的选择以液体体积占烧瓶容积的1/3-2/3 为标准,当被蒸馏物的沸点低于80℃时,用水浴加热,沸点在80-200℃时用油浴加热,不能用电热套直接加热。 11.安装减压蒸馏装置仪器顺序一般都是从下到上,从左到右。要准确端正,横看成面,竖看成线。 12.写四种破乳化的方法长时间静置、水平旋转摇动分液漏斗、用滤纸过滤、加乙醚、补加水或溶剂,再水平摇动、加乙醇、离心分离、超声波、加无机盐及减压(任意四个就可以了) 二、单选(1’×10) 1. 当混合物中含有大量的固体或焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用时,可以采用(C)将难溶于水的液体有机物进行分离。 A.回流 B.分馏 C.水蒸气蒸馏 D.减压蒸馏 2.在使用分液漏斗进行分液时,下列操作中正确的做法是(C)。 A分离液体时,分液漏斗上的小孔未于大气相通就打开旋塞。 B分离液体时,将漏斗拿在手中进行分离。 C上层液体经漏斗的上口放出。 D没有将两层间存在的絮状物放出。 3. 使用和保养分液漏斗做法错误的是(D)。 A分液漏斗的磨口是非标准磨口,部件不能互换使用。 B使用前,旋塞应涂少量凡士林或油脂,并检查各磨口是否严密。

精馏综合实验

精馏综合实验 一、 实验目的 1. 熟悉精馏的工艺流程,了解板式塔的结构; 2. 掌握精馏过程的操作及调节方法; 3. 在全回流及部分回流条件下,测定板式塔的全塔效率及单板效率; 4. 观察精馏塔内气液两相的接触状态; 5. 了解阿贝折光仪测定混合物组成的方法 二、 基本原理 精馏利用混合物中各组分的挥发度的不同将混合物进行分离。在精馏塔中,再沸器或塔釜产生的蒸汽沿塔逐渐上升,来自塔顶冷凝器的回流液从塔顶逐渐下降,气液两相在塔内实现多次接触,进行传质、传热过程,轻组分上升,重组分下降,使混合液达到一定程度的分离。如果离开某一块塔板(或某一段填料)的气相和液相的组成达到平衡,则该板(或该段填料)称为一块理论板或一个理论级。然而,在实际操作的塔板上或一段填料层中,由于汽液两相接触时间有限,气液相达不到平衡状态,即一块实际操作的塔板(或一段填料层)的分离效果常常达不到一块理论板或一个理论级的作用。要想达到一定的分离要求,实际操作的塔板数总要比所需的理论板数多,或所需的填料层高度比理论上的高。 对于二元物系,若已知气液平衡数据,则根据塔顶馏出液的组成x D 、原料液的组成x F 、塔釜液的组成x W ,及操作回流比R 和进料热状态参数q ,就可用图解法或计算机模拟计算求出理论塔板数。 1.求全塔效率 在板式精馏塔中,完成一定分离任务所需的理论塔板数与实际塔板数之比定义为全塔效率(或总板效率),即: P T T N N E = (1) 式中 T E ——全塔效率; T N ——理论塔板数(不含釜); P N ——实际塔板数。 2.求单板效率 如果测出相邻两块塔板的气相或液相组成,则可计算塔的单板效率(塔板数自上向下计数)。 对于气相: 1 *1n n MV n n y y E y y ++-= - (2) 对于液相:

筛板精馏塔精馏实验报告标准范本

报告编号:LX-FS-A15629 筛板精馏塔精馏实验报告标准范本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

筛板精馏塔精馏实验报告标准范本 使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 筛板精馏塔精馏实验 6.1实验目的 1.了解板式塔的结构及精馏流程 2.理论联系实际,掌握精馏塔的操作 3.掌握精馏塔全塔效率的测定方法。 6.2实验内容 ⑴采用乙醇~水系统测定精馏塔全塔效率、液泛点、漏液点 ⑵在规定时间内,完成D=500ml、同时达到xD≥93v%、xW≤3v%分离任务 6.3实验原理

塔釜加热,液体沸腾,在塔内产生上升蒸汽,上升蒸汽与沸腾液 体有着不同的组成,这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度, 由此塔顶冷凝,只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重 组份提浓的目的。部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品,部分凝液 作为回流,形成塔内下降液流,下降液流的浓度自塔顶而下逐步下 降,至塔底浓度合格后,连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重 组份较浓的塔底产品。 在塔中部适当位置加入待分离料液,加料液中轻组份浓度与塔截

《化工原理实验》(精馏、吸收 、萃取)

《化工原理实验》(精馏、吸收、萃取)(总分100分) 一选择题(每空2分,共30分) 1 某填料塔用水吸收空气中的氨气,当液体流量和进塔气体的浓度不变时,增大混合气体的流量,此时仍能进行正常操作,则尾气中氨气的浓度____A___ A增大 B 减少 C 不变 D 不确定 2 精馏实验开工时采用哪种回流比? C A 最小回流比 B某个确定的回流比 C 全回流 D 以上各条均可 3在精馏实验中,图解法求理论板时,与下列哪个参数量无关? B A R B F C q D x D 4精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是 D A 液相中易挥发组分进入汽相 B 汽相中难挥发组分进入液相 C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多 D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生 5当吸收质在液相中的溶解度甚大时,吸收过程主要受 A 控制,此时,总吸收系数 K Y近似等于 D A 气膜 B k X C 气液膜同时 D k Y E 液膜 F K X 6当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近,为达到给定的分离要求,所需的理论板数 A A 逐渐增多 B 逐渐减少 C不变 7全回流时,y-x图上精馏塔的操作线位置 B A 在对角线与平衡线之间 B 与对角线重合 C 在对角线之下 8进行萃取操作时应使: C A分配系数大于1 B分配系数小于1 C选择性系数大于1 D选择性系数小于1 9 一般情况下,稀释剂B组分的分配系数k值: B A大于1 B小于1 C等于1 D难以判断,都有可能 10萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于: C A溶解度曲线之上方区 B溶解度曲线上 C溶解度曲线之下方区 D座标线上11萃取是利用各组分间的 C 差异来分离液体混合液的。 A挥发度 B离散度 C溶解度 D密度。 12通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率 D 。 A 回收率趋向最高 B 吸收推动力趋向最大 C 操作最为经济 D 填料层高度趋向无穷大 13为使脱吸操作易于进行,通常可采用 A 或 C 。

工业酒精的蒸馏实验报告范文

工业酒精的蒸馏实验报告范文篇一:工业酒精的蒸馏实验报告范文 实验名称:蒸馏工业酒精 一、实验目的 1学习和认识有机化学实验知识,掌握实验的规则和注意事项。2学习和认知蒸馏的基本仪器和使用方法以及用途。3掌握,熟悉蒸馏的操作。 二、实验原理 纯液态物质在一定压力下具有一定沸点,一般不同的物质具有不同的沸点。蒸馏就是利用不同物质沸点的差异,对液态混合物进行分离和提纯的方法。当液态混合物受热时,低沸点物质易挥发,首先被蒸出,而高沸点物质因不易挥发而留在蒸馏瓶中,从而使混合物分离。若要有较好的分离效果,组分的沸点差在30℃以上。 三、仪器与试剂 试剂:未知纯度的工业酒精,沸石。 仪器:500ml圆底烧瓶,蒸馏头,温度计,回流冷凝管,接引管,锥形瓶,橡皮管,电热套,量筒,气流烘干机,温度计套管,铁架台,循环水真空汞。 四、仪器装置 五、实验步骤及现象 1将所有装置洗净按图装接(玻璃内壁没有杂质,且清澈透明)。2取出圆底烧瓶,量取30ml的工业酒精,再加入1‐2颗沸石。3

先将冷凝管注满水后打开电热套的开关。 4记录第一滴流出液时和最后一滴时的温度,期间控制温度在90℃以下。 5当不再有液滴流出时,关闭电热套。待冷却后,拆下装置,测量锥形瓶中的液体体积,计算产率。 六、注意事项 1温度计的位置是红色感应部分应与具支口的下端持平。当温度计的温度急速升高时,应该减小加热强度,不然会超过限定温度。2酒精的沸点为78℃,实验中蒸馏温度在80-83℃。 七、问题与讨论 1在蒸馏装置中,把温度计水银球插至靠近页面,测得的温度是偏高还是偏低,为什么? 答:偏高。页面上不仅有酒精蒸汽,还有水蒸气,而水蒸气的温度有 100℃,所以混合气体的温度会高于酒精的温度。 2沸石为什么能防止暴沸,如果加热一段时间后发现为加入沸石怎么办? 答:沸石是多空物质,他可以液体内部气体导入液体表面,形成气化中心,使液体保持平稳沸腾。若忘加沸石,应先停止加热,待液体稍冷后在加入沸石。 4当加热后有流出液体来,发现为通入冷凝水,应该怎样处理?答:这时应停止加热,使冷凝管冷却一下,在通水,再次加热继续蒸

精馏实验报告范文

精馏实验报告范文 学院:化学工程学院姓名:学号:专业:化学工程与工艺班级:同组人员: 课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期北京化工大学 实验五精馏实验 摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。 一、目的及任务 ①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 ②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。 ③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。 ④测定部分回流时的全塔效率。

⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。 ⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 二、基本原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。 (1)总板效率E

最新蒸馏与吸收习题及参考答案

蒸馏习题及答案 1 二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化______ B ________。 A 平衡线; B 操作线与q线; C 平衡线与操作线; D 平衡线与q线。 2 精馏塔引入回流,使下降的液流与上升的汽流发生传质,并使上升汽相中的易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是由于___4_____。 (1)液相中易挥发组分进入汽相; (2)汽相中难挥发组分进入液相; (3)液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多; (4)液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 3 当精馏操作中的q 线方程为x=x F 时,则进料热状态为_________饱和液体 _________,此时q=____1____。 4 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐_减小___,其沸点则逐渐___升高__。 5 精馏段操作线方程为:y=0.75x+0.3,这绝不可能。此话_____(1)_________。 (1)对; (2)错; (3)无法判断 6 对某双组分理想物系,当温度t=80℃时,kPa p A 7.1060=,kPa p B 400=,液相摩 尔组成4.0=A x ,则与此液相组成相平衡的汽相组成A y 为????(2)??????。 (1)0.5 ; (2)0.64 ; (3)0.72 ; (4)0.6 7 被分离物系最小回流比R min 的数值与_____(4)______无关。 (1)被分离物系的汽液平衡关系; (2)塔顶产品组成; (3)进料组成和进料状态; (4)塔底产品组成。 8 最小回流比是指__为达到指定的分离要求,所需理论板数为无穷多时的回流比。 _______________________________________________________________。 9 以下说法中不正确的是____C____。 精馏段操作线方程式是描述精馏段中 A 某板下降的液体浓度与下一板上升的蒸汽浓度间的关系式; B 某板上升的蒸汽浓度与上一板下降的液体浓度之间的关系式; C 进入某板的气体与液体的浓度之间的关系式; D 在相邻两板间相遇的汽相与液相浓度之间的关系式。 10 苯和甲苯溶液,其中含苯0.5(摩尔分率,下同),以每小时1000kmol 流量进入一精馏塔,要求塔顶产品中苯含量不低于0.9,若塔高不受限制,从塔顶采出量最大可以达到___D_____kmol/h 。 A 575.5 B 500 C 590.5 D 555.5 11 用连续精馏方法分离双组分理想混合液,原料中含易挥发组分0.40,馏出液中含易挥发组分0.90(以上均为摩尔分率),溶液的平均相对挥发度为2.5,最小回流比为2,则料液的热状况参数q=____B____。 A 0.48 B 0.38 C 0.3 D 0.5 12 精馏分离5.2=α的二元理想混合液,已知回流比R=3,塔顶x D =0.96,测得第

精馏实验报告正确版讲解

系别:化学与环境科学系班级:09应用化学(1)班姓名:赖雪梅 学号:090604118

采用乙醇—水溶液的精馏实验 赖雪梅 摘要:双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。在整个精馏塔中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离,生产出所需纯度的两种产品。本文介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。 关键词:精馏;精馏段;提馏段;全回流;部分回流;等板高度;理论塔板数 1.引言 欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法。尽管现在已发展了柱色谱法、吸附分离法、膜分离法、萃取法和结晶法等分离技术,但只有在分离一些特殊物资或通过精馏法不易达到的目的时才采用。从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的方法。在实验室进行化工开发过程时,精馏技术的主要作用有:(1)进行精馏理论和设备方面的研究。(2)确定物质分离的工艺流程和工艺条件。(3)制备高纯物质,提供产品或中间产品的纯样,供分析评价使用。 (4)分析工业塔的故障。(5)在食品工业、香料工业的生产中,通过精馏方法可以保留或除去某些微量杂质。 2.精馏实验部分 2.1实验目的 (1)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。 (2)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。 (3)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。 (4)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。 (5)掌握用图解法求取理论板数的方法。

化工大学精馏实验报告

北京化工大学学生实验报告 姓名: 学号: 专业: 班级: 同组人员: 课程名称:化工原理实验 实验名称:精馏实验 实验日期: 2016.5.13 北京化工大学

实验五精馏实验 摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。 关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。 一、目的及任务 ①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 ②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。 ③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。 ④测定部分回流时的全塔效率。 ⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。 ⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 二、基本原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。

化工原理实验思考题整理

1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定 (1)什么是恒定干燥条件?本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行? 答:恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,都在整个干燥过程中均保持恒定。 本实验中所采取的措施:干燥室其侧面及底面均外包绝缘材料、用电加热器加热空气再通入干燥室且流速保持恒定、湿物的放置要与气流保持平行。 (2)控制恒速干燥速率阶段的因素是什么?降速的又是什么? 答:①恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率,亦取决定于物料外部的干燥条件,所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。 ②降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸,而与干燥介质的状态参数关系不大,故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。 (3)为什么要先启动风机,再启动加热器?实验过程中干湿球温度计是否变化?为什么?如何判断实验已经结束? 答:①让加热器通过风冷慢慢加热,避免损坏加热器,反之如果先启动加热器,通过风机的吹风会出现急冷,高温极冷,损坏加热器; ②理论上干、湿球温度是不变的,但实验过程中干球温度不变,但湿球温度缓慢上升,估计是因为干燥的速率不断降低,使得气体湿度降低,从而温度变化。 ③湿毛毡恒重时,即为实验结束。 (4)若加大热空气流量,干燥速率曲线有何变化?恒速干燥速率,临界湿含量又如何变化?为什么?

答:干燥曲线起始点上升,下降幅度增大,达到临界点时间缩短,临界点含水量降低。因为加快了热空气排湿能力。 (5)毛毡含水是什么性质的水分? 毛毡含水有自由水和平衡水,其中干燥为了除去自由水。 (6)实验过程中干、湿球温度计是否变化?为什么? 答:实验结果表明干、湿球温度计都有变化,但变化不大。 理论上用大量的湿空气干燥少量物料可认为符合定态空气条件。定态空气条件:空气状态不变(气流的温度t、相对湿度φ)等。干球温度不变,湿球温度不变。 绝热增湿过程,则干球温度变小,湿球温度不变。 (7)什么是恒定干燥条件?本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行? 答:①指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,均在整个干燥过程中保持恒定;②本实验中本实验用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程温度。湿度均不变,再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变。所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行。

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告 姓名 班级 学号

1.实验前,请想象并尝试描述气速与整塔压降的关系? 依照教材P228页,当液体喷淋量为零时,压降与空塔气速呈直线关系,与气体以湍流形式流过管道的关系类似;有一定喷淋量时,压降因管道变窄增大,但几乎与无喷淋量时平行;过截点以后,气体对液体产生阻滞作用,填料表面持液量增多,压降随气速较快增长;过了泛点之后,液体变为连续相而气体变为分散相,阻力猛增。 2.实验前,请同学们回顾精馏塔的塔板与填料的发展历程? 舌形塔板 斜孔塔板 鼓泡式塔板 散堆填料 规整填料

3.实验前,请尝试回答精馏操作过程中,使混合物较彻底分离的基本条件? 1、相对挥发度差异较大; 2、每一块板能使气液充分接触; 3、塔高足够高; 4、再沸器与冷凝器温度稳定; 5、混合物不形成共沸物; 6、运行规范稳定,不出现漏液、烨沫夹带、气泡夹带、液泛等非规范操作; 7、加料不反混; 二、实验记录 包括操作条件、实验现象、原始数据表,要求数据的有效数字、单位格式规范。 【原始数据表】 6 77.9 87.8 35.1 24.0 127 瓦数/kw 次数塔顶组成/% 塔釜组成/% 3 1 18.75 81.25 86.30 13.70 2 15.5 3 84.47 88.83 13.17 5 1 12.52 88.48 88.20 11.80 2 13.12 86.88 89.10 10.90 6 1 11.91 88.09 88.35 11.65 2 11.71 88.29 88.14 11.86

【数据处理】 ※空塔气速 首先根据测得的回流液流量求空塔气速。由于实验中采取全回流的方式,回流液质量流量与蒸气质量流量相同。 实验中转子流量计已经将实际溶液的流量转换为水的流量,由公式 2 1 s s V V = (1) 将读数转换为实际回流夜的流量。其中: f ρ取转子密度,近似为铁质,取密度7900kg/m3,1ρ取20 o C 水的密度,2ρ取回流温度下 混合液体的密度。水取998kg/m 3,乙醇取789 kg/m 3。 塔顶、塔釜的溶液组成取两次实验的平均值,并依据公式1 1 n wi m i x ρρ=∑ 计算不同温度下回 流液密度,得到数据如下: 表一、不同功率下的回流液密度 瓦数/kw 塔顶组成/%水 回流液密度kg/m^3 3 17.1 4 818.3751 5 12.82 810.7671 6 11.81 809.008 7 7 23.92 830.6076 7 13.07 811.2035 将所得到的回流液密度带入公式(1),即可得到回流液体积,体积和密度均已知,则可以得到回流液质量。因为全回流,所以根据物料守恒,上升蒸汽的质量与回流液质量相等。 表二、不同功率下的回流液质量流量 瓦数/kw 回流液体积流量L/h 回流液质量流量kg/h 3 7.3 5.9791 5 21.6 17.4929 6 27. 4 22.1651 7 20. 5 17.067 6 7 32.0 25.9294

化工原理精馏实验报告

北京化工大学 实验报告 精馏实验 一、摘要 精馏是实现液相混合物液液分离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行分离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及部分回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。 关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率 二、实验目的 1、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。 2、了解板式塔的结构,观察塔板上气- 液接触状况。 3、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4、测定部分回流时的全塔效率。 5、测定全塔的浓度或温度分布。 6、测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。 三、实验原理 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔 板上实现多次接触,进行传热和传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量和采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。 回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则

需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是 一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。但是,由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。 实际回流比常取用最小回流比的倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。 板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。 (1)总板效率E N e 式中E —总板效率;N—理论板数(不包括塔釜);Ne —实际板数。 2)单板效率E ml E x n 1 x n E ml * x n 1 x n* 式中E ml—以液相浓度表示的单板效率; x n,x n-1—第n 块板的和第(n-1 )块板得液相浓度; x n*—与第n 块板气相浓度相平衡的液相浓度。 总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因素。当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高的板效率;对于不同的板型,可以在保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,已评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果,常用于板式塔设计中。 若改变塔釜再沸器中电加热器的电压,塔板上升蒸汽量将会改变,同时,塔釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化,其沸腾给热系数也将发生变化,从而可以得到沸腾给热系数也加热量的关系。由牛顿冷却定律,可知 Q A t m

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告 1.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。 2.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,绘图得到精馏操作的理论塔板数。 精馏段操作线方程:y n+1= R R+1 x n+ x d R+1 提馏段操作线方程:y m+1=f+R R+1 x m? f?1 R+1 x w 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x n和y n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x n和y n+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: y=x 2.总板效率 精馏操作的总板效率的计算公式为: E T=N T N P ×100% 式中,N T为理论塔板数,N P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算: w=58.84?42.61n30 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: n30=n t+0.00038(t?30) 式中,n t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: x D= w D M D ? w D M D ?+ (1?w D) M′ ? 3.实验步骤 1.实验前检查实验装置上的各个旋塞、阀门均应处于关闭状态;电流电压表及电位器位置 均为零; 2.打开塔顶冷凝器的冷却水,冷却水的水量约为8升/分钟; 3.接上电源闸,按下装置上总电源开关,调节回流比控制器至全回流状态; 4.调节电位器使加热电压为70V,开始计时并测量塔顶温度。刚开始时每隔5分钟记录一

精馏实验报告

化工原理实验报告 一、实验目的 1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法; 2. 了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况; 3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4. 测定全塔的浓度分布。 二、摘要 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶主板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。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D X 、釜残液组成W X ,液料组成F X 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T N 。塔的全塔效率T E 为理论塔板数与实际塔板数N 之比。精馏塔的单板效率M E 可以根据液相通过测定塔板的浓度变化进行计算。本实验在板式精馏塔全回流的情况下,通过测定乙醇丙醇体系混合液在精馏塔中的传质的一些参数,计算精馏塔的总板效率和某几块板的单板效率(液相单板效率),分析该塔的传质性能和操作情况。 三、实验原理 在板式精馏塔中,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,则该塔板称之为理论塔板。然而在实际操做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一块理论塔板的作用。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。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的

精馏实验报告

精馏实验报告 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

化工原理实验报告 一、实验目的 1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法; 2. 了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况; 3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。 4. 测定全塔的浓度分布。 二、摘要 在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶主板下降的回流 液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。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D X 、釜残液组成W X ,液料组成F X 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T N 。塔的全塔效率T E 为理论塔板数与实际塔板数N 之比。精馏塔的单板效率M E 可以根据液相通过测定塔板的浓度变化进行计算。本实验在板式精馏塔全回流的情况下,通过测定乙醇丙醇体系混合液在精馏塔中的传质的一些参数,计算精馏塔的总板效率和某几块板的单板效率(液相单板效率),分析该塔的传质性能和操作情况。 三、实验原理 在板式精馏塔中,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,则该塔板称之为理论塔板。然而在实际操做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一块理论塔板的作用。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。 回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。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

化工原理实验课课后习题答案

流体流动阻力的测定 1.如何检验系统内的空气已经被排除干净答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。 行压差计的零位应如何校正答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验 3.进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门为什么答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。 4.待测截止阀接近出水管口,即使在最大流量下,其引压管内的气体也不能完全排出。试分析原因,应该采取何种措施答:待截止阀接近进水口,截止阀对水有一个阻力,若流量越大,突然缩小直至流回截止阀,阻力就会最大,致使引压管内气体很难排出。改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。 5.测压孔的大小和位置,测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么答:由公式2p可知,在一定u下,突然扩大ξ,Δp增大,则压差计读数变大;2u反之,突然缩小ξ,例如:使ξ=,Δp 减小,则压差计读数变小。 6.试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象答:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一。 7.不同管径、不同水温下测定的~Re曲线数据能否关联到同一曲线答:hf与很多值有关,Re是其中之一,而λ是为了研究hf而引入的一个常数,所以它也和很多量有关,不能单单取决于Re,而在Re在一定范围内的时候,其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置,可以认为λ与Re关系统一。正如Re在3×103~105 范围内,λ与Re的关系遵循Blasius关系式,即λ= 8.在~Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围内变化,如何增大或减小Re的变化范围答:Redu,d为直管内径,m;u为流体平均速度,m/s;为流体的平均密度,kg/m3;s。为流体的平均黏度,Pa· 8.本实验以水作为介质,作出~Re曲线,对其他流体是否适用为什么答:可以使用,因为在湍流区内λ=f(Re,)。说明在影响λ的因素中并不包含流体d本身的特性,即说明用什么流体与-Re 无关,所以只要是牛顿型流体,在相同管路中以同样的速度流动,就满足同一个-Re关系。 9.影响值测量准确度的因素有哪些答:2dp,d为直管内径,m;为流体的平均密度,kg/m3;u为流体平均速2u度,m/s;p为两测压点之间的压强差,Pa。△p=p1-p2,p1为上游测压截面的压强,Pa;p2为下游测压截面的压强,Pa 离心泵特性曲线的测定 1.为什么启动离心泵前要先灌泵如果灌水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什么原因 答:离心泵若在启动前未充满液体,则泵壳内存在空气。由于空气密度很小,所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵,但不能输送液体。泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。 2.为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关启动离心泵后若出口阀不开,出口处压力表的读数是否会一直上升,为什么答:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机。当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 3.什么情况下会出现气蚀现象答:金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。 4.为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到是否还有其他方法来调节流量答:用出口阀门调节流量而不用泵前阀门调节流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置,很好用的。 5.正常工作的离心泵,在其进口管线上设阀门是否合理为什么答:合理,主要就是检修,否则可以不用阀门。 6.为什么在离心泵吸入管路上安装底阀 答:为便于使泵内充满液体,在吸入管底部安装带吸滤网的底阀,底阀为止逆阀,滤网是为了防止固体物质进入泵内而损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。 7.测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定答:离心泵的特性曲线是在一定转速n下测定的,当n改变时,泵的流量Q、扬程H及功率P也相应改变。对同一型号泵、同一种液体,在效率η不变的条件下,Q、H、P随n的变化关系如下式所示见课本81页当泵的转速变化小于20%时,效率基本不变。 8.为什么流量越大,入口真空表读数越大而出口压力表读数越小答:据离心泵的特征曲线,出口阀门开大后,泵的流速增加,扬程降低,故出口压力降低;进口管道的流速增加,进口管的阻力降增加,故真空度增加,真空计读数增加。 过滤实验 1.为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的。当一段时间后,待过滤

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