实验六__精馏实验

中国地质大学（武汉）

材化学院

名称：精馏实验

指导老师：刘惠仙

班级：031111

一、实验内容：

1、采用乙醇-水物系测定精馏塔全塔效率。

二、实验目的：

1了解板式精馏塔的结构及精馏流程。G.

2理论连续实际，掌握精馏塔的操作。

3掌握精馏塔全塔效率的测定方法。

三、实验基本原理：

精馏塔的效率及测定

塔板效率是精馏塔设计的重要参数之一。有关塔板效率的定义有如下几种：点效率、Nurphree板效率、湿板效率和全塔效率。影响塔板效率的因素有很多，如塔板结构、气液相流量和接触状况以及物性等诸多因素，都对塔板效率有不

可忽视的影响。迄今为止，塔板效率的计算问题尚未得到很好的解决，一般还

是通过实验的方法测定。

由于众多复杂因素的影响，精馏塔内各板和板上各点的效率不尽相同，工程

上有实际意义的是在全回流条件下测定全塔效率。全塔效率的定义如下：

η=×100% ①

其中－全回流下的理论板数（包括塔斧的贡献）

N－精馏塔的实际塔板数。

只要在全回流条件下测定塔顶和塔底目的的组分浓度和,即可根据物系的相平衡关系，在y-x图上通过作图法求得，并根据式①得出η。

全塔效率是板式精馏塔分离性能的综合度量，它不仅与影响点效率、板效

率的各种因素有关，而且还包括了塔板上气液相组成变化的影响。因此，全塔

效率是一个综合了塔板结构、物性、操作变量等诸多因素影响的参数。

（1）精馏塔的操作及调节

精馏塔操作的目的指标质量和产量指标。质量指标是塔顶产品和塔底产品都要达到一定的分离要求：产量指标是指在规定时间内要获得一定数量的合格产品。操作过程中调节的目的是要根据精馏过程的原理，采用相应的控制手段，

调整某些工艺操作参数，保证生产过程稳定连续的进行，并能满足过程的质量

指标和产量指标。

精馏过程的稳定操作

在进料条件和工艺分离要求确定后，要严格维持塔内的总物料平衡和组分

物料平衡，即要满足 F=W+D ②

F=D+W ③

当总物料不平衡时，若进料量大于出料量，会引起淹塔；相反，若出料量大于

进料量，则会导致釜干料，最终将破坏精馏塔的正常操作。

由式②和③得到

D/F=(X

Fi - X

Wi

)/( X

Di

- X

Wi

) ④

W/F=1-D/F ⑤D/F、W/F分别为塔顶、塔底采出率。

显然，在进料量F、进料组成X

Fi 以及产品分离要求X

Di

、X

Wi

一定的情况下，

塔顶和塔底的采出率要受到物料衡算的制约。换而言之，在进料条件一定时，

采出率的变化将一直影响塔顶和塔底产品的组成。如果采出率控制不适当，即

使再增大回流比或增加塔板数，也不能获得合格的产品。

2）回流比是精馏过程重要的设计和操作参数之一。在塔板数一定的情况下，要保持足够的回流比或回流量，才能保证精馏分离的效果。回流比的大小可根据

理论计算或直接通过实验测定加以确定。

（2）精馏塔操作过程中的流体力学现象

在精馏塔操作过程中，塔内要维持正常的气液负荷，避免以下不正常操作

状况。

1）严重的液体被上升的气流夹带至上层塔板，这种现象叫液沫夹带。液沫夹带是一种与流体主流方向相反的流动，属返混现象。在一般情况下，液沫夹带会

导致塔板效率降低，严重时会发生夹带液泛，破坏塔的正常操作。一般认为液

沫夹带率小于10%属于正常。操作气速过大是导致过量液沫夹带的主要原因。

2）严重的漏液现象

在正常操作范围内，液相和气相在塔板上呈错流接触，但是，当操作气速

过小时，部分液体会从塔板开孔处直接漏下，这种漏液现象对精馏过程是不利的，它使气、液两相不能充分接触。漏液严重时，将使塔板上不能积液而不能

正常操作。

3）溢流液泛

由于降液管通过能力的限制，当气液负荷增大到一定程度，或塔内其塔板

的降液管有堵塞现象时，降液管内的清液层高度增加，当降液管液面升至溢流

堰板上沿时，降液管内的液体流量为其极限流量，若液体流量超过此极限值，

塔板上开始积液，最终会使全塔充满液体，引起溢流液泛，破坏塔的正常操作。4）塔板压降及塔釜压力

塔板压降是精馏塔一个重要的操作参数，它反映了塔内气液两相的流体力

学状况。一般，以塔釜压力P

B

来表示塔内各板的综合压降：

P

B =P

T

+∑△P

i

其中，P

T 为塔顶压力，△P

i

为塔板压降。

当塔内发生严重雾沫夹带时，P

B 将增大。若P

B

急剧上升，则表明塔内可能

发生液泛；如果P

B

过小，则表明塔内已经发生严重漏液。通常情况下，设计完善的精馏塔应有适当的操作压降范围，

（3）精馏塔操作过程的调节

操作条件的变化或外界扰动，会引起精馏塔操作的不稳定。在操作过程中必须及时予以调节，否则将影响分离效果，使产品质量不合格。

1）塔顶采出率D/F过大所引发的现象及调节方法

前已指出，当进料条件和分离要求已经确定后，在正常情况下，塔顶和塔底采出率的大小要受到全塔物料衡算的制约，不能随意规定。在操作过程中，

如果塔顶采出率D/F过大,则必DX

Di > FX

Fi

-WX

Wi

(i为轻组分)。随着过程的进行，

塔内轻组分将大量从塔顶馏出，塔内各板上轻组分的浓度逐渐降低，重组分则

逐渐增加，浓度不断增大。最终导致塔顶产品浓度不断降低，产品质量不合格。

由于采出率的变化所引起的现象可以根据塔内的温度分布分析判断。当操

作压力一定时，塔内各板的气、液组成与温度存在着对应关系。若D/F过大，

随着轻组分的大量流失，塔内各板上重组分的浓度逐渐增大，因而各板的温度

也随之升高。由于塔釜中物料绝大部分为重组分，因而塔釜温度没有塔顶温度

高的明显。

对于D/F过大造成的不正常现象，在操作过程中应及时发现并采取有效的调节措施予以纠正。通常的调节方法是：保持塔釜加热负荷不变，增大进料量和

塔釜出料量，减少塔顶采出量。使得精馏塔在DX

Di < FX

Fi

-WX

Wi

的条件下操作一段

时间，以迅速弥补塔内的轻组分量，使之尽快达到正常的浓度分布。待塔顶温

度迅速下降至正常值时，再将进料量和塔顶、塔底出料量调节至正常操作数值。2）塔底采出率W/F过大所引发的现象及调节方法

塔底采出率W/F过大所引发的现象和产生的后果恰与D/F过大的情况相反。由于重组分大量从塔釜流出，塔内各板上的重组分浓度逐渐减小，轻组分浓度

逐渐积累最终使得塔釜液体中轻组分浓度逐渐升高。如果精馏的目的产品是塔

底液体，那么这种不正常现象的结果将导致产品不合格；如果目的产品是塔顶

馏出物，则由于W/F的过大，将有较多的产品从塔底流失。

由于W/F过大使塔内的重组分大量流失，塔内各板的温度会随之降低，但

塔顶温度变化比较小，塔釜温度有明显下降。

对于W/F过大的情况的调节方法是：增大塔釜加热负荷，同时增大塔顶采

出量（回流量不变），是过程在DX

Di > FX

Fi

-WX

Wi

的条件下操作。同时，变可视具

体的情况适当减少进料量和塔釜采出量。待塔釜温度升至正常值时，再调节各

有关参数，是过程在DX

Di =FX

Fi

-WX

Wi

的正常情况下操作。

3）进料条件变化引发的现象及调节方法

当进料中轻组分增加后，塔中各板上浓度和温度的变化同塔底采出率W/F 过大的情况相似，而进料中重组分增加后，塔内温度和浓度的变化同塔顶采出率D/F过大情况相似。这时，除了要相应调整塔顶或塔底的采出率外，还要适当减少或增大回流比，并视具体情况，调整进料的位置，合理分配精馏段和提馏段的塔板数。

进料温度的变化对精馏分离效果也有一定的影响，可通过调节塔釜加热负

荷和塔顶冷凝负荷使得操作正常。

4）分离能力不够引发的现象及调节方法

对于一做设计完善的精馏塔，所谓分离能力不够是指在操作中回流比过小

而导致产品的不合格。其表现为塔顶温度升高，塔釜温度降低，塔顶和塔釜产

品均不合格。

采取的措施通常是通过加大回流比来调节。但应注意，在进料量和进料组

成一定时，若规定了塔顶、塔底产品的组成，则塔顶和塔底产品的流量也被确定。因此，增大回流比并不意味着塔顶产品流量的减少，加大回流比的措施只

能是增加塔内的上升蒸汽量，即增大塔釜的加热负荷及塔顶的冷凝量，这是要

以操作成本的增加为代价的。

此外，随着回流比的增大，若塔内上升蒸汽量超过塔内气体的正常负荷，

容易产生严重的雾沫夹带或其他不正常现象。因此，操作中不能盲目增加回流比。

4）精馏塔内的温度分布与温度灵敏度

在以上的操作分析中已经看到，当操作压力一定时，塔顶、塔底产品的组

成和塔内各板上的气液相组成与板上温度存在一定的对应关系。操作过程中塔顶、塔底产品的组成变化情况可通过相应的温度反映出来。通常情况下，精馏

塔内各板的温度并不是线性分布的，而是呈“S”型分布。在塔内某些塔板之间，塔板温度差别比较大，当因操作不当或分离能力不够导致塔板上组成发生变化时，这些塔板上的温度将发生明显的变化。因此，工程上把这些塔板成为温度

灵敏板。在操作过程中，通过灵敏半早期温度的变化，可以预测塔顶和塔底产

品组成的变化趋势，从而可以及早采取有效的调节措施，纠正不正常的操作，

保证产品的质量。

四、实验设计：

全塔效率的测定

选用乙醇-水系物作为实验物系。操作压力为常压，在塔釜内预先配置乙醇的体积分数为0.07-0.08的料液，使精馏塔在全回流的条件下操作，待操作状

态稳定后，同时测取塔顶回流液和釜液的浓度、利用作图法求得全塔理论板数，最后，根据①得出全塔效率。

在部分回流连续精馏操作实验中，需要测定的参数有进料流量F、进料浓度、塔顶出料流量D、塔顶产品浓度、回流量、塔釜液位h、塔釜物料浓度、塔釜加热量（加热电压）V、塔顶温度、灵敏板温度、塔釜温度、塔釜压力等。

根据在分析设置所需的检测点，并选配相应的检测仪表。

进料流量F、塔顶出料流量D和回流量用转子流量计计量；塔釜液位h有液位计测定。

进料浓度和塔釜浓度用比重计测定，塔顶产品浓度用气相色谱仪测定。

塔顶温度、塔釜温度和灵敏板温度用铂电阻温度计配数显仪表测定。

塔釜压力用压力表测定。

塔釜加热量大小用电压表测定。

五、实验装置及流程：

实验装置流程如图

1塔釜2塔节3冷凝器4回流流量计6塔顶取样闸

主要设备：精馏塔：塔内径Φ50mm，塔板数15，板间距10mm，精馏段开孔率4%，提馏段开孔率5%，将液管管径Φ14mmⅹ2mm

塔顶冷凝器为内置式盘管冷凝器

再沸器：采用塔釜加热方式，以2只各1KW的电加热器加热，其中1只为固定加热，另1只通过自耦变压器在0-1kw范围内调节，

原料槽，供料泵，产品罐，转子流量计

六、实验操作要点

1.在塔釜内预先配置乙醇浓度为7%-8%的水溶液，塔釜液位以接近塔釜高度2/3为宜。在原料槽内配置乙醇浓度为15%左右的水溶液作为原料液。

2.开启加热电源预热釜液，及时开启塔顶冷凝器进水阀门，当釜液沸腾后要注意控制加热量。

3.由于开始前塔内存在不凝性气体（空气），开始后要注意开启塔顶的排气阀门，利用塔内上升的蒸汽将其排除塔外，以免影响冷凝器的冷凝效果。

同时要说明的是，由于实验的操作压力为常压，因此，塔顶排气阀门的开启（通大气），并不仅仅是为了排除塔内的不凝性气体，更重要的是作为操作压力的一个控制点。

4.进行全回流操作（不加料、不出产品），调节加热量，使塔内各板上气液两相均处于稳定接触状态。待稳定操作10-15分钟后，同时取样分析、，通过数据处理，求得精馏塔的全塔效率。

七、数据处理和结果分析讨论部分的要求

1、在回流操作条件下测得和，利用乙醇和水儿元相平衡数据，在y-x图上

求得全塔理论板数,根据式①得出全塔效率

2、由计算机处理数据，过程略

3、表4-1 全塔效率测定实验原始数据记录表

4、塔内径?50mm ，板间距 10mm ，实际板层数 15 块

5、表4-2全塔效率测定实验数据处理表

6、画的图见附

从图中看出，理论板数为4

η=×100%=(4-1)/15×100%=20%

7、实验结果及误差分析

从实验中可以看出，精馏塔效率并不高，可能原因是，塔釜温度过高以及其他方面原因造成塔顶得到的产品乙醇含量过低，造成精馏塔效率低。效率过低

的原因我们认为是在查表的时候，因为得出的结果不是表上的数，而是中间数，所以分出十份在进行分配得出数据，误差很大，导致结果不准只冷却到了29度。

八、思考题

（1）是否精馏塔越高，产量越大？

答：不是，因为产量和塔高无关，采出率D/F=(xF-xW)/(xD-xW)，产量和L,D

有关。精馏塔内的总物料必须平衡，塔顶与塔底的采出率受到物料衡算的制约，不是精馏塔越高，产量越大。

（2）精馏塔加高，是否得到无水酒精？

答：不能，虽然增加塔高，一般来说精馏塔越高，分离效果越好；但是水和酒

精会形成最高恒沸物，由y-x图可，乙醇-水混合物为正偏差物系，具有最低恒沸点，在精馏塔内塔顶温度最低，随意不可能从塔顶得到纯的乙醇，只能得到

乙醇含量高的混合物。况且若要得到无水酒精，则所需的理论塔板数为无穷多，而精馏塔的塔板数不可能为无穷多，所以，即使精馏塔加高也不能得到无水乙醇。

（3）结合本实验说明影响精馏操作稳定因素有那些？

1回流比，当回流比增大时，精馏产品质量提高；2塔釜温度的影响，提高塔釜温度时，则使塔内液相中易挥发组分减少，同时，并使上升蒸汽的速度增大，有利于塔顶得到产品，因为塔釜排出难挥发物中，易挥发组分减少，损失

减少；如果塔釜排出物为产品，则可提高产品质量，但塔顶排出的易挥发组分

中夹带的难挥发组分增多，从而增大损失。环境的影响等：3总物料不平衡，

破坏塔的正常操作；4操作气速过大，发生液沫夹带，破坏塔的正常操作；5操作气速过小，出现漏液现象，破坏塔的正常操作；6当气液负荷增大到一定程度，或塔内其塔板的降液管有堵塞现象时，使全塔充满液体，引起溢流液泛，

破坏塔的正常操作。7塔顶采出率或塔底采出率过大；8进料条件的变化；

（4）操作中加大回流比应如何进行，有何利弊？

答：减少塔顶采出率D/F以增大回流比。D减少，R=L/D，R变大，加大蒸发量与冷凝量，使每小时塔顶的千摩尔数减小，提高了对设备的要求，加大了投资。

增大回流比，则完成一定分离任务所需的理论塔板数减少，及过程的设备费用

减少，但回流比增大将导致冷凝器、再沸器负荷增大，操作费用增加。且随着

回流比的增大，若塔内上升蒸汽量超过塔内气体的正常负荷，容易产生严重的

雾沫夹带或其他不正常现象。

另外，塔板数减少回流比加大，节省资金。在塔板数固定的情况下提高，加大回流比但能耗也随之增加。加大塔釜的加热速率和塔塔顶馏出液组成x

D

顶的冷凝速率，但塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率在装置中是有限度的。

（5）精馏操作过程中，由于塔顶采出率太大，而造成产品不合格，要恢复正常的最快有效方法？

答：保持塔釜加热负荷不变，增大进料量和塔釜出料量，减少塔顶采出率，使得精馏塔在DXd

实验六：精馏实验

化工原理实验报告 实验名称：精馏实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工10－1班 姓名：丁翔学号10402010141 同组者姓名：方艳艳、夏佳利、王程曦 指导教师：史玉立 日期：2012年10月22日

一、实验目的 1.、了解精馏塔的基本结构及流程。 2.、掌握连续精馏的操作方法。 3.、学会板式精馏塔、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。 4.、确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。 二、实验原理 1、全塔效率E T 全塔效率E T=N T/N P，其中N T为塔内所需理论板数，N P为塔内实际板数。板式塔内 各层塔板上的气液相接触效率并不相同，全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率，它反映了塔板的结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响，一般由实验测定。 式中N T由已知的双组份物系平衡关系，通过实验测得塔顶产品组成X D、料液组成X F、热状态q、残液组成X W、回流比R等，即能用图解法求得。 2、单板效率E M 是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组分变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。 三、实验装置流程 图1 精馏塔实验装置流程图

四、实验步骤及注意事项 1、全回流： (1)配制体积浓度16~19%的酒精水溶液加入塔釜中，至釜容积约2/3处； (2)启动总电源，再启动塔釜电加热器，通过控制电加热器电流来控制塔釜加热量。当发现液沫夹带过量时，应调低电流； (3)塔釜加热开始后，打开冷凝器的冷却水阀门，调冷却水流量至400 l/h左右，使塔顶蒸汽全部冷凝实现全回流； (4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别从塔顶和塔釜取样，进行色谱分析； (5)测板式塔单板效率时，塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出，各个样尽可能同时取。 2、部分回流： (1)在原料罐中配制体积浓度50~60%的酒精水溶液； (2)待塔全回流操作稳定后，打开进料阀，开启进料泵按钮，调节进料量至适当大小； (3)启动回流比控制器按钮，调节回流比R (R=1~4)； (4)当流量、塔顶及塔内温度稳定后，即可对进料、塔顶、塔釜液取样进行色谱分析，注意在取样瓶上标注以免出错； (5)测板式塔单板效率时，塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出，各个样尽可能同时取。 3、结束实验 (1)实验结束后，关上进料泵电源，回流比分配器电源，电加热罐电源。 (2)打开成品罐放空阀、原料罐上的放空阀，打开循环泵电源，把塔釜和原料罐的料达到成品罐混合，打完之后关上成品罐和原料罐上的所有阀门，关上仪表电源和总电源，为下次实验做准备。 4、注意事项 (1)实验前，必须手动(电压为100V)给釜中缓缓升温，30min后再进行塔釜温度自动控制，否则会因受热不均而导致玻璃视盅炸裂。 (2)塔顶放空阀一定要打开。 (3)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。 (4)部分回流时，进料泵电源开启前务必打开进料阀，否则会损害进料泵。 五、原始实验数据（附页） 稳定时温度T=90.1℃

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。

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。

实验六：精馏实验

序号：6 化工原理实验报告 实验名称：精馏实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工10－1班 姓名：丁翔学号 10402010141 同组者姓名：方艳艳、夏佳利、王程曦 指导教师：史玉立

日期： 2012年10月22日 一、实验目的 1.、了解精馏塔的基本结构及流程。 2.、掌握连续精馏的操作方法。 3.、学会板式精馏塔、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。 4.、确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。 二、实验原理 1、全塔效率E T 全塔效率E T =N T /N P ，其中N T 为塔内所需理论板数，N P 为塔内实际板数。板式塔内 各层塔板上的气液相接触效率并不相同，全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率，它反映了塔板的结构、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响，一般由实验测定。 式中N T 由已知的双组份物系平衡关系，通过实验测得塔顶产品组成X D 、料液组成X F 、 热状态q、残液组成X W 、回流比R等，即能用图解法求得。 2、单板效率E M 是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组分变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。 三、实验装置流程

图1 精馏塔实验装置流程图 四、实验步骤及注意事项 1、全回流： (1)配制体积浓度16~19%的酒精水溶液加入塔釜中，至釜容积约2/3处； (2)启动总电源，再启动塔釜电加热器，通过控制电加热器电流来控制塔釜加热量。当发现液沫夹带过量时，应调低电流； (3)塔釜加热开始后，打开冷凝器的冷却水阀门，调冷却水流量至400 l/h左右，使塔顶蒸汽全部冷凝实现全回流； (4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后，分别从塔顶和塔釜取样，进行色谱分析； (5)测板式塔单板效率时，塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出，各个样尽可能同时取。 2、部分回流： (1)在原料罐中配制体积浓度50~60%的酒精水溶液； (2)待塔全回流操作稳定后，打开进料阀，开启进料泵按钮，调节进料量至适当大小； (3)启动回流比控制器按钮，调节回流比R (R=1~4)； (4)当流量、塔顶及塔内温度稳定后，即可对进料、塔顶、塔釜液取样进行色谱分析，注意在取样瓶上标注以免出错； (5)测板式塔单板效率时，塔板上液体取样直接用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出，各个样尽可能同时取。 3、结束实验 (1)实验结束后，关上进料泵电源，回流比分配器电源，电加热罐电源。 (2)打开成品罐放空阀、原料罐上的放空阀，打开循环泵电源，把塔釜和原料罐的料达到成品罐混合，打完之后关上成品罐和原料罐上的所有阀门，关上仪表电源和总电源，为下次实验做准备。 4、注意事项 (1)实验前，必须手动(电压为100V)给釜中缓缓升温，30min后再进行塔釜温度自动控制，否则会因受热不均而导致玻璃视盅炸裂。 (2)塔顶放空阀一定要打开。 (3)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源，否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。 (4)部分回流时，进料泵电源开启前务必打开进料阀，否则会损害进料泵。

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。

实验六精馏实验

实验六精馏实验 一、实验目的 1．熟悉精馏装置的流程及筛板精馏塔的结构。 2．熟悉精馏塔的操作方法，通过操作掌握影响精馏操作的各因素之间的关系。 3．掌握测定筛板精馏塔的全塔效率和单板效率的方法。 二、实验内容 对15~20%(v)的乙醇—水溶液进行分离，掌握连续精馏装置的开车和停车操作程序和调节方法，并在不同操作工况下测定精馏塔的全塔效率和全回流下的单板效率。 三、基本原理 1．精馏塔的操作 精馏塔的性能与操作有关，实验中应严格维持物料平衡，正确选择回流比和塔釜加热量（塔的蒸气速度）。 （1）根据进料量及组成、产品的分离要求，维持物料平衡 a．总物料衡算 在精馏塔的操作中，物料的总进料量应恒等于总出料量，即 F=W＋D (6—1) 当总物料不平衡时，最终将导致破坏精馏塔的正常操作，如进料量大于出料量，将引起淹塔；而出料量大于进料量时，将引起塔釜干料。 b．各个组分的物料衡算 在满足总物料平衡的条件下，还应满足各个组成的物料平衡，即 Fx Fi=Dx Di＋Wx Wi（6—2）由上两式联立求解可知，当进料量F，进料组成x Fi，以及产品的分离要求x Di，x Wi一定的情况下，必须严格保证馏出液D和釜液W的采出率为： D F x x x x F W D W = - - （6—3） 和 W F D F =- 1（6—4） 由上可知，如果塔顶采出率D/F过大，即使精馏塔有足够的分离能力，在塔顶也得不到规定的合格产品。 （2）选择适宜的回流比，保证精馏塔的分离能力 回流比的大小对精馏塔的尺寸有很大影响，但对已有的精馏塔而言，塔径和塔板数已定，回流比的改变主要影响产品的浓度、产量、塔效率及塔釜需要的加热量等。在塔板数一定的情况下，正常的精馏操作过程要有足够的回流比，才能保证一定的分离效果，获得合格产品。一般应根据设计的回流比严格控制回流量和馏出液量。

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

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

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

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。

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

精馏实验实验报告

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，绘图得到精馏操作的理论塔板数。 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。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： 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： 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： 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： 三、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 次塔顶温度，待温度变化明显后，每隔0.5分钟记录一次数据，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分钟之后，精馏塔达到稳定状态，塔顶温度保持不变。 2.在全回流、稳定操作的条件下，塔体内温度随塔高的分布 分别测量在加热电压为70V、90V和110V时，全回流、稳定操作的条件下，精馏塔各塔板的温度，并得到在不同加热电压下塔体内温度随塔高的分布，数据如下表所示。 塔板数 1 3 4 5 6 7 8 9 高度（m）0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 塔体温度（oC） 70V79.9 84.7 82.5 83.7 85.4 87.3 88.6 93.8 90V80.1 85.6 85.7 88.2 90.3 91.8 92.5 94.7 110V80.2 87.5 86.9 89.2 91.5 92.4 93.2 95.4

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

七、精馏实验(见图3—16)

实验五精馏实验 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。 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 式中E——总板效率； N——理论板数(不包括塔釜)； N e——实际板数。 (2)单板效率E ml， 式中 E ml——以液相浓度表示的单板效率； X n，X n-1——第n块板和第(n-1)块板的液相浓度； X n*——与第咒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数。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，以评价其性能的优劣。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，塔内上升蒸汽量将会改变，同时，塔釜再沸器电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与加热量的关系。由牛顿冷却定律，可知 Q=αA△t m (4—27)

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

筛板精馏塔化工实验报告

筛板塔精馏过程实验 一、实验目的 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。 二、实验原理 2.1 全塔效率 TE 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于塔内所需理论塔板数，可由已知的双组分物系平衡关系，以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成，回流比R和热状况q等，用图解法求得TN 2.2 图解法求理论塔板数 TN 图解法又称麦卡勃－蒂列（McCabe－Thiele）法，简称M－T法，其原理与逐板计算法完全相同，只是将逐板计算过程在y－x图上直观地表示出来。 2.3 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8－3所示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板部分回流操作。部分回流操作时，图解法的主要步骤为： (1）根据物系和操作压力在y－x图上作出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；(2）在x轴上定出x＝xD、xF、xW三点，依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、b； (3）在y轴上定出yC＝xD/(R+1)的点c，连接a、c作出精馏段操作线； (4)由进料热状况求出q线的斜率q/（q-1），过点f作出q线交精馏段操作线于点d； (5)连接点d、b作出提馏段操作线； (6)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； (7) 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。 2.4 实验装置和流程 本实验装置的主体设备是筛板精馏塔，配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。 筛板塔主要结构参数：塔内径D＝68mm，厚度洌?4mm，塔板数N＝10块，板间距HT ＝100mm。加料位置由下向上起数第4块和第6块。降液管采用弓形，齿形堰，堰长56mm，堰高7.3mm，齿深4.6mm，齿数9个。降液管底隙4.5mm。筛孔直径d0＝1.5mm，正三角形排列，孔间距t＝5mm，开孔数为77个。塔釜为内电加热式，加热功率2.5kW，有效容积为10L。塔顶冷凝器、塔釜换热器均为盘管式。单板取样为自下而上第1块和第10块，斜向上为液相取样口，水平管为气相取样口。 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。