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1、精馏塔板效能或者填料精馏塔等板高度的测定一实验目的1.了解精馏装置的全然流程及筛板精馏塔的结构，熟悉精馏把持方法；2.测定全回流条件下总板效能(或单板效能)。二根起源基础理精馏塔是不离均相混淆物的要紧配备。衡量板式精馏塔不离功用，一般用总板效能表示：NTENpZHETP对于填料塔NT式中：E总板效能；N实践板层数；TN理论板层数。PHETP-等板高度，m实践板层数N的求法可用M-T图解法。本实验是应用乙醇水二元物系在肯定回流条件下把持，只需测定塔顶流出液形成TxD跟釜液形成x，即可w用图解法求得NT精馏塔把持要领(1)坚持好物料平衡，即FDWDxWxWFxFD(4-33)(4-34)xDWFx
2、xWxFDxxWF或FxDxWD式中：F、D、W分不为进料、馏出液、釜残液的流率，-1;、x、x分不为进料、馏出液、釜残液中轻组分的形成摩尔分率；xFDWD/F、W/F分不为塔顶、塔底的采出率。假设物料不平衡，当FD+W时，将导致塔釜、落液管跟塔板液面落落，压落增大年夜，雾沫夹带增加，严格时以致会淹塔；当FD+W时，将导致塔釜、落液管跟塔板液面落低，漏液量增加，塔板上气液分布不均匀，严格时以致会干塔。在规那么的精馏条件下，假设塔顶采出率D/F逾越畸形值，即使精馏塔存在充分的不离才干，从塔顶也不克不迭失落失落落规那么的合格产品；假设塔底采出率W/F超出畸形值，那么釜残液的形成将增加，既不克不迭抵
3、达不离恳求，也增加了轻组分的丧失落、(2)把持好回流比。精馏塔应采用合适的回流比把持，在塔板数结实的情况下，当称心DxDFx且塔处于畸形流体力学形状时，加大年夜回流比能提高塔F顶馏出液形成x，但能耗也随之增加。加大年夜回流比的方法，一是增加馏出液量，二是加大年夜塔釜的加热速率跟塔顶的冷凝速率，但塔釜的加热速率跟塔顶D的冷凝速率在装置中是有限度的。因此在把持过程中，调节回流比时要将两者调跟好，尤其是后者涉及坚持热量平衡。三、实验装置及流程1.精馏塔筛板塔，全塔共15块塔板，塔径70mm，塔板间距158mm；填料塔：填料层高度：3#；塔径100mm图4-14精馏实验流程表示图1-原料罐进料口;2-
4、原料罐;3-进料泵回流阀;4-进料泵;5-电加热器;6-釜料放空阀;7-塔釜产品罐放空阀;8-釜产品储罐;9-塔釜;10-流量计;11-顶产品罐放空阀;12-顶产品;13-塔板；14-塔身；15-落液管;16-塔顶取样口;17-不雅观看段;18-线圈;19-冷凝器20-塔釜取样口。2.测控系统在本实验中，使用人工智能仪表分意外定塔定温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压落、加热电压、进料温度及回流比等参数，该系统的引入，不仅使实验更为笨重、快捷，又可实现打算机在线数据搜罗与把持。3物料浓度分析本实验所用的系统为乙醇-水，由于这两种物质的密度存在差异，采用密度计分析料液的浓度，并应用
5、附表点是便当快捷、把持庞杂，但精度稍低；假设要实现高精度的测量，可使用气相色谱停顿浓度分析。1中的停顿校正。这种测定方法的特四：实验数据测定与工艺条件的选择1、板式精馏塔：筛板塔1#，2#2、填料塔：金属压延孔海浪填料Z：3#；塔径板数N=15P为100mm塔径：70mm，板间距158mm进料浓度xf(自测)塔顶产品浓度塔底残液浓度xD90%(V%)x28%修正系数为xD=90%,修正系数为由下式估算进料量F.式中x为质量分率，x0.95,x示值,x,xfW由理论测定的进料浓度的体积分率换算查表，实验室供应fDxD,xW假设肯定值如xD，查实验室表，换算为质量分率W回流液量L实验对塔顶产品浓度
6、跟塔底残液浓度都有肯定的恳求，把持伎俩是调节回流液量。塔顶温度跟塔底温度反响了浓度的高低，根据实验条件，建议塔顶温度78，塔底温度在96。五、实验方法及步伐1、刚开机时，启动四组加热丝，当塔顶的温度快速上升时，T=85及时关失落落1、2组加热器，将3，4组加热电流调节为12A1，w2板式塔或30A3，4填料塔，同时打开全凝器的冷却水出口阀。2、塔顶蒸汽温度抵达6070时，逐渐开启回流阀，在全回流下运行10分钟，时代当回流流量有着落的趋势，那么关小回流阀，调节至78L/h(对于1，2塔，L应小一些)，当回流流量动摇后，再进料，开产品阀。3、动摇把持8分钟后，记录F，L，D，取塔顶产品跟塔底产品，
7、测定浓度。4、产品跟釜液浓度的分析产品浓度采用250mL的量筒及大年夜酒度计测定，取样量大年夜于250mL；用小量筒跟小酒度计测定x及x残夜浓度的测定，要冷却到30fW5、实验中亲热留心釜压：畸形把持坚持在，假设抵达，应增加加热电流，调节无效，可以出现液泛，应停顿加热，将进料、回流跟产品阀封锁，并作放空处理，重新开始实验。6、实验中不回流：1可以回流阀开得太大年夜，而冷凝回流液缺少：应关小回流阀，检查冷却水能否畸形2有可以是回流管存在不凝性气体，应作排不凝性气体处理。7、当产品浓度低于90：加大年夜回流，增加产品，把持一段时刻。11、实验终了后：停电关进料阀、产品阀、回流阀运行一段时刻后再关冷
8、却水。六、实验数据打算过程及结果实验数据表精馏实验数据表2打算比方3实验结果图表七、征询答题：1)什么是全回流？全回流把持有哪些特征，在花费中有什么理论意思？怎么样测定全回流条件下的气液负荷？2)塔釜加热对精馏把持的参数有什么阻碍？塔釜加热量要紧消耗在那里？与回流量有有关系？3)怎么样揣摸塔的把持已抵达动摇？4)当回流比RR时，精馏塔能否还能停顿把持？怎么样判定精馏塔的把持回流比？min5)冷液进料对精馏塔把持有什么阻碍？进料口怎么样判定？6)塔板效能受哪些因素阻碍？7)精馏塔的常压把持怎么样实现？假设要改为加压或减压把持，怎么样实现？8)塔顶冷却水流量为何要开的充分大年夜？9)塔身为何需要保
9、温？10)查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？11)全回流时上升蒸汽气速对塔板效能的阻碍法那么？试分析缘故。12)怎么样判定精馏把持的回流比？假设精馏物系为甲苯苯，回流比是4，精馏物系改为苯环己烷，回流比仍为4，行弗成，什么缘故？13)在蒸馏实验过程中，塔顶出现馏出液后，什么缘故要接着停顿一段时刻的全回流把持？14)在本实验室的精馏实验过程，发生了液泛现象，试分析缘故并提出处理的方法。15)采用本实验室的流程不离乙醇跟水的混淆物，能否失落失落落无水乙醇？什么缘故？将本塔适当加高，能否可以失落失落落乙醇的质量浓度为98以上的酒精溶液？什么缘故？不离丙酮跟水的混淆物，结果如何样？附表1酒精浓度校
10、正表酒精计示值溶液温度温度为20时用容积百分数表示的酒精浓度溶液温度酒精计示值2524232221温度为20时用容积百分数表示的酒精浓度溶液温度酒精计示值温度为20时用容积百分数表示的酒精浓度附表2精馏实验转子流量计流量跟浓度换算表水f酒精VV示值酒精酒精f水式中：V理论义务时酒精的流量；V转子流量计刻度值酒精示值水规范时20下水的密度转子材料的密度f酒精理论义务时酒精的密度有用条件换算公式xf28%(V%)V示值酒精L/h203xf2030%(V%)V示值酒精L/h3xD80%(V%)V酒精示值L/h40830kg/m3xD86%(V%)V酒精示值L/hL/h40815kg/m3xD90%(
11、V%)V示值酒精40800kg/m3xD94%(V%)V示值酒精L/h40790kg/m3V%Kg%mol%密度V%Kg%mol%密度Kg/m3Kg/m3246222426828301012143234.附表31atm下乙醇水的平衡数据液相中乙醇的汽相中乙醇的摩尔百分数液相中乙醇的摩尔百分数汽相中乙醇的摩尔百分数摩尔百分数附表4乙醇水混淆液在常压下汽液平衡数据液相形成汽相形成沸点液相形成汽相形成沸点(酒精分子百分数)(酒精分子百分数)(酒精分子百分数)(酒精分子百分数)00100附表5乙醇-水溶液的比热(千卡/千克)温度质量%030507090也可用以下回归方程式打算:310式中:Cp比热kcal/kgx乙醇的重量百分数%0tstft温度Ct2附表6乙醇水溶液的汽化潜热kcal/kg液相中乙沸腾汽化潜热液相中乙沸腾汽化潜热液相中乙沸腾汽化潜热醇质量%温度kcal/kg醇质量%温度kcal/kg醇质量%温度kcal/kg010099100可用以下回归方程打算:422(11)式中:r汽化潜热kcal/kgx乙醇的质量百分数%