实验六、筛板精馏塔实验

实验六、筛板精馏塔实验

六、实验数据处理

表1 实验结果

物料的位置温度(℃)测定酒精度(%)校准后的酒精度(%)塔顶25 96 94.9

塔釜37 8.5 5.6

进料15 12.5 13.5 根据表1 相关数据,利用matlab编程得到图1全回流时理论板数。

图1 全回流时理论板数

由图1 可以发现理论塔板数N T=7,则全塔效率E T=(N T-1)/N P=0.6。

附录:

相关代码

1、全回流操作图代码

clc

clear all

A=imread('F:\5.png') ;

B=A(:,:,1);

[m,n]=size(B);

for j=1:n

for i=1:m

if B(i,j)~=255

c(j)=i; break;

end

end

end

y=(n-c)/n;

a=min(y);

b=max(y);y=(y-a)/(b-a);

x=(1:n)/n;

p=polyfit(x,y,7);

y1=polyval(p,x);

a=min(y1);

b=max(y1);

y1=(y1-a)/(b-a);

x1=0:0.001:1;

y2=x1;

p1=polyfit(y,x,18);

xx(1)=94.9/100;

yy(1)=0;

for i=2:2:16

xx(i)=xx(i-1);

yy(i)=xx(i);

yy(i+1)=yy(i);

xx(i+1)=polyval(p1,y

y(i+1));

end

xw(1)=5.6/100;

yw(1)=0;

xw(2)=xw(1);

yw(2)=xw(2);

plot(x,y1,x1,y2,xx(1

:16),yy(1:16),xw,yw)

text(86/100,-0.02,'x

D(94.9%)')

text(4.2/100,-0.02,'

xW(5.6)')

xlabel('x')

ylabel('y')

1

x y

筛板精馏塔实验报告

筛板精馏塔实验报告 学院:化学化工学院 姓名: 学号: 指导老师: 实验时间:2016年6月3日

摘要本文对筛板精馏塔的性能进行测试,主要对乙醇正丙醇的精馏过程中的不同实验条件进行探讨;得出了进料流量、回流比与全塔效率的关系,确定了该筛板精馏塔的最佳操作条件。 关键词精馏;回流比;全回流;部分回流;全塔效率 Abstract the performance of the test sieve distillation column, mainly ethanol, n-propanol in the distillation process in different experimental conditions were discussed; obtained feed rate, reflux ratio with the whole tower efficiency is determined that the screen optimum operating conditions plate rectification column. Key words Distillation;Reflux ratio;Total reflux;partial reflux;The tower efficiency 前言精馏过程的节能措施一直是人们普遍关注的问题。精馏操作是化工生产中应用非常广泛的一种单元操作,也是化工原理课程的重要章节。分析运行中的精馏塔,当某一操作条件改变时的分离效果变化,属于精馏的操作型问题。这类问题取材于工程实践,是培养工程观念、提高学生解决实际问题能力的好方法,但同时也成为学习的难点。在工业生产中,充分掌握操作条件各类因素的影响,对提高产品的质量稳定生产,提高效益有重要的意义。本研究从进料流量、回流比、全回流和部分回流等操作因素对数字型筛板精馏塔进行全面考察得出一系列可靠直观的结果,加深对精馏操作中一些工程概念的理解,对工业生产有一定的指导意义。通过本实验,我们得出了大量的实验数据,由计算机绘图找出最优一组实验参数,在这组参数下进行提纯将会节约大量能源,同时为今后开出的设计型、综合型、研究型的实验项目,为学生的创新性科研项目具有重要的教改意义。 1.实验部分 1.1实验目的 1.1.1了解板式精馏塔的结构及精馏流程。

化工原理课程设计(筛板塔)

xxxxxxxxxxxx 课程设计说明书 设计题目:化工原理课程设计 板式精镏塔的设计 学院:化学工程学院 专业班级: xxxxxxxxxx 学生姓名: xxxxxxxxxxx 指导教师: xxxxxxxxxxxxxx 成绩: 2015年6月3日 目录 序言 (3) 一.全塔物料衡算 (5) 二、塔顶温度、塔底温度及最小回流比 (6) 2.1 确定操作压力 (6)

2.2 用试差法计算塔顶温度(即露点温度) (6) 2.3用试差法计算塔底温度(即泡点温度): (8) 2.4 计算最小回流比Rmin (10) 三.确定最佳造作回流比与塔板层数 (10) 3.1 求相平衡方程式,并化成最简的形式 (10) 3.2 初选操作回流比计算理论塔板数 (10) 3.3 绘制R~NT曲线,确定最佳回流比及最佳理论板数 (25) 3.4塔板效率及全塔理论板数 (26) 四.塔板间距、塔径及塔板结构尺寸的确定 (27) 4.1塔板间距、溢流方式及降液管尺寸的确定 (27) 4.2板面筛孔位置的设计 (30) 4.3水力学性能参数的计算、校核 (31) 4.4降液管液泛情况的校验 (33) 五.负荷性能图及操作性能评定 (34) 5.1负荷性能图 (34) 5.2根据上表相关数据,作出筛板的负荷性能图 (36) 六.操作性能的评定 (36) 6.1本设计的操作条件 (36) 6.2操作弹性系数与工作点的安定系数 (36) 七.筛板设计计算的主要结果 (37) 八.参考资料 (38) 结束语 (41)

序言 化工原理课程设计是学习化工原理学的一个重要环节,是综合应用本门课程和有关课程所学知识,完成以单元操作为主的一次化工的设计实践。通过这一环节,使我们掌握化工单元操作设计的基本程序和方法,并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练,同时在设计过程中使学生养成尊重向实践学习,实事求是的科学态度,逐步树立正确的设计思想、经济观点和严谨的工作作风,并使学生得到化工设计的初步训练,为毕业设计奠定基础。 精馏是分离液体混合物最常用的一种操作,它通过汽、液两相的直接触,利用组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发组分由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传质过程。

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

筛板精馏塔实验

实验8 筛板精馏塔实验 一、实验目的 1.了解筛板式精馏塔的结构流程及操作方法。 2.测取部分回流或全回流条件下的总板效率。 3.观察及操作状况。 二、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,汽液两相在塔板上接触,实现传质,传热过程而达到两相一定程度的分离。如果在每层塔板上,液体与其上升的蒸汽到平衡状态,则该塔板称为理论板,然而在实际操作中、汽、液接触时间有限,汽液两相一般不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果,达不到一块理论板的作用,因此精馏塔的所需实际板数一般比理论板要多,为了表示这种差异而引入了“板效率”这一概念,板效率有多 种表示方法,本实验主要测取二元物系的总板效率E p : E N N P T D 板式塔内各层塔板的传质效果并相同,总板效率只是反映了整个塔板的平均效率,概括地讲总板效率与塔的结构,操作条件,物质性质、组成等有关是无法用计算方法得出可靠值,而在设计中需主它,因此常常通过实验测取。实验中实验板数是已知的,只要测取有关数据而得到需要的理论板数即可得总板效率,本实验可测取部分回流和全回流两种情况下的板效,当测取塔顶浓度,塔底浓度进料浓度以及回流比并找出进料状态、即可通过作图法画出平衡线、精馏段操作线、提馏段操作线,并在平衡线与操作线之间画梯级即可得出理论板数。如果在全回流情况下,操作线与对角线重合,此时用作图法求取理论板数更为简单。 三、实验装置与流程 实验装置分两种: (1)用于全回流实验装置 精馏塔为一小型筛板塔,蒸馏釜为卧直径229m长3000mm内有加热器。塔内径50mm共有匕块塔板,每块塔板上开有直径2mm筛孔12个板间距100mm,塔体上中下各装有一玻璃段用以观察塔内的操作情况。塔顶装有蛇管式冷凝器蛇管为φ10×1紫铜管长3.25m,以水作冷凝剂,无提馏段,塔傍设有仪表控制台,采用1kw调压变压器控制釜内电加热器。在仪表控制台上设有温度指示表。压强表、流量计以及有关的操作控制等内容。 (2)用于部分回流实验装置 装置由塔、供料系统、产品贮槽和仪表控制柜等部份组成。蒸馏釜为φ250×340×3mm 不锈钢罐体,内设有2支1kw电热器,其中一支恒加热,另一支用可调变压器控制。控制电源,电压以及有关温,压力等内容均有相应仪表指示, 塔身采用φ57×3.5mm不锈钢管制成,设有二个加料口,共十五段塔节,法兰连接,塔身主要参数有塔板十五块,板厚1mm不锈钢板,孔径2mm,每板21孔三形排列,板间距100mm,溢流管为φ14×2不锈钢管堰高10mm。 在塔顶和灵敏板塔段中装有WEG—001微型铜阻感温计各一支由仪表柜上的XCE—102温度指示仪显示,以监测相组成变化。 塔顶上装有不锈钢蛇管冷凝器,蛇管为φ14×2长250mm以水作冷凝剂以LZB10型转子流量计计量,冷凝器装有排气旋塞。

化工原理实验指导书

化工原理实验指导书

目录 实验一流体流动阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸收实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14)

雷诺实验 (16)

实验一流体流动阻力的测定 、实验目的 1、 了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法; 2、 确定摩擦系数入与雷诺数 Re 的关系。 二、基本原理 由于流体具有粘性, 在管内流动时必须克服内摩擦力。 当流体呈湍流流动时, 质点间不 断相互碰撞,弓I 起质点间动量交换,从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。流体的粘性和 流体 的涡流产生了流体流动的阻力。 在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式, 可得: △ P f = △ P ’ P f L u 2 h f d 2 L —两侧压点间直管长度(m ) 2d P f d —直管内径(m ) 入一摩擦阻力系数 u —流体流速(m/s ) △ P f —直管阻力引起的压降(N/m 2 ) 厂流体粘度(Pa.s ) p — 流体密度(kg/m 3 ) 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量,测得一系 列流量下的△ P f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分别求出入和 Re ,在双对数坐标纸 上绘出入?Re 曲线。 三、实验装置简要说明 水泵将储水糟中的水抽出, 送入实验系统,首先经玻璃转子流量计测量流量, 然后送入 被测直管段测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽,水循环使用。 被测直管段流体流 动阻力△ P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气一水倒置 U 型管来测量。 四、实验步骤: 1、 向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。 2、 大流量状态下的压差测量系统 ,应先接电预热10-15分钟,观擦数字仪表的初始值并 记 录后方可启动泵做实验。 3、 检查导压系统内有无气泡存在 .当流量为0时打开B1、B2两阀门,若空气一水倒置 U 型管内两液柱的高度差不为 0,则说明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。 排气方法:将流量调至较大,排除导压管内的气泡,直至排净为止。 4、 测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可,一般测 15?20组数,建议当流量 读数 小于300L/h 时,用空气一水倒置 U 型管测压差△ P 。 5、待数据测量完毕,关闭流量调节阀,切断电源。 Re du

筛板精馏塔化工实验报告

筛板精馏塔化工实验报告

作者: 日期:

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F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(McCab e Thiele )法,简称Ml- 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 )在乂轴上定出x = xD xF、xW E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; ⑷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 二100mm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。

化工原理实验指导书

化工原理实验指导书 目录

实验一流体流淌阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸取实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14) 雷诺实验 (16) 实验一流体流淌阻力的测定 一、实验目的

1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法; 2、确定摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系。 二、差不多原理 由于流体具有粘性,在管内流淌时必须克服内摩擦力。当流体呈湍流流淌时,质点间不断相互碰撞,引起质点间动量交换,从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。流体的粘性和流体的涡流产生了流体流淌的阻力。在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式,可得: ΔP f =ΔP L —两侧压点间直管长度(m) d —直管内径(m) λ—摩擦阻力系数 u —流体流速(m/s ) ΔP f —直管阻力引起的压降(N/m 2 ) μ—流体粘度(Pa.s ) ρ—流体密度(kg/m 3 ) 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量,测得一系列流量下的ΔP f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分不求出λ和Re ,在双对数坐标纸上绘出λ~Re 曲线 。 三、实验装置简要讲明 水泵将储水糟中的水抽出,送入实验系统,第一经玻璃转子流量计测量流量,然后送入被测直管段测量流体流淌的阻力,经回流管流回储水槽,水循环使用。 被测直管段流体流淌阻力△P 可依照其数值大小分不采纳变压器或空气—水倒置U 型管来测量。 四、实验步骤: 1、向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。 2、大流量状态下的压差测量系统,应先接电预热10-15分钟,观擦数字外表的初始值并记录后方可启动泵做实验。 3、检查导压系统内有无气泡存在.当流量为0时打开B1、B2两阀门,若空气-水倒置U 型管内两液柱的高度差不为0,则讲明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。 排气方法:将流量调至较大,排除导压管内的气泡,直至排净为止。 4、测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可,一样测15~20组数,建议当流量读数小于300L/h 时,用空气—水倒置U 型管测压差ΔP 。 5、待数据测量完毕,关闭流量调剂阀,切断电源。 五、使用实验设备应注意的事项: 2 2u d L P h f f ?=?= λ ρ 2 2u P L d f ??= ρλμ ρ du = Re

筛板精馏塔精馏实验报告样本

筛板精馏塔精馏实验报告样本 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 面下降液流浓度最接近,该处即为加料的适当位置。所以,加料液 中轻组分浓度愈高,加料位置也愈高,加料位置将塔分成上下二个 塔段,上段为精馏段,下段为提馏段。

在精馏段中上升蒸汽与回流之间实行物质传递,使上升蒸汽中轻 组份持续增浓,至塔顶达到要求浓度。在提馏段中,下降液流与上 升蒸汽间的物质传递使下降液流中的轻组份转入汽相,重组份则转 入液相,下降液流中重组份浓度持续增浓,至塔底达到要求浓度。 6.3.1评价精馏的指标—全塔效率η 全回流下测全塔效率有二个目的。一是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。二是因为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,能够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性 能,对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。全塔效率的定 义式如下: ??NT?1 (1) N NT:全回流下的理论板数; N:精馏塔实际板数。 6.3.2维持正常精馏的设备因素和操作因素 精馏塔的结构应能提供所需的塔板数和塔板上充足的相间传递面积。 塔底加热(产生上升蒸汽)、塔顶冷凝(形成回流)是精馏操作的主 要能量消耗;回流比愈大,塔顶冷凝量愈大,塔底加热量也必须愈大。回流比愈大,相间物质传递的推动力也愈大。

北京化工大学精馏实验报告

北 京 化 工 大 学 化 工 原 理 实 验 告 : : : : : : 实验名称 班级 姓名 学 号 同组成员 实验日期 精馏实验 2015.5.13 实验 日 期

精馏实验 一、实验目的 1、熟悉填料塔的构造与操作; 2、熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法; 3、了解板式精馏塔的结构,观察塔板上汽液接触状况; 4、掌握液相体积总传质系数K a的测定方法并分析影响因素 x 5、测定全回流时的全塔效率及单板效率; 6、测量部分回流时的全塔效率和单板效率 二、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。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要有无穷多块板的精馏塔。这在工业上是不可行的,所以最小回流比只是一个操作限度。若在全回流下操作,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。实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。 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、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作

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。

筛板塔设计(化工原理课程设计)

化工原理课程设计 题目甲醇—水分离板式精馏塔的设计系(院)化学与化工系 专业化学工程与工艺 班级2009级2班 学生姓名*** 学号**** 指导教师 职称讲师 二〇一一年十二月二十二日

滨州学院 课程设计任务书 专业09化工班级本二班学生姓名*** 发题时间:2011 年112 月8 日 一、课题名称 甲醇——水分离板式精馏塔设计 二、课题条件(原始数据) 原料:甲醇、水溶液 处理量:3550Kg/h 原料组成:28%(甲醇的质量分率) 料液初温:20℃ 操作压力、回流比、单板压降:自选 进料状态:冷液体进料 塔顶产品浓度:97%(质量分率) 塔底釜液含乙醇含量不高于0.1%(质量分率) 塔顶:全凝器 塔釜:饱和蒸汽间接加热 塔板形式:筛板 生产时间:300天/年,每天24h运行 冷却水温度:20℃ 设备形式:筛板塔 厂址:**** 三、设计内容(包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可) 1 、设计方案的选定

2、精馏塔的物料衡算 3、塔板数的确定 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(加热物料进出口温度、密 度、粘度、比热、导热系数) 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图(精馏段) 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图(带控制点、机绘,A2图纸) 12、绘制板式精馏塔的总装置图(包括部分构件)(手绘,A1图纸) 13、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、有关物性数据可查相关手册 15、注意事项 ●写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源 ●每项设计结束后列出计算结果明细表 ●设计最终需装订成册上交 四、进度计划(列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期) 1.设计动员,下达设计任务书0.5天

精馏综合实验

实验六 精馏塔实验 一、实验目的 1.了解板式精馏塔的结构和操作。 2.学习精馏塔总板效率的测量方法。 3.学习识别精馏塔内出现的几种操作状态及对塔性能的影响; 4.观测塔板上气─液传质过程的情况。 二、实验内容 1.测定全回流条件下精馏塔的总板效率。 2.测定部分回流条件下精馏塔的总板效率。 3.测定不同进料位置对精馏过程的影响。 三、实验原理 1.板式塔的总板效率 总板效率E 又称全塔效率,是指塔体本身的理论板数N T 与实际板数N p 的比值。 (6—1) 2.理论板数N T 的求法 对于二元物系(乙醇—正丙醇)系统,若已知其气—液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成、进料状态、操作回流比及塔顶流出液组成和塔底釜液组成可以求得该塔的理论板数N T 。 ⑴ 全回流条件下(R=∞) 此条件下,在y —x 图上,对角线即为精馏段操作线。根据已测出的塔顶、塔釜的浓度x D 和x W ,用求理论塔板的图解法,在平衡与操作线之间绘阶梯,即可求得塔系统内x D 和x W 两取样口之间的理论塔板数N T 。 ⑵ 部分回流条件下 进料热状况参数q 的计算: 进料为冷液体时,q 值的计算式可写成 (6—2) 式中:t F —冷液体进料的温度,℃。 t BP —进料的泡点温度,℃。 C PM —进料液体在平均温度(t F +t BP )/2下的比热,kJ/(kmol ·℃)。 r m —进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol 。 kJ/(kmol ·℃) (6—3) kJ/kmol (6—4) 式中:C p1、C p2—分别为纯组分1和纯组分2在平均温度(t F +t BP )/2下的比热,kJ/(kmol ·℃)。 100%T p N E N = ?m m F BP PM r r t t C q +-= )(2 22111x M C x M C C P P PM +=2 22111x M r x M r r m +=

筛板精馏实验知识讲解

筛板精馏实验装置 使用说明书 华中师范大学化学学院2016年12月

筛板精馏实验装置 一、实验目的 1、熟悉板式精馏塔的结构、流程及各部件的结构作用; 2、了解精馏塔的正确操作,学会正确处理各种异常情况; 3、用作图法确定精馏塔全回流与部分回流时理论板数,并计算出全塔效率。 二、实验流程、装置描述 筛板精馏实验流程图 阀门:V1塔釜加料阀,V2塔釜放净阀,V3塔釜出料阀,V4塔底产品罐放净阀,V5塔顶产品罐放净阀,V6冷却正丙醇流量调节阀,V7采出电磁阀,V8回流电磁阀,V9采样阀,V10、

V11压差计连通阀。 温度:TI1塔釜温度,TI2塔顶温度,TI3回流温度,TI4进料温度,TI5~ TI12塔板温度。 压力:PI1塔釜压力。 差压:DPI1全塔压降。 流量:FI1冷却正丙醇流量。 液位:LI1塔釜液位。 流程说明: 进料:进料泵从原料罐内抽出原料液,经过塔釜换热器,原料液走管程,塔釜溢流液走壳程,热交换后原料液由塔体中间进料口进入塔体 塔顶出料:塔内蒸汽上升至冷凝器,蒸汽走壳程,冷却正丙醇走管程,蒸汽冷凝成液体,流入馏分器,一路经回流电磁阀回流至塔内,另一路经采出电磁阀流入塔顶产品罐塔釜出料:塔釜溢流液经塔釜出料阀V3溢流至塔釜换热器,塔釜溢流液走壳程,原料液走管程,热交换后塔釜溢流液流入塔釜产品罐 冷却正丙醇:冷却正丙醇来自实验室自来正丙醇,经冷却正丙醇流量调节阀V6控制,转子流量计计量,流入冷凝器,冷却正丙醇走管程,蒸汽走壳程,热交换后冷却正丙醇排入地沟 设备仪表参数: 精馏塔:塔内径D=50mm,塔内采用筛板及圆形降液管,共有8块板,板间距HT=55mm,塔板:筛板上孔径d=1.5mm,筛孔数N=127个,开孔率11%。 进料泵:蠕动泵,25#进料管,流量1.6ml/r,转速0-100.0rpm 冷却正丙醇流量计16~160 l/h 总加热功率为3.3Kw 压力传感器0—10KPa 温度传感器:PT100,直径3mm 差压传感器0-5 KPa 三、实验操作(以乙醇-正丙醇为例): 1、开车 ⑴、一般是在塔釜先加入10~20v%(体积)的乙醇正丙醇溶液,釜液位与塔釜出料口持平。 ⑵、开启软件和装置电源,软件与设备建立连接(软件操作见附1-软件说明)。 ⑶、开启电加热电源,选择加热方式,维持塔釜压力在约1000Pa为合适。 ⑷、打开塔顶冷凝器进正丙醇阀V5,流量约80 l/h。 ⑸、回流比操作切换至手动状态,关闭采出电磁阀,开启回流电磁阀,使塔处于全回流状态;

化工原理筛板塔精馏实验报告

化工原理筛板塔精馏实 验报告 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

筛板塔精馏实验 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.基本原理 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: E E=E E?1 E 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 E+1= E + E E+ 1 + E E 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: E E+1= E′ E′? E E? E E′? E E 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:

E= E E?1 E? E E E?1 其中, E=1+E EE(E E?E E) E E 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); C.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; 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。

精馏实验报告

实验名称:精馏实验 一、 实验目的 ① 测定精馏塔在全回流及部分回流条件下的全塔效率。 ② 测定精馏塔在全回流条件下的单板效率。 ③ 测定精馏塔在全回流条件下塔体浓度(温度)分布。 ④ 测定再沸器的传热膜系数。 二、 实验器材 精馏实验装置(北京化工大学制) 三、 实验原理 在精馏过程中,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多次部分汽化部分冷凝,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。 回流是精馏操作的必要条件,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主要参数,它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多块塔板,在工业上是不可行的。若在全回流下操作,既无任何产品的采出,也无任何原料的加入,塔顶的冷凝液全部返回到塔中,这在生产中无任何意义。但是,由于此时所需理论板数最少,易于达到稳定,故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。通常回流比取最小回流比的1.2~2.0倍。 1. 塔板效率 板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用,由于接触时间短暂和不够充分,并且汽相上升也有一些雾沫夹带,因此其传质效率总不会达到理论板效果。通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。 塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。影响塔板效率的因素很多,大致归纳为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)塔板结构以及操作条件等,由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前仍以实验的方法测定。 (1)总板效率E (或全塔的效率):反映全塔中各层塔板的平均分离效果,常用于板式塔的设计。 e N N E 式中 E ——总板效率 N ——理论板数 e N ——实际板数 (2)单板效率 ,反映单独的一块板上传质的效果,是评价塔板式性能 优劣的重要数据,常有于塔板的研究。

化工原理课程设计-苯-甲苯精馏塔设计(最终版)

化工原理课程设计------------苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计

目录 一序言 (3) 二板式精馏塔设计任务书五 (4) 三设计计算 (5) 1.1 设计方案的选定及基础数据的搜集 (5) 1.2 精馏塔的物料衡算 (7) 1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12) 1.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (16) 1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18) 1.6 筛板的流体力学验算 (20) 1.7 塔板负荷性能图 (23) 四设计结果一览表 (29) 五板式塔得结构与附属设备 (30) 5.1附件的计算 (30) 5.1.1接管 (30) 5.1.2冷凝器 (32) 5.1.3 再沸器 (32) 5.2 板式塔结构 (33) 六参考书目 (35) 七设计心得体会 (35) 八附录 (37)

一序言 化工原理课程设计是综合运用《化工原理》课程和有关先修课程(《物理化学》,《化工制图》等)所学知识,完成一个单元设备设计为主的一次性实践教学,是理论联系实际的桥梁,在整个教学中起着培养学生能力的重要作用。通过课程设计,要求更加熟悉工程设计的基本内容,掌握化工单元操作设计的主要程序及方法,锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力,问题分析能力,思考问题能力,计算能力等。 精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工,炼油,石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下(有时加质量剂),使气液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分的挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。根据生产上的不同要求,精馏操作可以是连续的或间歇的,有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。本设计的题目是苯-甲苯连续精馏筛板塔的设计,即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的甲苯,采用连续操作方式,需设计一板式塔将其分离。

某家具卖场会员销售管理系统方案

某家具卖场会员销售管理系统方案顺德罗浮宫会员/销售系统方案 1.0) (版本: 佛山市天腾信息技术有限公司 2011年6月 目录 一 1 2 3 4 二 1 2 3 4 三 四 引言...................................................................... . (1) 开发背景...................................................................... ......................................... 1 系统目

标...................................................................... ......................................... 1 系统架构...................................................................... ......................................... 1 数据库选型...................................................................... ..................................... 1 系统功能...................................................................... ......................................... 2 销售管理系统...................................................................... ................................. 2 会员管理系统...................................................................... ................................. 4 统计分析系统...................................................................... ................................. 5 系统基础功能...................................................................... ................................. 6 实施策略...................................................................... ......................................... 8 实施进度及费用...................................................................... .. (9) 顺德罗浮宫会员/销售系统方案 一引言 1 开发背景

化工原理课程设计--- 乙醇——水筛板精馏塔工艺设计

化工原理课程设计任务书 专业:班级: 姓名: 学号: 设计时间: 设计题目:乙醇——水筛板精馏塔工艺设计 (取至南京某厂药用酒精生产现场) 设计条件: 1. 常压操作,P=1 atm(绝压)。 2. 原料来至上游的粗馏塔,为95——96℃的饱和蒸汽。因沿 程热损失,进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3. 塔顶产品为浓度92.41%(质量分率)的药用乙醇,产量为 40吨/日。 4.塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03%(质量分 率)。 5.塔釜采用饱和水蒸汽加热(加热方式自选);塔顶采用全凝器,泡点回流。 。 6.操作回流比R=(1.1——2.0)R min 设计任务: 1. 完成该精馏塔工艺设计,包括辅助设备及进出口接管的计 算和选型。 2.画出带控制点的工艺流程图,t-x-y相平衡图,塔板负 荷性能图,筛孔布置图以及塔的工艺条件图。 3.写出该精流塔的设计说明书,包括设计结果汇总和对自己 设计的评价。 指导教师:时间 1设计任务

1.1 任务 1.1.1 设计题目乙醇—水筛板精馏塔工艺设计(取至南京某厂药用酒 精生产现场) 1.1.2 设计条件 1.常压操作,P=1 atm(绝压)。 2.原料来至上游的粗馏塔,为95-96℃的饱和蒸气。 因沿程热损失,进精馏塔时原料液温度降为90℃。 3.塔顶产品为浓度92.41%(质量分率)的药用乙醇, 产量为40吨/日。 4.塔釜排出的残液中要求乙醇的浓度不大于0.03% (质量分率)。 5.塔釜采用饱和水蒸气加热(加热方式自选);塔顶 采用全凝器,泡点回流。 6.操作回流比R=(1.1—2.0) R。 min 1.1.3 设计任务 1.完成该精馏塔工艺设计,包括辅助设备及进出口接 管的计算和选型。 2.画出带控制点的工艺流程示意图,t-x-y相平衡 图,塔板负荷性能图,筛孔布置图以及塔的工艺条 件图。 3.写出该精馏塔的设计说明书,包括设计结果汇总 和对自己设计的评价。 1.2 设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日 设计要求塔日产40吨92.41%乙醇,工厂实行三班制,每班工作8小时,每天24小时连续正常工作。 1.2.2 选择塔型 精馏塔属气—液传质设备。气—液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。该塔设计生产时日要求较大,由板式塔与填料塔比较[1]知:板式塔直径放大时,塔板效率较稳定,且持液量较大,液气比适应范围大,因此本次精馏塔设备选择板式塔。筛板塔是降液管塔板中结构最简单的,它与泡罩塔相比较具有下列优点:生产能力大10-15%,板效率提高15%左右,而压降可降低30%左右,另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少40%左右,安装容易,也便于

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