板式塔精馏实验报告

板式塔精馏实验报告
板式塔精馏实验报告

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篇一:化工原理筛板塔精馏实验报告

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eT

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:

nT——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;np——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置np =10。2.图解法求理论塔板数nT

以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:

yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;xn——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD——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:

ym+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;xm——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xw-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:

其中,

q——进料热状况参数;

rF——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;ts——进料液的泡点温度,℃;tF——进料液温度,℃;

cpF——进料液在平均温度(ts?tF)/2下的比热容,kJ/(kmol℃);xF——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。

三.实验步骤

实验主要操作步骤如下:1.全回流

(1)在贮罐中配制浓度21%(体积百分比)的料液,以泵混合均匀。打开进料管路上的阀门,由进料泵将料液打入塔釜,观察塔釜液位计高度,进料至釜容积的2/3处。

(2)关闭塔身进料管路上的阀门,启动电加热管电源,逐步增加加热电压,使塔釜温度缓慢上升。

(3)打开塔顶冷凝器的冷却水,调节合适冷凝量,并关闭塔顶出料管路,使整塔处于全回流状态。

(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别取适量塔顶液(浓度xD)和塔釜液(浓度xw),待其冷却至室温后,以密度计测量其体积百分比。2.部分回流

(1)在储料罐中配制一定浓度为21%的乙醇水溶液。

(2)待塔全回流操作稳定时,打开进料阀,调节进料量至适当的流量。(3)控制塔顶回流和出料两转子流量计,调节回流比R为3。(4)打开塔釜残液流量计,调节至适当流量。

(5)当塔顶、塔内温度读数以及流量都稳定后,即如全回流第4步取样测定体积百分比。

四.实验结果

1.实验记录数据如表1:

表1实验数据

2.全回流操作

全回流图见图

3

图3全回流示意图

图中阶梯数为12,即全回流理论

塔板数nT=12-1=11。而实际塔板数np=16。故全塔效率3.

部分回流

回流比R=3时,部分回流图见图

4

图4部分回流图

图中阶梯数为13,即部分回流理论塔板数nT=13-1=12。而实际塔板数np=16。故全塔效率

篇二:板式精馏塔实验报告

板式精馏塔实验报告

学院:广州大学生命科学学院

班级:生物工程121班分组:第一组姓名:

其他组员:

学号:

指导老师:尚小琴吴俊荣

实验时间20XX.11.15

摘要:此次实验是对筛板精馏塔的性能进行全面的测试,

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。

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。

板式精馏塔设计方案

板式精馏塔设计方案 一、设计方案确定 1.1 精馏流程 精馏装置包括精馏塔,原料预热器,再沸器,冷凝器,釜液冷却器和产品冷却器等,为保持塔的操作稳定性,流程中用泵直接送入塔原料,乙醇、水混合原料液经预热器加热至泡点后,送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后经分配器一部分回流,一部分经过冷却器后送入产品储槽,塔釜采用间接蒸汽再沸器供热,塔底产品经冷却后为冷却水循环利用。 塔板是板式塔的主要构件,分为错流式塔板和逆流式塔板两类,工业中以错流式为主,常用的错流式塔板有:泡罩塔板,筛孔塔板,浮阀塔板。泡罩塔板是工业上应用最早的塔板,其主要的优点是操作弹性较大,液气比围较大,不易堵塞;但由于生产能力及板效率底,已逐渐被筛孔塔板和浮阀塔板所替代。筛孔塔板优点是结构简单,造价低,板上液面落差小,气体压强底,生产能力大;其缺点是筛孔易堵塞,易产生漏液,导致操作弹性减小,传质效率下降。而浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的,它吸收了前述两种塔板的优点。浮阀塔板结构简单,制造方便,造价底;塔板开孔率大,故生产能力大;由于阀片可随气量变化自由升降,故操作弹性大;因上升气流水平吹入液层,气液接触时间长,故塔板效率较高。但浮阀塔板也有缺点,即不易处理易结焦、高粘度的物料,而设计的原料是乙醇-水溶液,不属于此类。故总结上述,设计时选择的是浮阀塔板。 1.2设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日及处理量的选择:设计要求塔年处理11.5万吨乙醇—水溶液系统,年工作日300d,每天工作24h。 1.2.2 选择用板式塔不用填料塔的原因:因为精馏塔精馏塔对塔设备的要求大致如下: (1)生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流动。

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。

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

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

板式精馏塔课程设计

《化工原理》课程设计报告 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 学院 专业 班级 学号 姓名 合作者 指导教师

化工原理设计任务书 一、设计题目: 苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 二、设计任务 1)进精馏塔的原料液中含氯苯为38%(质量百分比,下同),其余为苯。 2)塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。 3)生产能力为日产纯度为99.8%的氯苯Z吨产品。年工作日300天,每天24小时连续运行。(设计任务量为3.5吨/小时) 三、操作条件 1.塔顶压强4kPa(表压); 2.进料热状况,自选; 3.回流比,自选; 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa; 5.单板压降不大于0.7kPa; 6. 设备型式:自选 7.厂址天津地区 四、设计内容 1.精馏塔的物料衡算; 2.塔板数的确定; 3.精馏塔的工艺条件及有关五行数据的计算; 4.精馏塔的塔体工艺尺寸计算; 5.塔板的主要工艺尺寸计算; 6.塔板的流体力学计算; 7.塔板负荷性能图; 8.精馏塔接管尺寸计算; 9.绘制生产工艺流程图; 10.绘制精馏塔设计条件图; 11.绘制塔板施工图; 12.对设计过程的评述和有关问题的讨论

五、基础数据 1.组分的饱和蒸汽压 i p (mmHg ) 2.组分的液相密度ρ(kg/m 3) 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-= ρ 式中的t 为温度,℃。 3.组分的表面张力σ(mN/m ) 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算: A B B A B A m x x σσσσσ+= (B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率) 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为35.3×103kJ/kmol 。 纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示: 38 .01212??? ? ??--=t t t t r r c c (氯苯的临界温度:C ?=2.359c t ) 5.其他物性数据可查化工原理附录。

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

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

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

恒沸精馏实验报告

恒沸精馏实验报告 一、实验目的 恒沸精馏是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易。恒沸精馏主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常,加入的分离媒质(亦称夹带剂)能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精馏。 本实验使学生通过制备无水乙醇,达到以下两个目的。 (1)加强并巩固对恒沸精馏过程的理解。 (2)熟悉实验精馏塔的构造,掌握精馏操作方法。 二、实验原理 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57%(质量分数)的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 由工业乙醇制备无水乙醇,可采用恒沸精馏的方法。实验室中沸精馏过程的研究,包括以下几个容。 (1)夹带剂的选择 恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取,一个理想的夹带剂应该满足如下几个条件。 1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,希望此恒沸物比原溶

液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。 2)在形成的恒沸物中,夹带剂的含量应尽可能少,以减少夹带剂的用量,节省能耗。 3)回收容易,一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物,可以减轻分离恒沸物的工作量;另一方面,在溶剂回收塔中,应该与其他物料有相当大的挥发度差异。 4)应具有较小的汽化潜热,以节省能耗。 5)价廉、来源广,无毒、热稳定性好与腐蚀性小等。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的夹带剂有苯、正己烷,环己烷,乙酸乙酯等。它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物的室温下又可以分为两相,一相富含夹带剂,另一相中富含水,前者可以循环使用,后者又很容易分离出来,这样使得整个分离过程大为简化。下表给出了几种常用的恒沸剂及其形成三元恒沸物的有关数据。 常压下夹带剂与水、乙醇形成三元恒沸物的数据 本实验采用正己烷为恒沸剂制备无水乙醇。当正己烷被加入乙醇-水系以后可以形成四种恒沸物,一是乙醇-水-正己烷三者形成一个三元恒沸物,二是它们两两之间又可形成三个二元恒沸物。它们的恒沸物性质如下表所示。

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。

板式精馏塔设计书.doc

板式精馏塔设计任务书4-3 一、设计题目: 苯―甲苯精馏分离板式塔设计 二、设计任务及操作条件 1、设计任务:生产能力(进料量) 6万吨/年 操作周期 7200 小时/年 进料组成 48.0%(质量分率,下同) 塔顶产品组成 98.0% 塔底产品组成 3.0% 2、操作条件 操作压力常压 进料热状态泡点进料 冷却水 20℃ 加热蒸汽 0.19MPa 3、设备型式筛板塔 4、厂址安徽省合肥市 三、设计内容: 1、概述 2、设计方案的选择及流程说明 3、塔板数的计算(板式塔) ( 1 ) 物料衡算; ( 2 ) 平衡数据和物料数据的计算或查阅; ( 3 ) 回流比的选择; ( 4 ) 理论板数和实际板数的计算; 4、主要设备工艺尺寸设计 ( 1 ) 塔内气液负荷的计算; ( 2 ) 塔径的计算; ( 3 ) 塔板结构图设计和计算; ( 4 )流体力学校核; ( 5 )塔板负荷性能计算; ( 6 )塔接管尺寸计算; ( 7 )总塔高、总压降及接管尺寸的确定。 5、辅助设备选型与计算 6、设计结果汇总 7、工艺流程图及精馏塔装配图 8、设计评述

目录 1、概述 (3) 1.1 精馏单元操作的简介 (3) 1.2 精馏塔简介 (3) 1.3 苯-甲苯混合物简介 (3) 1.4设计依据 (3) 1.5 技术来源 (3) 1.6 设计任务和要求 (4) 2、设计计算 (4) 2.1确定设计方案的原则 (4) 2.2操作条件的确定 (4) 2.2.1操作压力 (4) 2.2.2进料状态 (5) 2.2.3加热方式的选择 (5) 2.3设计方案的选定及基础数据的搜集 (5) 2.4板式精馏塔的简图 (6) 2.5常用数据表: (6) 3、计算过程 (8) 3.1 相关工艺的计算 (9) 3.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 (9) 3.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (9) 3.1.3 物料衡算 (9) 3.1.4 最小回流比及操作回流比的确定 (9) 3.1.5精馏塔的气、液相负荷和操作线方程 (10) 3.1.6逐板法求理论塔板数 (10) 3.1.7精馏塔效率的估算 (12) 3.1.8实际板数的求取 (12) 3.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (12) 3.2.1操作压力计算 (12) 3.2.2操作温度计算 (13) 3.2.3平均摩尔质量计算 (13) 3.2.4平均密度计算 (14) 3.2.5液体平均表面张力计算 (15) 3.2.6液体平均粘度计算 (16) 3.3 精馏塔的主要工艺尺寸的计算 (17) 3.3.1 塔内气液负荷的计算 (17) 3.3.2 塔径的计算 (17) 3.3.3 精馏塔有效高度的计算 (19) 3.4 塔板结构尺寸的计算 (19) 3.4.1 溢流装置计算- (19) 3.4.2塔板布置 (21) 3.5筛板的流体力学验算 (23) 3.5.1 塔板压降相当的液柱高度计算 (23) 3.5.2液面落差 (24)

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。

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

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)

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