北 京 化 工 大 学
学生实验报告
学 院: 化学工程学院
姓 名:
学 号:
专 业: 化学工程与工艺
班 级: 化工1012班
同组人员:
课程名称: 化工原理实验
实验名称: 精馏实验
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北 京 化 工 大 学
学生实验报告
学 院: 化学工程学院
姓 名:
学 号:
专 业: 化学工程与工艺
班 级: 化工1012班
同组人员:
课程名称: 化工原理实验
实验名称: 精馏实验
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北 京 化 工 大 学
化 工 原 理 实 验
精 馏 实 验 报 告
院 系: 化学工程学院
专 业: 化学工程与工艺 班 级: 化工0808
指导老师: 曹仲义
姓 名: 李彦佳 学 号: 200811228
同组人员: 张巍平、李硕、陆海东
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实验六 精馏实验
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。
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。
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
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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:
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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。
二、基本原理
在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板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。塔顶的回流液与采出量之比,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,也无任何原料加入,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,故常在工业装置中的开停车、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。在精馏塔操作中,若回流系统出现故障,操况会急剧恶化,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/Ne (4-25)
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精馏实验
一、摘要及关键词
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。本实验在常温、常压下用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下的操作情况,从而计算总板效率和单板效率,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、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。
三、基本理论及原理
在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板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。塔顶的回流液与采出量之比,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,也无任何原料加入,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,故常在工业装置中的开停车、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。在精馏塔操作中,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);
Ne——实际板数。
(2)单板效率Eml
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