精馏综合实验 化工原理实验教学研讨室化工原理实验教学研讨室一、实验目的和义务n n熟熟习习精精馏馏的工的工艺艺流程，了解板式塔的构造。流程，了解板式塔的构造。n n掌握精掌握精馏过馏过程的操作及程的操作及调调理方法。理方法。n n在全回流条件下，在全回流条件下，测测定板式塔的全塔效率定板式塔的全塔效率总总板效板效率。率。n n察看板式塔的液泛和漏液等景象。察看板式塔的液泛和漏液等景象。n n察看精察看精馏馏塔内气、液两相的接触形状。塔内气、液两相的接触形状。化工原理实验教学研讨室二、实验安装n n实验实验体系：乙醇体系：乙醇体系：乙醇体系：乙醇水水水水n n进进料情况：料情况：料情况：料情况：过过冷冷冷冷n n塔体参数：塔体参数：塔体参数：塔体参数：D=573 D=573 D=573 D=573 n n塔板参数：塔板参数：塔板参数：塔板参数：=2 =2 =2 =2 n=8 N=7n=8 N=7n=8 N=7n=8 N=7n n HT=68 HT=68 HT=68 HT=68化工原理实验教学研讨室化工原理实验教学研讨室84h回水冷却水板式塔安装冷却水回水h填料塔安装三、实验根本原理n n在精在精馏馏塔中，再沸器或塔釜塔中，再沸器或塔釜产产生的蒸汽沿塔逐生的蒸汽沿塔逐渐渐上升，来上升，来自塔自塔顶顶冷凝器的回流液从塔冷凝器的回流液从塔顶顶逐逐渐渐下降，气液两相在塔内下降，气液两相在塔内实现实现多次接触，多次接触，进进展展传质传质、传热过传热过程，程，轻组轻组分上升，重分上升，重组组分下降，使混合液到达一定程度的分分下降，使混合液到达一定程度的分别别。n n假假设设分开某一分开某一块块塔板或某一段填料的气相和液相的塔板或某一段填料的气相和液相的组组成到达平衡，那么成到达平衡，那么该该板或板或该该段填料称段填料称为为一一块实际块实际板或板或一个一个实际级实际级。n n在在实实践操作的分践操作的分别别效果效果经经常达不到一常达不到一块实际块实际板或一个板或一个实际实际级级的作用。的作用。化工原理实验教学研讨室n n板式精板式精馏馏塔板效率塔板效率n n全塔效率全塔效率n n单单板效率板效率n n 气相气相 液相液相化工原理实验教学研讨室Xn-1Xnyny n1nn nN实=7n nE=？ N理=？n nN理=？逐板计算法作图法 非理想物系捷算法n n作图：三条线作图：三条线平衡线精馏段操作线方程提馏段操作线方程q线方程乙醇乙醇乙醇乙醇水系水系水系水系统统的特征的特征的特征的特征 平衡数据平衡数据平衡数据平衡数据 xy xy xy xy 相相相相图图 tx(y) tx(y) tx(y) tx(y) 相相相相图图n n全回流全回流xDxWn n比重比重r rn n故故rw% rw% xD，xW四、实验要求化工原理实验教学研讨室n n学生根据精学生根据精馏馏安装所具安装所具备备的条件及功能确定的条件及功能确定实验实验流程流程n n确定数据采集点，确定数据采集点，获获取必需的取必需的实验实验数据。数据。n n拟拟定定实验实验步步骤骤及操作方法，保及操作方法，保证证明明验验数据的可靠数据的可靠性和准确，性和准确，经实验经实验教教师赞师赞同后开同后开场实验场实验。n n按按拟拟定的定的实验实验步步骤实验骤实验，获获得数据后得数据后经经教教师赞师赞同，同，停停顿实验顿实验。n n整理整理实验实验数据，写数据，写实验报实验报告。告。五、实验操作步骤化工原理实验教学研讨室n n熟熟习习精精馏馏塔的构造和精塔的构造和精馏馏工工艺艺流程，并了解和流程，并了解和部分作用。部分作用。n n检查检查精精馏馏釜中料液量和釜中料液量和组组成能否适当。普通精成能否适当。普通精馏馏操作，釜中液面操作，釜中液面坚坚持在液面持在液面计计的的2/32/3左右，左右，釜内料液釜内料液为为乙醇水溶液，乙醇乙醇水溶液，乙醇浓浓度在度在20%30%20%30% 质质量量 n n接通接通电电源，源，调调理固理固态调压态调压器，再器，再渐渐渐渐加大加加大加热热功率至一定功率至一定值值，加，加热热精精馏馏釜。釜。n n记录记录塔釜塔塔釜塔顶顶温度温度. .化工原理实验教学研讨室n n开开车车后留意察看塔釜塔后留意察看塔釜塔顶顶温度温度变变化，当塔化，当塔顶顶第一第一块块板有上升蒸汽板有上升蒸汽时时，翻开冷却水，翻开冷却水阀阀，冷却水量由，冷却水量由转转子流量子流量计计察看，用水量察看，用水量应坚应坚持使塔持使塔顶顶上升蒸汽上升蒸汽全部冷凝即可，不用全开水全部冷凝即可，不用全开水阀阀，节约节约水，同水，同时时可可防止回流温度防止回流温度过过低，大也要留意勿因冷却水低，大也要留意勿因冷却水过过少少使蒸汽从塔使蒸汽从塔顶喷顶喷出。出。n n封封锁锁塔塔顶顶采出采出发门发门开关，在全回流下操作，待塔开关，在全回流下操作，待塔顶顶塔釜温度不塔釜温度不变时变时，开，开场场取取样样，取，取样样器和容器清器和容器清洗三次，洗三次，样样品送去分析品送去分析测测定。定。化工原理实验教学研讨室n n翻开塔翻开塔顶顶采出采出阀门阀门开关，再一定回流量下开关，再一定回流量下进进展展类类似于上一似于上一项项的操作的操作n n加大加大电电流，察看塔的液泛景象，此流，察看塔的液泛景象，此时时操作操作压压力明力明显显增大。增大。n n察看后将可控硅察看后将可控硅调压调压器开度器开度缓缓慢减小，使加慢减小，使加热热功功率率为为零，关掉零，关掉电电源，待没有回流是将冷却水源，待没有回流是将冷却水阀阀关关掉。掉。六、本卷须知化工原理实验教学研讨室n n蒸蒸馏馏釜中料液量要适当，附中液面釜中料液量要适当，附中液面坚坚持在液位持在液位计计的的2/32/3左右，乙醇左右，乙醇浓浓度在度在20%30%20%30% 质质量量 n n用用调调理可控硅理可控硅调压调压器条加器条加热热功率功率时应缓时应缓慢增大慢增大或减小。或减小。n n留意察看塔留意察看塔顶顶塔釜温度塔釜温度变变化及塔化及塔压变压变化，及化，及时时开启冷却水开启冷却水阀阀，防止塔，防止塔顶顶蒸汽从冷凝器排空管蒸汽从冷凝器排空管喷喷出。出。n n取取样样前前应对应对取取样样器和容器清洗，留意冷却至器和容器清洗，留意冷却至2020左右左右时应时时应时常把碘量瓶的盖子活常把碘量瓶的盖子活动动一下。一下。七、数据处置序号序号加热加热电流电流A A电功电功率率WW温度温度塔顶样品塔顶样品塔底样品塔底样品理论理论板数板数板效板效率率塔顶塔顶塔底塔底比重比重W%W%比重比重W%W%八、思索题n n全回流操作在精馏操作中有何实践意义？全回流操作在精馏操作中有何实践意义？n n在求实际板数时，本实验为何用图解法，而不用逐板计算在求实际板数时，本实验为何用图解法，而不用逐板计算法？法？n n取样分析时，应留意什么？取样分析时，应留意什么？ n n实验过程中，如何判别操作曾经稳定，可以取样分析？实验过程中，如何判别操作曾经稳定，可以取样分析？ n n阐明本实验用比重天平丈量组成的优缺陷。阐明本实验用比重天平丈量组成的优缺陷。