化工原理 精馏综合实验

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1、化工实验报告姓名:学号:报告成绩:课程名称化工原理实验(下)实验名称精馏综合实验班级名称组长同组者指导教师实验日期2015/5/12教师对报告的校正意见一、实验目的1、了解板式精馏塔的基本构造、精馏设备流程及各个部分的作用。2、学习精馏塔性能参数的测量方法,了解不同回流比对精馏塔效率的影响。 3、掌握二元物系气液相平衡数据测量及平衡相图绘制方法。 4、掌握阿贝折光仪的使用方法。二、实验内容1、标定阿贝折光仪折光指数——乙醇质量分率标准曲线。2、测定二元物系气液平衡数据。 * x -x 其中:Xn为第n层板Xn-1为第n-1层板ml ,  T N 其中:NP为板式精馏塔

2、实际塔板数;N为理论塔板数,用图解法计算。3、测定精馏塔性能。(1)测定精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的全塔理论板数 NT 和总板效率ET。其中:NP为板式精馏塔实际塔板数;N为理论塔板数,用图解法计算。(2)测定精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的相邻两块板的单板效率。其中:Xn为第n层板液相摩尔组分,Xn-1为第n-1层板液相摩尔组分,Xn 为与Yn成平衡的液相组成。(3)测定精馏塔在某一回流比下,稳定操作后的全塔理论塔板数(用图解法计算)和总板效率。1页三、实验装置 1.汽液平衡实验装置 2.精馏塔实验装置:第二套:10层塔板 3.阿贝折光仪 4.超级恒温水浴 

3、5.电子天平 6.烧杯、刻度吸管、滴管等玻璃仪器四、实验物系与试剂实验物系:乙醇——正丙醇。试剂纯度:乙醇:分析纯、正丙醇:分析纯;乙醇沸点:78.3℃;正丙醇沸点:97.2℃。以实际测定值为准。2页乙醇分子量MA=46;正丙醇分子量MB=60() 组分分析:用阿贝折光仪测定折光率。用回归公式W=A+BnD计算乙醇质量分率。X =W 由质量分率求摩尔分率(XA)公式如下:五、实验方案及步骤阿贝折光仪折光率——乙醇质量组分标准曲线的标定配制一系列(10—12组)不同质量组分的乙醇─正丙醇混合液,使用阿贝折光仪测定折光系数,用Excel进行绘图得到标准曲线及回归公式W=A

4、+BnD。其中:W为乙醇的质量分率,nD为折光指数。每组样品至少测定两次,折光系数相差<0.0002合格。乙醇质量组分大约为:0、0.09、0.18、0.27、0.36、0.45、0.54、0.63、0.72、0.81、0.90、1。二元物系气液相平衡数据测定 (一)实验前准备工作、检查工作:1、将阿贝折光仪的温度保持与标定标准曲线时相一致(相差<0.5℃)2、在测温套管中,加入少量甘油。将标准温度计插入测温套管中,保证水银球全部浸没在管内的甘油中。(二)实验操作1、.取约50ml乙醇倒入平衡釜中。2、打开冷却水,接通电源,调节加热电压约40V缓慢预热,当釜中液体鼓泡

5、均匀后,调至工作电压约80V。将冷凝液回流速度控制在约每秒钟2-3滴,保持稳定回流10min,以建立平衡状态。3、注意观察温度计温度,5min内温度变化小于0.05℃,即为达到平衡。用微量注射器分别抽取气相和液相样品,使用阿贝折光仪测其折光率(注意:抽取样品前,应对注射器进行润洗)。连续取两次样品,平行测定。两次测值折光率误差小于0.0005,测值有效。否则,再次取样测定。4、停止加热。从釜中放出约5ml液体后,补充约5ml的正丙醇,恢复加热。重新达到平衡后,取样测定。5、实验连续测定10—12组数据。(注意:每次取出与加入的溶液量适上一次的平衡温度情况而调整,尽量保

6、证在测定范围内实验测试点分布均匀,平衡温度的各次的间隔约1.5度,同时要保证釜中液位基本不变。)6、检查数据合理后,停止加料,并将加热电压调为0。停止加热10min后,关闭冷却水,一切复原。3页精馏塔性能参数的测量方法(一)实验前准备工作、检查工作:1、阿贝折光仪温度保持与标定标准曲线时相一致(相差<0.5℃)。2、将配制好的物料(乙醇质量浓度约为20%的乙醇—正丙醇混合液)倒入高位槽)或储料罐。如果塔釜、塔顶料罐、塔底料罐中有上次实验后分离的料液,将其全部放出,循环使用。3、进料高度约为塔釜总高2/3。4、检查冷却水管是否连接良好(塔顶、塔釜冷凝器串联)。5、检查加

7、热开关为关闭状态,打开电源开关,加热电压、电流均零。(二)实验操作(1)全回流操作1、打开冷却水,冷却水量约8L/min,以保证回流水温度接近常温为准。设置预热电压约120V开启加热按钮。2、待最下层塔板上建立液层后,调整加热电压至160V,使塔内维持正常操作。3、当各块塔板上鼓泡均匀后,保持加热电压不变,在全回流情况下,稳定20min左右。期间仔细观察全塔传质情况,避免出现液泛、液漏现象。待塔顶温度稳定后,分别在塔顶、塔釜取样,用阿贝折光仪测定样品组分,连续取两次样品,两次折光率误差小于0.0005,测值有效,取平均值,求全塔效率。否则,再次取样测

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