乙醇-水精馏塔实验

《乙醇-水精馏塔实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、乙醇-水精馏塔实验一、实验目的：1.了解板式精馏塔的结构和操作。2.学习精馏塔性能参数的测量方法，并掌握其影响因素。二、实验(Al容：1.测定精馏塔在全回流条件S稳定操作盾的全塔理论塔板数和总板效率。2.测定精馏塔在部分回流条件下，稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。三、实验原理：对于二元物系，如□知其汽液平衡数据，则根据精馏塔的原料液组成，进料热状况，操作回流比及塔顶馏出液组成，塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数Nt.按照式1可以得到总板效率Et，其中NP为实际塔板数。Et=—[X100%(1)Np部分冋流时，进料热状况参数的计算式为q—CPmUBP一/A(之)式中：tF-进料温度

2、，r。tBP—进料的泡点温度，°c。Cpm—进料液体在平均温度(th，+tP)/2下的比热，kJ/(kmol*°C)r,一进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热，kj/kmolCpm=CP]M,x,+CP2M2x2kJ/(kmol*°C)(3)rm=rxM,x,+r2M2x2kj/kmol(4)式中：CPl,CP2—分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热，kJ/(kg*r)。rbr2一分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热，kj/kg。M：，1«2—分别为纯组份1和组份2的摩尔质量，kj/kmoloxb分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。四、实验装置基本情况:1.实验设备

3、流程图（如图1所示）:1321/图1精馏实验装置流程图1-储料罐；2-进料泵；3-放料阀；4-加热器；5-直接进料阀；6-间接进料阀；7-进料流量计；8-高位槽；9-玻璃观察段；10-精馏塔；11-塔釜取样阀；12-釜液放空阀；13-塔顶冷凝器；14-冋流比流量计；15-塔顶取样阀；16-塔顶液回收罐；17-放空阀；18-冷却水流量计；19-塔釜储料罐；20-塔釜冷凝器；21-第8块板进料阀；22-第9块板进料阀；23-第10块板进料阀；24-液位计；25-料液循环阀；26-釜残液出料阀;27-进料入口阀；28-指针压力表2.实验设备主要技术参数：精馏塔实验装置结构参数见表1:表1精馏

4、塔结构参数名称直径(min)®度(nun)板间距(nun)板数(块)板型、孔径(mm)材质塔体巾76X3.510010011筛板2.0不锈钢塔釜0220X2400不锈钢塔顶冷凝器巾89X3.5600不锈钢塔釜冷凝器巾57X3.5300不锈钢表2乙醇一水t-x-y关系(以乙醇摩尔分率表示，x-液相，y-气相)摩尔分数X摩尔分数yt/°C0.0000.0001000.0500.31090.60.1000.43086.4().20()0.52()83.20.3000.57581.70.4000.61480.70.5000.65779.90.6000.69879.10.7000.75578.7

5、0.8000.82078.40.8940.89478.150.9500.94278.31.0001.00078.3乙醇沸点：78.3°C;水沸点：100.0°C.1.实验仪器及试剂：(1)实验物系：乙醇一水(本试验也可用乙醇-正丙醇物系)；(2)实验物系纯度耍求：化学纯或分析纯；(3)实验物系平衡关系见表2;(4)实验物系浓度要求：15-25%(乙醇质量百分数)，浓度分析使用洒精计，酒精计为体积分数，通过查《酒精体积分数、质量分数、密度对照表》可得酒精的质景分数W，通过质量分率求出摩尔分率(XA),公式如下：乙醇分子量Ma=46;水分子量Mb=181.实验设备面板图（如图2所示）:1-

6、塔顶蓋度Cc）2-第2ft板遄度（r）3-第r块板遄度Cc:1-第8块板温度⑴2-第9块板遄度CC）3-第10块板备度CC:塔釜晶度⑻回流液遄度CC）逬科晶度⑴加赞电压（V）总电源OOo进料泵加热3料热C进加图2精馏设备仪表面板图五、实验方法及步骤：1.实验前检査准备工作：配制一定浓度（质量浓度20%左右）的乙醇一水混合液（总容量25开左右），倒入储料罐中。打开进料入口阀27,其余阀门关闭，启动进料泵2,打开料液循环阀25,使料液混合均匀，混合均匀后将料液循环阀25打至半开，将直接进料•阀全开，放空阀12全开，进行进料，一般在塔釜总高2/3处。然后关闭进料阀门和进料泵。1.实验操作：(

7、1)全回流操作：①打开塔顶冷凝器进水阀门，保证冷却水足量(160L/h即可)。②记录室温。接通总电源开关(220V)。③调节加热电压约为150伏，待塔板上建立液层后再适当加大电压至170V，使塔内维持正常操作。④当各块塔板上鼓泡均匀盾，保持加热釜电压不变，在全回流情况卜*稳定20分钟左石。期间要随时观察塔

8、Aj传质情况直至操作稳定。然后分别在塔顶、塔釜取样U用100ml量筒同吋取样，通过洒精计分析样品浓度。(2)部分冋流操作：①打幵间接进料阀门