填料精餾塔等板高度的測定

1、填料精餾塔等板高度的測定實驗報告院（系）生物與化學(xué)工程系年級2011級 專業(yè) 化學(xué)工程與工藝 姓名呂志超 學(xué)號1140902030課程名稱專業(yè)實驗實驗日期2013年3月13日實驗地點3L216指導(dǎo)老師 胡建明、實驗?zāi)康呐c要求1、熟悉全回流及部分回流精餾操作，比較不同氣液相流量及回流比對填料 塔分離性能的影響。2、測定全回流及部分回流操作下的理論平衡級數(shù)，并計算填料等板高度。3、了解傳質(zhì)單元高度的影響因素。二、實驗原理在全回流下測定填料精餾塔的理論板數(shù)，只能評價不同結(jié)構(gòu)的精餾塔及填料 性能，不能反映實際操作條件下的分離性能。全回流下，要達到一定分離要求， 所需理論板數(shù)雖為最少（對一定柱高而言，達

2、到的分離能力為最大），但無產(chǎn)品 餾出，無實用價值。隨著塔頂回流比的減小，塔頂產(chǎn)物量增加，但達到一定分離效果，所需理論 板數(shù)增加，即塔的分離能力下降?；亓鞅葴p少到某一最小值時，需要的理論板數(shù) 為無窮大，實際上不能達到特定的分離要求。本實驗采用全回流及部分回流操作，通過測定塔底與塔頂?shù)臐舛龋嬎慊蚶L 圖得出所需的理論塔板數(shù)，并由此計算填料的等板高度。若從塔頂冷凝液中取出一定量的產(chǎn)品 D （稱為餾出液），回流量為L,且令（1）R為回流比。部分回流比下，精餾塔理論板數(shù)Nt的計算，可用計算機用CAD作圖求得。塔的填料高度Z與理論板數(shù)Nt之比為填料的等板高度,即:在工業(yè)生產(chǎn)上，最佳回流比的確定，要綜合考慮

3、設(shè)備費與操作費消耗，取其經(jīng)濟效果最佳時的回流比。三、實驗裝置流程與試劑1、試劑 50%的乙醇水溶液2、實驗裝置（如下圖所示）1-塔頂全凝器2-塔頭3-測溫銅電阻 4-玻璃內(nèi)套管5-玻璃外套管6-上段測溫銅電阻7-精餾塔8-下段測溫銅電阻 9-取樣口 10-塔釜 11-電加熱包 12-分相器通旋塞14-出液口15-上段電加熱16-下段電加熱溫銅電阻18-玻璃套管四、實驗方法步驟1、本實驗采用50%左右的乙醇水溶液作為試驗液,將配制好的500ml試驗液加入蒸餾燒瓶內(nèi)，并加入一定量23413-三931011567813141516171817-測沸石，以防爆沸。2、啟動加熱電源，將釜內(nèi)試液加熱至沸。

4、（開始加熱用電壓大致控制在滿量程的70%）。3、料液沸騰后，打開冷卻水，開始全回流，適當(dāng)補充塔釜料液至滿刻度。4、全回流30分鐘以上，待操作狀態(tài)完全穩(wěn)定后，開始取塔頂、塔底樣，用 折光率儀進行分析。5、調(diào)節(jié)回流比，在部分回流下操作，穩(wěn)定一段時間后（20分鐘），測定餾 出液及塔底組成。&改變回流比，在選定的回流比下，穩(wěn)定操作 20分鐘后，再次取樣分析實驗注意事項：(1) 為了保持回流溫度恒定，一定要隨時注意保持冷卻水量不變。(2) 為了維持蒸發(fā)量恒定，一定要嚴(yán)密控制電熱套的電壓，適當(dāng)而緩慢增 加。(3) 注意調(diào)節(jié)好恒定回流比?；亓鞅鹊恼{(diào)節(jié)采用兩個流量計的閥門調(diào)節(jié)。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1、將實驗

5、設(shè)備及試驗液的基本參數(shù)參考下列表格進行記錄(1)試液及設(shè)備基本參數(shù)柱內(nèi)徑D ( mm)填料層咼度Z (mm)試驗液用量V (ml)全回流壓差 Po (mmH20)251150400502、將操作條件與全回流和部分回流時測得的各項實驗數(shù)據(jù)，參考下表進行記錄。實驗序號回流量ml/mi n塔頂采出量ml/min塔頂溫度塔釜溫度壓強降mmH20塔頂釜液折光率組成折光率組成1全回流077.587.4501.364375.891.353537.62219.01.6078.590.61501.365183.751.346022.51312.42.2683.197.41401.365587.091.33899

6、.833、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算不同回流下理論板數(shù)和實際回流液量，蒸汽空塔速度，理論塔板數(shù)及等板高度。 由乙醇與折光率曲線圖，求得不同回流情況下塔頂和塔釜液的組成，并填入上表。01.3530101339020L344-6301350040L3545501.35S36013612飛L363480136481.36571L3156Q乙醇折光率組成曲線68pl33 .將不同回流比時的質(zhì)量組成分數(shù)轉(zhuǎn)化為摩爾分數(shù)并填入下表:123塔頂（摩爾分數(shù)）55.1966.8572.53塔釜（摩爾分數(shù)）19.0910.214.09 圖解法求理論版層數(shù):I.全回流時：II.回流比 Ri=11.8 (19.0ml/min)時:由圖知：Nt=2.65貝U: HoG=0.434mIII.回流比 Ri=5.49( 12