北京化工大学：《化工原理》课程教学资源（实验指导）05 精馏实验

化工原理实验 精馏实验 1

1 化工原理实验 精 馏 实 验

精馏实验 图目目程 黑层恩租图 是昌且显图 888888:▣ 2

2 精馏实验

一、实验目的与要求 1、熟悉精馏塔基本结构与操作； 冷却水 2、测定全回流时单板效率与全塔效率； 3、测定部分回流时的全塔效率； *4、测定全塔温度分布； *5、测定塔釜的沸腾传热膜系数； *6、分离一定量物料为合格产品； *7、了解精馏塔技术参数测控方法

3 一、实验目的与要求 1、熟悉精馏塔基本结构与操作； 2、测定全回流时单板效率与全塔效率； 3、测定部分回流时的全塔效率； *4、测定全塔温度分布； *5、测定塔釜的沸腾传热膜系数； *6、分离一定量物料为合格产品； *7、了解精馏塔技术参数测控方法。 冷却水

二、实验过程与原理 1、精馏原理 利用组分挥发度不同，分离液相混和物 2、精馏过程 基本概念与理论 流体力学，传热，传质 yi 。8888e8g 基础知识与方法 8g0。”9.9。 液相回流 物料衡算 进料(A+B) 热量衡算 气相回流 8g88, 传质速率 相平衡 测控技术 4

4 二、实验过程与原理 1、精馏原理 利用组分挥发度不同，分离液相混和物 进料（A+B） x1 x2 xD xn y1 y2 yn xw 2、精馏过程 气相回流 液相回流 基本概念与理论 流体力学，传热， 传质 基础知识与方法 物料衡算 热量衡算 传质速率 相平衡 测控技术

二、实验过程与原理 3、测量全回流下的单板效率及全塔效率 1)单板效率测定 XA-f(yn) yn-1 Xn-1-Xn Em1f(物性，工况，塔板结构) x,一与yn平衡的液相浓度 全回流时：根据相平衡图可查得 单板效率测定 测量的量：X4X5 5

5 * 1 1 n n n n ml x x x x E      3、测量全回流下的单板效率及全塔效率 全回流时：根据相平衡图可查得 ——与yn平衡的液相浓度 * n x 测量的量：x4、x5 1）单板效率测定 Eml=f(物性，工况，塔板结构) yn xn-1 xn yn-1 xn =f(yn) 单板效率测定 二、实验过程与原理

二、实验过程与原理 2)测定全塔效率 10 ·画平衡线和操作线： ·测量塔顶、塔釜液浓度； ·在图中画梯级，即得理论板 (可以是小数)； ·求得全塔效率为： 理论板数-1 7= 8 测量的量：Xp、Xw 全回流下理论板梯级图

6 2）测定全塔效率 • 画平衡线和操作线； • 测量塔顶、塔釜液浓度； • 在图中画梯级，即得理论板 （可以是小数）； • 求得全塔效率为： 8 1  理论板数  全回流下理论板梯级图 二、实验过程与原理 测量的量：xD、xW

二、实验过程与原理 4、精馏塔再沸器沸腾给热系数测定 v2 Q=a·A·△tm= R V2 Φ60 0= A△tm·R [wlm2℃] V一加热电压 Φ10 R一加热器电阻，292 主加热器 辅助加热器 △tm=t壁-t釜 利用热负荷q相同，开发电加热 A=0.036m2 测控元件

7 A t R V m    2  R V Q A t m 2      4、精馏塔再沸器沸腾给热系数测定 [w/m2℃] V——加热电压 A=0.036m2 Δtm=t壁-t釜 R——加热器电阻，29Ω 主加热器 Φ 60 Φ 10 辅助加热器 利用热负荷q相同，开发电加热 测控元件 二、实验过程与原理

三、实验流程 ⑦ 8

8 三、实验流程

四、操作方法 1、打开塔顶冷凝器放空阀，保证整个过程为常压； 2、加料至塔釜液位计23高度； 3、启动塔釜加热，开塔顶冷却水； 4、调整加热电压和回流比等操作条件，待塔顶、釜温度 稳定后，取样分析组成，探索操作条件（上升气相） 对分离效果的影响。 9

9 1、打开塔顶冷凝器放空阀，保证整个过程为常压； 2、加料至塔釜液位计2/3高度; 3、启动塔釜加热，开塔顶冷却水; 4、调整加热电压和回流比等操作条件，待塔顶、釜温度 稳定后，取样分析组成，探索操作条件（上升气相） 对分离效果的影响。 四、操作方法

五、精馏塔测控技术 1、回流控制技术 )电磁回流控制（实验、小型)2)泵回流控制（实验、工业） 回流 型 电磁铁 回流 采出 10

10 五、精馏塔测控技术 1、回流控制技术 1）电磁回流控制（实验、小型 ） 2）泵回流控制（实验、工业 ） TIC HIC 电磁铁 采出 回流 回流 采出