中南大学：《化工原理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）精馏实验

化原率 验 馏实验

化工原理 实验 精馏实验

验目的及任务 1.熟悉精馏的工艺流程。 2.了解筛板精馏塔的结构。 3.掌握精馏塔的操作方法与调节。 4.测定全回流及部分回流全塔效率及单板 效率

一、试验目的及任务 1. 熟悉精馏的工艺流程。 2. 了解筛板精馏塔的结构。 3. 掌握精馏塔的操作方法与调节。 4. 测定全回流及部分回流全塔效率及单板 效率

基本原理 1.如果每层塔板上的液体与离开该板的上升 蒸汽处于平衡状态,则该塔板称理论塔 实际操作中,由于接触时间的限制以及其它 因素的影响,不能达到平衡状态,即实际塔 板的分离达不到理论板的理想分离效果。因 此所需实际塔板数总比理论板数要多

二、基本原理 1.如果每层塔板上的液体与离开该板的上升 蒸汽处于平衡状态，则该塔板称理论塔。 ◆实际操作中，由于接触时间的限制以及其它 因素的影响，不能达到平衡状态，即实际塔 板的分离达不到理论板的理想分离效果。因 此所需实际塔板数总比理论板数要多

2对于二元物系,倘已知汽、液平衡数据, 则根据塔顶馏出液的组成x,原料液的组成 X塔釜残液的组成ⅹ及操作回流比R和进料 状态参数q,就可用图解法求得理论塔板数。 理论塔板数与实际塔板数之比定义为全塔 效率 Er=

2.对于二元物系，倘已知汽、液平衡数据， 则根据塔顶馏出液的组成 ，原料液的组成 ,塔釜残液的组成 及操作回流比 和进料 状态参数 ，就可用图解法求得理论塔板数。 X D X f X w R q ◆理论塔板数与实际塔板数之比定义为全塔 效率： p T T N N E =

式中—全塔效率 理论塔板数。 实际塔板数。 塔的单板效率(塔板数自下而上数),对于 相为 E yn-yn-1 对于液相为 E,==n+ln n+1- 联八页

式中： ——全塔效率。 ——理论塔板数。 ——实际塔板数。 ET NT N p ◆塔的单板效率（塔板数自下而上数），对于 汽相为： n n 1 n n 1 nv y y y y E −  − − − = ◆对于液相为：  + + − − = n n n n nL x x x x E 1 1 联 八 页

式中 E—以汽相浓度表示的单板效率 离开n板的汽相组成,[摩尔分率] n进入n板的汽相组成,摩尔分率]; yn—与x成平衡的汽相组成,[摩尔分率] E-以液相组成表示的单板效率; xn+进入n板的液相组成,[摩尔分率]

式中： Env—以汽相浓度表示的单板效率； yn—离开n板的汽相组成，[摩尔分率] ； yn−1—进入n板的汽相组成，[摩尔分率]； —与 成平衡的汽相组成，[摩尔分率]； * n y n x EnL—以液相组成表示的单板效率； xn+1—进入n板的液相组成，[摩尔分率]；

xn离开n板的液相组成,[摩尔分率 x—与ν成平衡的液相组成,[摩尔分率]。 3.在任一回流比下,只要把进出塔板的蒸氵 组成和离开该板的液相组成测出,再根据平衡 关系,就可求得在该回流比下塔板的单板效率。 塔的单板效率是在全回流的情况下测定的 此时回流比R为无穷大,操作线与对角线重合

xn—离开n板的液相组成，[摩尔分率] ； —与 成平衡的液相组成，[摩尔分率] 。 * n x yn 3.在任一回流比下，只要把进出塔板的蒸汽 组成和离开该板的液相组成测出，再根据平衡 关系，就可求得在该回流比下塔板的单板效率。 ◆ 塔的单板效率是在全回流的情况下测定的， 此时回流比R为无穷大，操作线与对角线重合

因此yn=x而yn=xn。即在全回流情况 下,如欲测定某塔板的板效率,只需测该板 与上一级板的液相组成(xn,X),根据 值xn,由平衡曲线查得y,代入公式即可。 ★该实验色谱分析法 种分析液体比重天平分析法 方法 酒精计分析法

★该实验 三种分析 方法 色谱分析法 液体比重天平分析法 酒精计分析法 ◆ 因此 , 而 。即在全回流情况 下，如欲测定某塔板的板效率，只需测该板 与上一级板的液相组成（ ， ），根据 值 ，由平衡曲线查得 ，代入公式即可。 n n y = x −1 n = n+1 y x xn n 1 x xn +  n y 附图

全回流单夜效测定图解说明 -1 X XnXnXn+1 汽相组成 液相组成

汽相组成 液相组成 全回流单板效率测定图解说明

三、流程及设鲁 本实验共有四套φ0mm不锈钢筛板精馏塔, 第一套有35层筛板,其它三层都是46层筛板。 设备流程如所示。 日转子流量计取样点O电热器 2#3#流量计(LZB6)25 流量计(LZB-6)40 团早 液面计 ZK-50

三、流程及设备 ◆ 本实验共有四套 70mm不锈钢筛板精馏塔， 第一套有35层筛板，其它三层都是46层筛板。 设备流程如图所示。  液面计 转子流量计 取样点 (LZB-6)40 流量计 4 # 流量计 1 （LZB-6)25 # 2 # 3 # 电热器 调节器 XCT-192 ZK-50