精馏实验报告精编4篇

好文供参考!1/38精馏实验报告精编4篇【引读】这篇优秀的文档“精馏实验报告精编4篇”由网友上传分享，供您参考学习使用，希望此文对您有所帮助，喜欢的话就分享给下载吧！精馏实验报告1一、目的及任务①熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。②了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。④测定部分回流时的全塔效率。⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。二、基本原理在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比，称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要无穷好文供参考!2/38多塔板的精馏塔。当然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，既无任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。实际回流比常取最小回流比的~倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，分离效果也将变坏。板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。(1)总板效率EE=N/Ne式中E--总板效率；N--理论板数(不包括塔釜);Ne--实际板数。(2)单板效率EmlEml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn*)式中Eml--以液相浓度表示的单板效率；xn，xn-1--第n块板和第n-1块板的液相浓度；xn*--与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因数。当物系与板型确定后，可通过改变气液负荷达到最高板效率；对于不同的板型，可以保持相同的好文供参考!3/38物系及操作条件下，测定其单板效率，以评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果，常用于板式塔设计中。若改变塔釜再沸器中加热器的电压，塔内上升蒸汽量将会改变，同时，塔釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化，其沸腾给热系数也将发生变化，从而可以得到沸腾给热系数与加热量的关系。由牛顿冷却定律，可知Q=αA△tm式中Q--加热量，kw;α--沸腾给热系数，kw/(m2*K);A--传热面积，m2;△tm--加热器表面与主体温度之差，℃。若加热器的壁面温度为ts,塔釜内液体的主体温度为tw,则上式可改写为Q=aA(ts-tw)由于塔釜再沸器为直接电加热，则加热量Q为Q=U2/R式中U--电加热的加热电压，V;R--电加热器的电阻，Ω。三、装置和流程本实验的流程如图1所示，主要有精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。1.精馏塔精馏塔为筛板塔，全塔共八块塔板，塔身的结构尺寸为：塔径∮(57×)mm，塔板间距80mm;溢流管截面积,溢流堰高好文供参考!4/3812mm，底隙高度6mm;每块塔板开有43个直径为的小孔，正三角形排列，孔间距为6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况，塔身设有一节玻璃视盅，在第1-6块塔板上均有液相取样口。蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×400mm.塔釜装有液位计、电加热器()、控温电热器(200w)、温度计接口、测压口和取样口，分别用于观测釜内液面高度，加热料液，控制电加热装置，测量塔釜温度，测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料，故塔釜内可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器，换热面积为，管外走冷却液。图1精馏装置和流程示意图1.塔顶冷凝器2.塔身3.视盅4.塔釜5.控温棒6.支座7.加热棒8.塔釜液冷却器9.转子流量计10.回流分配器11.原料液罐12.原料泵13.缓冲罐14.加料口15.液位计2.回流分配装置回流分配装置由回流分配器与控制器组成。控制器由控制仪表和电磁线圈构成。回流分配器由玻璃制成，它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。两个出口管分别用于回流和采出。引流棒为一根∮4mm的玻璃棒，内部装有铁芯，塔顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下，在控制器的控制下实现塔顶冷好文供参考!5/38凝器的回流或采出操作。即当控制器电路接通后，电磁圈将引流棒吸起，操作处于采出状态；当控制器电路断开时，电磁线圈不工作，引流棒自然下垂，操作处于回流状态。此回流分配器可通过控制器实现手动控制，也可通过计算机实现自动控制。3.测控系统在本实验中，利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数，该系统的引入，不仅使实验跟更为简便、快捷，又可实现计算机在线数据采集与控制。4.物料浓度分析本实验所用的体系为乙醇-正丙醇，由于这两种物质的折射率存在差异，且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系，故可通过阿贝折光仪分析料液的折射率，从而得到浓度。这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单，但精度稍低；若要实现高精度的测量，可利用气相色谱进行浓度分析。混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下。.=式中.--料液的质量分数；nD--料液的折射率(以上数据为由实验测得)。四、操作要点①对照流程图，先熟悉精馏过程中的流程，并搞清仪表上的按钮与各仪表相对应的设备与测控点。好文供参考!6/38②全回流操作时，在原料贮罐中配置乙醇含量20%~25%(摩尔分数)左右的乙醇-正丙醇料液，启动进料泵，向塔中供料至塔釜液面达250~300mm。③启动塔釜加热及塔身伴热，观察塔釜、塔身t、塔顶温度及塔板上的气液接触状况(观察视镜)，发现塔板上有料液时，打开塔顶冷凝器的水控制阀。④测定全回流情况下的单板效率及全塔效率，在一定的回流量下，全回流一段时间，待该塔操作参数稳定后，即可在塔顶、塔釜及相邻两块塔板上取样，用阿贝折光仪进行分析，测取数据(重复2～3次)，并记录各操作参数。⑤实验完毕后，停止加料，关闭塔釜加热及塔身伴热，待一段时间后(视镜内无料液时)，切断塔顶冷凝器及釜液冷却器的供水，切断电源，清理现场。五、报告要求①在直角坐标系中绘制x-y图，用图解法求出理论板数。②求出全塔效率和单板效率。③结合精馏操作对实验结果进行分析。六、数据处理(1)原始数据①塔顶：nD1=，nD2=;塔釜：nD1=，nD2=nD1=，nD2=;nD1=，nD2=。②第四块板：第五块板：(2)数据处理好文供参考!7/38①由附录查得下乙醇-正丙醇t-x-y关系：表1：乙醇—正丙醇平衡数据(p=)序号1234567891011液相组成x气相组成y沸点/℃00乙醇沸点：℃，丙醇沸点：℃。纯溶质(溶剂)折光率原始数据纯物质冰乙醇正丙醇折光率均值回归方程：由质量分数m=A-BnD代入m1=1nD1=与m2=0nD2=得.=①②原始数据处理：表2：原始数据处理名称塔顶塔釜第4块板第5块板折光率nD折光率nD平均折光率nD质量分数ω摩尔分数x以塔顶数据为例进行数据处理：D.好文供参考!8/38将平均折光率带入①式..x......乙醇。正丙醇4660③在直角坐标系中绘制x-y图，用图解法求出理论板数。乙醇参见乙醇-丙醇平衡数据作出乙醇-正丙醇平衡线，全回流条件下操作线方程为y=x,具体作图如下所示(塔顶组成，塔釜组成)：图2：乙醇—正丙醇平衡线与操作线图④求出全塔效率和单板效率。由图解法可知，理论塔板数为块(包含塔釜)，故全塔效率为E.第5块板的入板液相浓度x4=，出板组成x5=由y5=x4=查图2中乙醇和正丙醇相平衡图，得x5=.100%..100%.%N总8则第5块板单板效率Em1,5..100%.%七、误差分析及结果讨论1.误差分析：(1)实验过程误差：测定折光率时溶质组分有所挥发造成数据误差好文供参考!9/38(2)数据处理误差：使用手绘作图法求取理论塔板数存在一定程度的误差，尤其是在求取x5=时，直接在图上寻找对应点，误差较大。(3)折光仪和精馏塔自身存在的系统误差。2.结果讨论：此次实验测得的全塔效率为%，单板效率为%，全回流操作稳定，全塔效率和塔板效率较为合理。八、思考题1.什么是全回流。全回流操作有哪些特点，在生产中有什么实际意义。如何测定全回流条件下的气液负荷。答：a、冷凝后的液体全部回流至塔内，这称作全回流。简单来说，就是塔顶蒸汽冷凝后全部又回到了塔中继续精馏。b、D=0，实际生产是没有意义的，但一般生产之前精馏塔都要进行全回流操作，因为刚开始精馏时，塔顶的产品还不合格，而且让气液充分接触，使精馏塔尽快稳定、平衡。U2Q..Rc、要测定全回流条件下的气液负荷，利用公式，其中塔釜的加热电压和电阻已知，查出相变焓，则可以求出汽化量q,则有在全回流下L=V=q。筛板精馏塔精馏实验报告2浅析特殊精馏技术论文好文供参考!10/38精馏是过程工业中应用最广的分离操作，据估计，90%～95%的产品提纯和回收由精馏实现，这除了由于其技术比较成熟的原因外，最主要的是因其通常只需要提供能量和冷却剂，就能得到高纯度产品，操作简单，一般比较经济。一般的蒸馏或精馏操作是以液体混合物中各组分的相对挥发度差异为依据的。组分间挥发度差别愈大愈容易分离。但对于某些液体混合物，不宜或不能用一般精馏方法分离。而从技术上，经济上又不适用于其它方法分离时，则需要采用特殊精馏方法，另外随着生物技术、中药现代化和环境化工等领域的不断发展和兴起，人们对蒸馏技术提出了很多新的要求(低能耗、无污染等)，由此也促进了许多精馏技术的产生，主要有以下几个方面：耦合精馏、特殊物料精馏、节能技术精馏等。1耦合精馏截至目前所开发出的耦合精馏方法有膜蒸馏、催化精馏、吸附精馏、萃取精馏等等。1.1反应精馏反应精馏是化学反应和精馏分离耦合在一个设备中进行的操作。反应精馏自1860年以来已经被应用于各种化工过程中，但直到1921年，反应精馏概念才由Backhaus提出，70年代初，Sennewald等则首先对催化精馏过程进行了描述。根据反应体系及采用催化剂的不同，反应精馏可分为均相反应精馏(包括催化和非催化反应精馏工艺)和非均相催化反应好文供参考!11/38精馏(即通常所称的催化蒸馏);根据投料操作方式，反应精馏可以分为连续反应精馏和间歇反应精馏；根据化学反应速度的快慢，反应精馏分为瞬时、快速和慢速反应精馏。反应精馏与常规精馏都是在普通的蒸馏塔中进行，但由于精馏操作和化学反应的相互影响，反应精馏具有自身显著的优点，主要有以下几点：(1)提高了反应物的转化率和选择性，有些情况下可使反应物的转化率接近100%。化学反应过程容易控制。(2)减少设备投资费用和操作费用，也减少能量消耗。由于化学反应和精馏操作在一个精馏塔中进行，所以化学反应不需要专门的反应器，不必进行未参与反应的反应物二次蒸馏和重回反应器的操作，减少了能量消耗。若化学反应是放热反应，则产生的反应热可以被蒸馏操作直接利用，减少了再沸器提供的能量。(3)设备紧凑，减少操作所需要占用的空间。(4)可以有效地避免共沸物的形成给精馏分离操作所带来的困难。在反应精馏中，由于化学反应的存在，在常规精馏中存在的共沸体系在反应精馏中可能消失。对于一些用常规精馏难以分离的物系，使用反应精馏可以获得比较纯净的目的产物。如间二甲苯和对二甲苯是同分异构体，使用常规精馏分离，需要较多的理论塔板数和较大的回流比，使用对二甲苯钠作为夹带剂只需要6块塔板即可有效分好文供参考!12/38离。对于催化蒸馏，催化剂填充层起着加速化学反应速率和传质的作用。反应精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工艺中，现在反应精馏过程能够应用于以下反应类型：(1)酯化反应；(2)乙烯基乙酸盐的合成；(3)酯交换反应；(4)水解反应；(5)缩醛化作用；(6)水合/脱水作用；(7)烷化/烷基交换作用/脱烷作用；(8)异构化作用；