乙醇-水精馏塔实验
14页1、-乙醇-水精馏塔实验一、实验目的:1.了解板式精馏塔的构造和操作。2.学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。二、实验内容:1.测定精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。2.测定精馏塔在局部回流条件下,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 1局部回流时,进料热状况参数的计算式为 2式中: tF 进料温度, 。 tBP 进料的泡点温度, 。Cpm 进料液体在平均温度tF+ tP/2下的比热,kJ/kmol rm 进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol kJ/kmol 3 kJ/kmol 4式中: CP1, CP2 分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,kJ/kg。 r1,r2分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。M1,M2分别为纯组份1和组份2的摩尔质量,kJ/kmol。*1,*2分别为纯组份1和组份2在进料中
2、的摩尔分率。四、实验装置根本情况:1实验设备流程图如图1所示: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-回流比流量计;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:精馏塔实验装置构造参数见表1: 表1 精馏塔构造参数名称直径mm高 度mm板间距mm板 数(块)板型、孔径mm材 质塔体763.510010011筛板2.0不锈钢塔釜2202400不锈钢塔顶冷凝器893.5600不锈钢塔釜冷凝器573.5300不锈钢表2 乙醇水 t-*-y 关系 (以乙醇摩尔分率表示,*-液相,y-气相 )摩尔分数*摩尔分数yt/0.000 0.000 1000.050 0.310
3、 90.60.100 0.430 86.40.200 0.520 83.20.300 0.575 81.70.400 0.614 80.70.500 0.657 79.90.600 0.698 79.10.700 0.755 78.70.800 0.820 78.40.894 0.894 78.150.950 0.942 78.31.000 1.000 78.3乙醇沸点: 78.3; 水沸点:100.0.3实验仪器及试剂:1实验物系:乙醇水本试验也可用乙醇-正丙醇物系;2实验物系纯度要求: 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),浓度分析使用酒精计,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量分数W,通过质量分率求出摩尔分率(*),公式如下: 乙醇分子量46; 水分子量B183实验设备面板图如图2所示:图2 精馏设备仪外表板图五、实验方法及步骤: 1.实验前检查准备工作:配制一定浓度(质量浓度 20左右)的乙醇水混合液(总容量25升左右),倒入储料罐中。翻开进料入口阀27,其余阀门关闭,启动进料泵2,
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