20xx化工原理篩板塔精餾實驗報告(編輯修改稿)
2025-01-17 05:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時，既無任何產(chǎn)品采出，也無原料加入，塔頂?shù)睦淠喝糠祷厮?，這在生產(chǎn)中午實際意義。但是由于此時所需理論板數(shù)最少，又易于達到穩(wěn)定，故常在工業(yè)裝置的開停車、排除故障及科學(xué)研究時采用。
～。在精餾操作中，若回流系統(tǒng)出現(xiàn)故障，操作情況會急劇惡化，分離效果也將變壞。
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板效率是體現(xiàn)塔板性能及操作狀況的主要參數(shù)，有以下兩種定義方法。
（1） 總板效率E
E=N/Ne
式中E——總板效率；N——理論板數(shù)（不包括塔釜）；
Ne——實際板數(shù)。
(2)單板效率Eml
Eml=(xn1xn)/(xn1xn*)
式中 Eml——以液相濃度表示的單板效率；
xn ，xn1——第n塊板和第n1塊板的液相濃度；
xn*——與第n塊板氣相濃度相平衡的液相濃度。
總板效率與單板效率的數(shù)值通常由實驗測定。單板效率是評價塔板性能優(yōu)劣的重要數(shù)據(jù)。物系性質(zhì)、板型及操作負荷是影響單板效率的重要因數(shù)。當(dāng)物系與板型確定后，可通過改變氣液負荷達到最高板效率；對于不同的板型，可以保持相同的物系及操作條件下，測定其單板效率，以評價其性能的優(yōu)劣?？偘逍史从橙魉宓钠骄蛛x效果，常用于板式塔設(shè)計中。
若改變塔釜再沸器中加熱器的電壓，塔內(nèi)上升蒸汽量將會改變，同時，塔釜再沸器電加熱器表面的溫度將發(fā)生變化，其沸騰給熱系數(shù)也將發(fā)生變化，從而可以得到沸騰給熱系數(shù)與加熱量的關(guān)系。由牛頓冷卻定律，可知
Q=αA△tm
式中 Q——加熱量，kw。
α——沸騰給熱系數(shù)，kw/(m2*K)。
A——傳熱面積，m2。
△tm——加熱器表面與主體溫度之差，℃。
若加熱器的壁面溫度為ts ,塔釜內(nèi)液體的主體溫度為tw ,則上式可改寫為
Q=aA(tstw)
由于塔釜再沸器為直接電加熱，則加熱量Q為
Q=U/R
式中 U——電加熱的加熱電壓，V。 R——電加熱器的電阻，Ω。
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三、裝置和流程
本實驗的流程如圖1所示，主要有精餾塔、回流分配裝置及測控系
統(tǒng)組成。
精餾塔為篩板塔，全塔共八塊塔板，塔身的結(jié)構(gòu)尺寸為：塔徑∮（57）mm，塔板間距80mm；,溢流堰高12mm，底隙高度6mm；，正三角形排列，孔間距為6mm。為了便于觀察踏板上的汽液接觸情況，塔身設(shè)有一節(jié)玻璃視盅，在第16塊塔板上均有液相取樣口。
蒸餾釜尺寸為∮108mm4mm、電加熱器（）、控溫電熱器（200w）、溫度計接口、測壓口和取樣口，分別用于觀測釜內(nèi)液面高度，加熱料液，控制電加熱裝置，測量塔釜溫度，測量塔頂與塔釜的壓差和塔釜液取樣。由于本實驗所取試樣為塔釜液相物料，故塔釜內(nèi)可視為一塊理論板。塔頂冷凝器為一蛇管式換熱器，管外走冷卻液。
圖1 精餾裝置和流程示意圖
1．塔頂冷凝器 2．塔身3．視盅4．塔釜 5．控溫棒 6．支座
7．加熱棒 8．塔釜液冷卻器 9．轉(zhuǎn)子流量計 10．回流分配器
11．原料液罐 12．原料泵 13．緩沖罐 14．加料口 15．液位計
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回流分配裝置由回流分配器與控制器組成?？刂破饔煽刂苾x表和電磁線圈構(gòu)成?；亓鞣峙淦饔刹Ａе瞥?，它由一個入口管、兩個出口管及引流棒組成。兩個出口管分別用于回流和采出。引流棒為一根∮4mm的玻璃棒，內(nèi)部裝有鐵芯，塔頂冷凝器中的冷凝液順著引流棒流下，在控制器的控制下實現(xiàn)塔頂冷凝器的回流或采出操作。即當(dāng)控制器電路接通后，電磁圈將引流棒吸起，操作處于采出狀態(tài)；當(dāng)控制器電路斷開時，電磁線圈不工作，引流棒自然下垂，操作處于回流狀態(tài)。此回流分配器可通過控制器實現(xiàn)手動控制，也可通過計算機實現(xiàn)自動控制。
在本實驗中，利用人工智能儀表分別測定塔頂溫度、塔釜溫度、塔身伴熱溫度、塔釜加熱溫度、全塔壓降、加熱電壓、進料溫度及回流比等參數(shù)，該系統(tǒng)的引入，不僅使實驗跟更為簡便、快捷，又可實現(xiàn)計算機在線數(shù)據(jù)采集與控制。
4．物料濃度分析
本實驗所用的體系為乙醇正丙醇，由于這兩種物質(zhì)的折射率存在差異，且其混合物的質(zhì)量分數(shù)與折射
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