【正文】 擾(如R、xF、F、采出率等發(fā)生波動時)，全塔各板上的組成發(fā)生變化，全塔的溫度分布也發(fā)生相應(yīng)的變化，其中有一些板的溫度對外界干擾因素的反應(yīng)最靈敏，故稱它們?yōu)殪`敏板。靈敏板溫度的變化可預(yù)示塔內(nèi)的不正?，F(xiàn)象的發(fā)生，可及時采取措施進行糾正。 4．全塔效率 全塔效率是板式塔分離性能的綜合度量，一般由實驗測定。料箱 料泵冷凝器精餾塔蒸餾釜回流分配器貯槽PT1T2T3式中NT、N分別表示全回流下達到某一分離要求所需的理論板數(shù)和實際板數(shù)。實驗裝置及流程 蒸餾釜——Φ250180。400180。3 mm不銹鋼制，內(nèi)有兩支電熱棒，一支為恒定加熱（），另一支為可調(diào)加熱（0~1kW）。 塔體—— 塔 徑：50mm塔板數(shù)：15板間距：100mm開孔率；%孔 徑：2mm孔 數(shù)：21，三角形排列溢流管：Φ14180。2不銹鋼管，堰高h0=10mm塔頂冷凝器——不銹鋼制，蛇管式，上面有排氣旋塞。產(chǎn)品儲槽——Φ250180。400180。3 mm不銹鋼制。料槽與供料泵儀表參數(shù)——回流流量計：量程6～60mL／min產(chǎn)品流量計：～25mL／min進料流量計：量程0～10L／h操作參數(shù)—— P（塔釜）= ～ Pa（表壓） T（靈敏板）=78～83℃實驗步驟及注意事項 1．在塔釜中先加入7～8%（v）的乙醇水溶液，液面居液位計的2/3處，開啟加熱電源，電壓為220V，打開塔頂冷凝器進水閥，關(guān)閉出料控制閥，開足回流控制閥，使塔處于全回流狀態(tài)下操作，建立板上穩(wěn)定汽液兩相接觸狀況。 2．同時取樣分析塔頂組成xD與塔釜組成xW。用比重計分析時注意，樣品必須冷卻至20℃，比重計測得值的單位是v%，將此值查表或計算即可得mol%。 3．部分回流時，將加料流量計開至2L／h，微微開大加熱電流近，基本上要保持精餾段原來上升的氣量。正常的釜壓應(yīng)控制在P（釜）=～，T(靈敏板）=78～83℃。實驗中注意事項1． 預(yù)熱時，要及時開啟塔頂冷凝器的冷卻水閥；當釜液沸騰后，要注意控制加熱量。2． 由于開車前塔內(nèi)存有較多的不凝性氣體——空氣，開車后要利用上升的蒸汽將其排出塔外，因此開車后要注意開啟塔頂?shù)呐艢饪伎恕? 3．部分回流操作時，要預(yù)先選擇好回流比和加料口。 4．要隨時注意釜內(nèi)的壓強、靈敏板的溫度等操作參數(shù)的變化情況，隨時加以調(diào)節(jié)控制。 5．取樣必須在操作穩(wěn)定時進行，要做到同時取樣，取樣數(shù)量要能保證比重計浮起。 6．操作中要維持進料量、出料量基本平衡；調(diào)節(jié)釜底殘液出料量，維持釜內(nèi)液面不變。
思考題1． 精餾塔操作中，塔釜壓力為什么是一個重要操作參數(shù)？塔釜壓力與哪些因數(shù)有關(guān)？2． 板式塔汽液兩相的流動特點是什么？3． 操作中增加回流比的方法是什么？能否采用減少塔頂出料量D的方法？ 4． 精餾塔在操作過程中，由于塔頂采出率太大而造成產(chǎn)品不合格，恢復(fù)正常的最快、最有效的方法是什么？5． 本實驗中，進料狀況為冷態(tài)進料，當進料量太大時，為什么會出現(xiàn)精餾段干板，甚至出現(xiàn)塔頂既沒有回流又沒有出料的現(xiàn)象？應(yīng)如何調(diào)節(jié)？6． 在部分回流操作時，你是如何根據(jù)全回流的數(shù)據(jù)，選擇一個合適的回流比和進料口位置的？仿真實驗軟件使用說明啟動實驗：用鼠標點擊“開始—程序—東方仿真——”開始程序，出現(xiàn)如下圖所示畫面：將鼠標移動到要做的實驗名稱的相應(yīng)條目上，用鼠標左鍵點擊即可啟動實驗。系統(tǒng)功能：主界面的菜單分兩部分，包括左側(cè)菜單和下方菜單。左側(cè)菜單為系統(tǒng)調(diào)用菜單，用于調(diào)用主界面以外的其他窗口，包括“實驗指導(dǎo)，實驗操作，數(shù)據(jù)處理，教學課件，素材演示”五項，下面做分別介紹：——實驗講義相關(guān)內(nèi)容，包括實驗原理，設(shè)備介紹，計算公式，以及注意事項等；——詳細的操作指導(dǎo)，相當于一般Windows程序的幫助文件，可按F1鍵調(diào)出；——數(shù)據(jù)處理窗口，包括數(shù)據(jù)的記錄、計算，曲線繪制或公式回歸等內(nèi)容；——與實驗內(nèi)容相關(guān)的教學課件，采用開放式設(shè)計，教師可以用自己制作的課件代替，具體方法在后面第三章介紹；——真實設(shè)備的照片、錄像等素材的演示；下方菜單為系統(tǒng)功能菜單，包括一些系統(tǒng)的設(shè)置以及一些實驗的功能，有“自動記錄，記錄授權(quán)，思考題，聲音控制，打印設(shè)置，退出”六項，下面分別加以介紹：——自動記錄，可以自動記錄下當前的實驗數(shù)據(jù)，儲存在數(shù)據(jù)處理的原始數(shù)據(jù)部分，但需要在授權(quán)中心獲得授權(quán)；——參數(shù)設(shè)置，可以修改當前實驗的設(shè)備參數(shù)或?qū)嶒灄l件，但需要在授權(quán)中心獲得授權(quán)；——思考題，與實驗有關(guān)的標準化試題測試以及實驗操作的評分，采用開放式設(shè)計，教師可以加入自己編的思考題，具體方法在后面第三章介紹；——網(wǎng)絡(luò)控制，可通過連接教師站獲得實驗配置信息、提交實驗報告；——授權(quán)中心，用于向用戶提供各種權(quán)利的授權(quán)；——退出，退出實驗到實驗菜單（實驗上篇或?qū)嶒炏缕?。要啟動以上某個窗口，將鼠標移動到以上相應(yīng)項目上點擊左鍵即可。實驗十三 流體流動阻力的測定實驗操作：第一步：開泵（）因為離心泵的安裝高度比水的液面低，因此不需要灌泵。直接點擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動離心泵，開始實驗。第二步：管道系統(tǒng)排氣以及調(diào)節(jié)倒U型壓差計（圖132） 將管道中所有閥門都打開，使水在3個管路中流動一段時間，直到排盡管道中的空氣，然后點擊倒U型管（圖133），會出現(xiàn)一段調(diào)節(jié)倒U型管的動畫。最后關(guān)閉各閥門，開始試驗操作。 第三步：測量光滑管數(shù)據(jù)光滑管建立流動啟動離心泵并調(diào)節(jié)完倒U型壓差計后，依次調(diào)節(jié)閥閥閥3的開度大于0，即可建立流動。關(guān)閉粗糙管和突然擴大管的球閥，打開光滑管的球閥，使水只在光滑管中流動。讀取數(shù)據(jù)（）鼠標左鍵點擊正或倒U型壓差計，即可看到如圖的畫面（紅色液面只是作指示用，真實裝置可能為其他顏色，如水銀為銀白色）。倒U型壓差計的取壓口與管道上的取壓口相連，正U型壓差計的取壓口與孔板的取壓口相連。用鼠標上下拖動滾動條即可讀數(shù)。實驗中每一管路均有一倒U型管，連續(xù)點擊圖中的倒U型管即可在3個倒U型管中切換。倒U型管上方的數(shù)字標出了與該管相連的管路。注意：讀數(shù)為兩液面高度差，單位mm記錄數(shù)據(jù)（）鼠標左鍵點擊實驗主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，點擊原始數(shù)據(jù)頁，按標準數(shù)據(jù)庫操作方法在正U型壓差計和倒U型壓差計兩欄中分別填入從正U型壓差計和倒U型壓差計所讀取的數(shù)據(jù)。注意：如果您使用自動記錄功能，則當您點擊“自動記錄”鍵時，數(shù)據(jù)會被自動寫入而不需手動填寫。記錄多組數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)閥門開度以改變流量，重復(fù)上述第2——3步， 為了實驗精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進入下一步測量粗糙管數(shù)據(jù)。第二步：測量粗糙管數(shù)據(jù)粗糙管建立流動完成光滑管數(shù)據(jù)的測量和記錄后，建立粗糙管的流動。測量并記錄數(shù)據(jù)測量粗糙管的數(shù)據(jù)與測量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同，重復(fù)測量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第2——4步，為了實驗精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進入下一步測量突然擴大管數(shù)據(jù)。第三步：測量突然擴大管數(shù)據(jù)突然擴大管建立流動完成粗糙管數(shù)據(jù)的測量和記錄后，建立突然擴大管的流動。突然擴大管數(shù)據(jù)的測量記錄測量突然擴大管的數(shù)據(jù)與測量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同，重復(fù)測量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第2——4步，為了實驗精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進入數(shù)據(jù)處理。注意事項：（1）為了接近理想的光滑管，我們選用了玻璃管，實際上在普通實驗室中很少采用玻璃管。（2）為了更好的回歸處理數(shù)據(jù)，請盡量多的測量數(shù)據(jù)，并且盡量使數(shù)據(jù)分布在整個流量范圍內(nèi)。（3）在層流范圍內(nèi)，用閥門按鈕調(diào)節(jié)很難控制精度，請在閥門開度欄內(nèi)自己輸入開度數(shù)值（閥門開度小于5）。（4）對于突然擴大管，我們做了簡化，認為阻力系數(shù)是定值，不隨Re變化。四、數(shù)據(jù)處理第一步：原始數(shù)據(jù)記錄（） 注意：由于三組數(shù)據(jù)的格式相同， 請您注意不要混淆第二步：數(shù)據(jù)計算 填好數(shù)據(jù)后，如果不采用“自動計算”功能，則可以在數(shù)據(jù)處理的“設(shè)備參數(shù)”頁得到計算所需的設(shè)備參數(shù)。 如果要使用“自動計算”功能，在相應(yīng)的計算結(jié)果頁點擊“自動計算”即可。數(shù)據(jù)即可自動計算并自動填入數(shù)據(jù)庫。第三步：曲線繪制（）計算完成后，如下圖所示在曲線頁點擊“開始繪制“即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動繪制出曲線 實驗十四 離心泵性能曲線的測定實驗操作：第一步：灌泵因為離心泵的安裝高度在液面以上，所以在啟動離心泵之前必須進行灌泵。如下圖141所示，打開灌泵閥。圖141圖142在壓力表上單擊鼠標左鍵，即可放大讀數(shù)（右鍵點擊復(fù)原）。當讀數(shù)大于0時，說明泵殼內(nèi)已經(jīng)充滿水，但由于泵殼上部還留有一小部分氣體，所以需要放氣。調(diào)節(jié)排氣閥開度大于0，即可放出氣體，氣體排盡后，會有液體涌出，如上圖142所示。此時關(guān)閉排氣閥和灌泵閥，灌泵工作完成。第二步：開泵圖143圖144灌泵完成后，打開泵的電源開關(guān)（圖143），啟動離心泵。注意：在啟動離心泵時，主調(diào)節(jié)閥應(yīng)關(guān)閉，如果主調(diào)節(jié)閥全開，會導(dǎo)致泵啟動時功率過大，從而可能引發(fā)燒泵事故。第三步、建立流動啟動離心泵后，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥（圖144）的開度為100。第四步：讀取數(shù)據(jù)等渦輪流量計的示數(shù)穩(wěn)定后，即可讀數(shù)。鼠標左鍵點擊壓力表、真空表和功率表，即可將其放大，以讀取數(shù)據(jù)，如下圖145所示：注意：務(wù)必要等到流量穩(wěn)定時再讀數(shù)，否則會引起數(shù)據(jù)不準。圖145第五步：記錄數(shù)據(jù)（圖145）鼠標左鍵點擊實驗主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，在原始數(shù)據(jù)頁按項目分別將數(shù)據(jù)填入記錄表，也可在用點擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表中記錄數(shù)據(jù)，兩者形式基本相同，注意單位換算。圖146 注意：如果您使用自動記錄功能，則當您點擊“自動記錄”鍵時，數(shù)據(jù)會被自動寫入而不需手動填寫。第六步：記錄多組數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥的開度以改變流量，然后重復(fù)上述第4—5步，從大到小測10組數(shù)據(jù)。記錄完畢后進入數(shù)據(jù)處理。注意事項：當沒有完成灌泵時啟動泵會發(fā)生氣縛現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)波動。四、數(shù)據(jù)處理：第一步：記錄原始數(shù)據(jù)（圖146） 如果您使用“自動記錄”功能或已經(jīng)將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，則可以跳過此步，如果您是將數(shù)據(jù)記錄在用點擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表內(nèi)，則請您將數(shù)據(jù)填入表格中。第二步：數(shù)據(jù)計算填好數(shù)據(jù)后，如果不采用“自動計算”功能，則可以在原始數(shù)據(jù)頁找到計算所需的參數(shù)，如果要使用“自動計算”功能，在相應(yīng)的計算結(jié)果頁點擊“自動計算”即可，數(shù)據(jù)即可自動計算并自動填入。如圖147所示。圖147 圖148第三步：特性曲線繪制（圖148）計算完成后，如上圖148所示在曲線頁點擊“開始繪制”即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動繪制出曲線。五、實驗報告圖149點擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“打印”按鈕(圖149)，即可調(diào)出實驗報表窗口。點擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“保存”按鈕，可保存原始數(shù)據(jù)到磁盤文件，并可點擊“讀入”按鈕讀入該數(shù)據(jù)文件。實驗十五 過濾實驗實驗步驟首先,打開自來水閥,往配料桶供水,如圖151所示:圖151 圖152啟動離心泵,打開回流閥,將懸浮液攪拌均勻,如圖152所示：當懸浮液攪拌均勻后，打開高位槽的排氣閥（圖153），再采出閥，向高位槽輸送懸浮液：圖153 圖154啟動風機,打開加壓閥，給發(fā)高位槽加壓，點擊壓力表可顯示高位槽壓力（圖154），將加壓閥與排氣閥開度保持一致，使高位槽壓力穩(wěn)定，打開攪拌電機開關(guān)：點擊板框過濾機右邊的旋柄，壓緊板框（圖155）：圖155 圖156打開過濾閥，即可開始過濾，點擊計量桶（圖156），可觀察液位,本實驗自動記錄默認打開，點擊自動記錄按鈕即可記錄數(shù)據(jù)。點擊左側(cè)菜單的數(shù)據(jù)處理按鈕，可查看自動記錄的原始數(shù)據(jù)（圖157）：圖157 圖158點擊顯示計算結(jié)果畫面，再點擊自動計算按鈕，即可得到計算結(jié)果（圖158）：點擊顯示數(shù)據(jù)曲線畫面，再點擊開始繪制按鈕，即可得到數(shù)據(jù)曲線（圖159）： 圖159點擊顯示實驗參數(shù)畫面，可查看本實驗各設(shè)備的參數(shù)。實驗十六 傳熱實驗（水蒸汽）實驗操作：第一步：啟動水泵（圖161）圖161 圖162點擊電源開關(guān)的綠色按鈕，啟動水泵，水泵為換熱器的管程提供水源。第二步：打開進水閥（圖162）　　開泵后，調(diào)節(jié)進水閥至微開，這時換熱器的管程中就有水流動了。第三步：打開蒸汽發(fā)生器（圖163）（圖163）（圖164）蒸汽發(fā)生器的開關(guān)在蒸汽發(fā)生器的右側(cè)。鼠標左鍵單擊開關(guān)，這時蒸汽發(fā)生器就通電開始加熱，并向換熱器的殼程供汽。第四步：打開放汽閥（圖164）打開放汽閥，排出殘余的不凝氣體，使在換熱器殼程中的蒸汽流動通暢。第五步：讀取水的流量（圖165） 在圖中點擊孔板流量計的壓差計出現(xiàn)讀數(shù)畫面。讀取壓差計讀數(shù)。經(jīng)過計算可得冷水的流量。圖165圖166第六步：讀取溫度（圖166） 在換熱管或者測溫儀上點擊會出現(xiàn)溫度讀數(shù)畫面。讀取各處溫度數(shù)值。其中溫度節(jié)點19的溫度為觀察溫度分布用，在數(shù)據(jù)處理中用不到。蒸汽進出口及水進出口的溫度需要記錄。按自動記錄可由計算機自動記錄實驗數(shù)據(jù)。按退出按鈕關(guān)閉溫度讀取畫面。第七步：記錄多組數(shù)據(jù) 改變進水閥開度，重復(fù)以