化工原理實驗報告四板效率

實驗四、精餾塔的操作與塔板效率的測定

一、 實驗目的

了解精餾塔的構造，熟悉精餾工藝流程；

熟悉精餾塔操作方法；

測定篩板精餾塔在全回流情況下的全塔效率；

二、實驗原理

實驗裝置為電加熱篩板塔，操作方式為全回流：塔頂蒸汽冷凝後全部回到塔內，即回流比無限大，此時操作線方程為

全塔效率為， ：理論板數，：實際板數，15塊

測取資料：塔頂濃度，塔釜濃度

塔內物係：20%（v/v）的乙醇和水混合物

三、實驗步驟：

實驗開始時，釜內液位高度約2/3。

調節加熱電壓至100v左右，使塔操作正常.

觀察塔頂溫度與塔底溫度基本不變，用錐形瓶分別接取一定量的塔頂回流液、塔釜殘液，冷卻到40℃以下。

將冷卻液倒入量筒中，用酒精計測取其比重，讀數為體積分率，同時測量溶液溫度。

查表，將體積分率換算成20℃時的體積分率。

查酒精在20℃時的體積分率與摩爾分率的關係曲線，得出酒精的摩爾分率。

注意事項：

1． 注意蒸餾釜液位處在正常位置；

2． 調節加熱電壓不宜忽大忽小。

五、實驗資料

實驗在全回流條件下測定資料為

2號實驗裝置：

塔頂溫度：77.5℃ 塔底溫度：91.3℃ 加熱電壓：101..2v 冷卻水流量：95l/h

1號實驗裝置：

塔頂溫度：77.5℃ 塔底溫度：91.8℃ 加熱電壓：102.4v 冷卻水流量：78l/h

六、資料處理與討論

根據以上測定資料，用**法求出2號實驗裝置全塔的理論板數為6-1=5。

附圖1. **法求2號實驗裝置理論板層數

計算全塔效率

e=5/15=33.3%

1號實驗裝置全塔的理論板數為12-1=11。

附圖1. **法求1號實驗裝置理論板層數

計算全塔效率

e=11/15=73.3%

討論：2號實驗裝置與1號實驗裝置的全塔效率相差很大，從操作條件看，只有冷卻水流量不同，其它基本相同。推測冷卻水量太大會將塔頂冷凝液冷卻至較低溫度，回到塔內後會消耗大量向上的蒸汽，從而降低塔效率。

建議：增設回流液溫度測量儀表，通過控制冷凝水流量來將該溫度限制在泡點附近。

七、思考題

1． 怎樣判定全塔操作已達穩定？

塔頂、塔底溫度不再隨時間改變，基本就可以判定全塔操作已達穩定。

2． 精餾塔操作中，若塔頂產品不達要求，一般應怎樣調整操作？

視情況而定，如果是連續進料採出，應加大回流比；如果是全回流，可調整塔頂冷凝器的冷卻水流量，或向塔釜中新增乙醇。

3． 本裝置可否在部分回流時，測取單板效率？可以。

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