精餾實驗裝置
說明書(乙醇-丙醇體系)
吉林化工學院
化工原理教研室
一、目的：
1、測定全回流條件下的全塔效率和單板效率
2、測定部分回流條件下的全塔效率
二、原理：
本裝置為des—ⅲ型精餾實驗裝置。精餾塔共有8塊塔板，塔身的結構尺寸為：塔內徑為50mm，塔板間距為80mm，溢流管截面積為80mm2，溢流堰高為12mm，底隙高度為5mm，每塊塔板上開有直徑為1.
5mm的小孔，正三角形排列，孔間距為6mm。除7、8板外，每塊塔板上都有液相取樣口。為了便於觀察塔板上的氣液接觸狀況，在7與8板間設有一節玻璃視盅。
蒸餾釜的尺寸φ108×4×400mm，裝有液面計、電加熱棒（加熱面積為0.05m2,功率為1500w）、控溫電熱棒（200w）、溫度計介面、測壓口和取樣口，分別用於觀測釜內液面高度、控制電加熱量、測量釜溫、測量塔板壓降和塔釜液相取樣。塔頂冷凝器為一蛇管式換熱器，換熱面積為0.
06m2，管外走蒸汽，管內走冷卻水。
回流分配裝置由回流分配器與控制器組成。回流分配器由玻璃製成，兩個出口管分別用於回流和採出，引流棒為一根φ4mm的玻璃棒，內部裝有鐵芯，可在控制器的作用下實現引流。此回流分配器既可通過控制器實現手動控制回流比，也可通過計算機實現自動控制。
板效率是體現塔板效能及操作狀況的主要引數，主要包括：
1、總板效率
式中： n ——理論板數 ne——實際板數
2、單板效率
式中： eml——以液相濃度表示的單板效率；
xn,xn-1——第n塊板和第n-1塊板液相濃度；
xn* ——與第n塊板氣相濃度相平衡的液相濃度。
三、裝置圖：
圖1、精餾實驗流程
1、配料罐 2、迴圈幫浦 3、進料罐 4、進料幫浦 5、塔釜冷凝器 6、π型管 7、塔釜加熱器 8、視盅 9、旁路閥 10、進料流量計 11、回流比分配器 12、塔頂冷凝器
四、實驗步驟
1）配料。在配料罐中配製乙醇體積分率為20％的乙醇、丙醇溶液，啟動迴圈幫浦攪勻並打入進料罐中。
2）進料。開啟進料幫浦，調節旁路閥、進料口閥門、進料流量計閥門等，向塔內進料至液位計高度4/5左右。
3）全回流操作。先開塔頂放空閥門，然後按下塔釜加熱器「手動加熱」綠色按鈕，調節加熱電壓至100v，或選擇「自動加熱」模式，開啟冷卻水，有回流後根據汽液接觸狀況對電壓適當調整；約20分鐘穩定後塔頂、塔釜及相鄰兩塊塔板取樣分析資料。
4）部分回流操作。開進料幫浦、進料罐閥門及塔中進料口閥門，調整進料量為30ml/min，設定回流比為相應的數值3～4，開塔釜出料閥門及π型管閥門，調集成適的加熱電壓，穩定20分鐘後塔頂、塔釜取樣分析。
5）切換為「手動加熱」模式，手調改變加熱電壓，觀察液泛和漏液現象。
6）實驗完畢後停幫浦，關塔頂放空閥門，關進料罐閥門，關塔中進料口閥門，最後關冷卻水。
注意事項：
1）用計算機控制時，塔釜加熱採用「自動加熱」模式，「塔釜溫控」、「回流比」等可通過資料採集介面在計算機前修改。
2）為保證精餾塔的常壓操作，塔頂放空閥在裝置執行時一定要開啟；
3）塔釜加熱啟動後，冷卻水一定要接通；
4）操作時，塔釜液位不要低於液位計1/2，以免燒壞加熱器；
5）取樣時，針頭不拔出，只動針管，以免損傷氟橡膠墊而漏液；
6）阿貝折光儀的使用。
附錄1、乙醇—丙醇平衡資料（p=101.325kpa）
4、實驗資料記錄**
表1 全回流原始資料表 （加熱總電阻r=28.5ω）
表2 部分回流原始資料表 （進料量30ml/min，d、w根據物料衡算獲得）
乙醇、正丙醇有關計算引數
表2 乙醇、正丙醇汽化熱和熱容資料
乙醇:1）
（2）正丙醇:
3） （4）
混合液:
5）6）
（7）式中： ――進料的平均摩爾汽化熱，(kj/kmol)
――進料的平均摩爾熱容，(kj/kmolk)
乙醇－丙醇折光率與溶液濃度的關係
溶液濃度用阿貝折射儀測定。阿貝折射儀的使用方法見附錄3。
258）
（9）式中：―― 乙醇的質量分率；折光率
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填表日期2013 11 11 填報說明 崗位名稱 按部門需求填報具體崗位 崗位類別 填教師 行政或工勤 崗位級別 行政人員 正部 副部 正科 副科 科員 專任教師 按職稱填報 任職者姓名 在崗人員填寫姓名，如本崗暫無人員，可不填。任職者簽字 暫不填。崗位概述 簡單概括崗位內容。崗位職責 詳細全面的寫...
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