化工基础实验精馏实验报告
摘要:欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法,也是化工过程最
重要的单元操作。本文研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况:精馏塔在全回流和部分回流下理论塔板数和全塔效率;并主要对乙醇水混合液精馏过程中的不同实验操作条件进行研究,得出不同回流比对操作条件和分离能力的影响。并由图解法确定出理论塔板数和最适宜的分离操作条件。
关键词:精馏回流进料插入法图解法
前言精馏技术作为化工过程中重要的单元操作之一,是将复杂化合物提存为单一组分最
常用的方法。精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在相互接触的过程中,液相中的轻组分转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。目前发展了膜分离法、吸附分离法和萃取法等分离技术,但其生产操作都产生大量废物,因此通常采用精馏法实现物质分离,而且从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的。
在实际生产应用时,精馏操作首先需要解决的是精馏塔操作问题。本文就此研究了全回流和部分回流条件下理论塔板数和全塔效率,同时对不同回流比对操作条件和分离能力的影响,采用图解法求取全回流和不同回流比下部分回流理论塔板数。通过等板高度(HETP)的大小来评价填料塔的分离能力,并找出最优进料量及回流比,等板高度越小,填料层的传质分离效果越好。对解决化工生产实际问题有重要意义。
1实验部分
11基本原理
填料塔属连续接触式传质设备,填料精馏塔与板式精馏塔的不同之处在于塔内气液相浓
度前者呈连续变化,后者层逐级变化。等板高度(HETP)是衡量填料精馏塔分离效果的一个
关键参数,等板高度越小,填料层的传质分离效果就越好。
1等板高度(HETP)
HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小,不仅取决于填料
的类型、材质与尺寸,而且受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响。对于双组分体系,
根据其物料关系x
,通过实验测得塔顶组成xD、塔釜组成xW、进料组成xF及进料热状况q、
回流比R和填料层高度Z等有关参数,用图解法求得其理论板NT后,即可用下式确定:
HETP=ZNT
(9-1)
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f化工基础实验精馏实验报告
2图解法求理论塔板数NT
图解法又称麦卡勃-蒂列(McCabe-Thiele)法,简称M-T法,其原理与逐板计算法
完全相同,只是将逐板计算过程在y-x图上直观地表示出来。
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