1、1精馏塔实验一、实验目的：1、 熟悉精馏塔结构和精馏流程，掌握精馏塔操作方法；2、 学习精馏塔全塔效率的测定方法。二、实验原理概述：物料平衡为：F = D + W; FxF = DxD + WxW或者 ;WFx;Fx式中：F、D 、W 分别为进料、馏出液、釜残液的流率，kmol/s ；xF、xD 、xW 分别为进料、馏出液、釜残液的组成，摩尔分率；D/F、W/F分别为塔顶、塔底采出率。若总物料不平衡，当 FD + W 时，将导致塔釜、降液管和塔板液面升高，压降增大，雾沫夹带增加，严重者甚至会淹塔；当 FD + W 时，将导起塔釜、降液管和塔板液面降低、漏液量增加，塔板上气液分布不均匀，严重者甚
2、至会干塔。因此在实验过程中必须维持好物料平衡。精馏塔处于连续稳定的正常操作时，回流比应控制在设计回流比或适宜回流比。在塔板数固定的情况下，当满足 DxDFx F 且塔处于正常流体力学状态时，加大回流比 R，能提高塔顶馏出液组成 xD。加大回流比的措施：一是减少馏液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率。但塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率在装置中是有限度的。因此在操作过程中调节回流比时，要注意将两者调好、尤其是后者涉及维持热量平衡。三、操作步骤：1、 熟悉流程和主要控制点；2、 接通电源对釜液预热。3、 待加热釜内釜液沸腾后，进行全回流操作约 2030 分钟。4、 关小回流阀（流速在 3540
3、） ，开启馏出液产品出口阀，进行部分回流操作。5、 启用进料泵，进料量为6、 待操作稳定后，同时对馏出液、釜液、料液进行取样，测密度。馏出液酒精浓度高于 93，釜残液酒精浓度低于 3，操作才算达到要求；7、 实验完毕，关闭总电源。四、实验数据记录和处理：塔内径：50mm； 实际塔板层数：16 块； 板间距？： 100mm; 塔釜压力：2kPa温度， 流量，L/h 密度,%（20时）料液 28.0 料液 1.2 料液 19塔顶 78.1 馏出液 0.3 馏出液 90塔釜 99.8 回流液 2.58 釜液 1灵敏板 93.3班级：化学工程与工艺 姓名：韩兴云 学号：033112037 组别：甲 4
4、2回流比8.5由上图可以知道，理论塔板数为 9 块EN T/NP10056.3五、问题讨论：1、 是否精馏塔越高产量就越大？答：不是。因为由 RL/D 可以知道，馏出液的产量与回流比有关，而与塔高无关。2、 将精馏塔加高，能否得到无水酒精？答：不能。因为当乙醇的摩尔质量分数达到 89.4时，将与水在 78.15形成恒沸混合物，所以将精馏塔加高也不能得到无水酒精。3、 影响精馏塔操作稳定的因素有哪些？答：影响因素有：回流比的控制、物料平衡的控制。4、 操作中加大回流比应如何进行？答：一是减少馏液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率。5、 精馏塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，恢复正确的最快、最有效的方法是什么？答：进行回流操作 水水 水乙 醇水水 乙 醇乙 醇水乙 醇 （ )(/WnMV水乙 醇 乙 醇水水乙 醇水乙 醇 n31/ 水乙 醇 水乙 醇乙 醇 nx已知 f20时， 乙醇 789kg/m 3 水 998kg/m 3 M 水 1810 -3kg/mol M 乙醇 4610 -3kg/mol所以，解得 x1=0.0625 xD=0.8490 xW=9.22710-3
