筛板塔精馏实验一.实验目的1.了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法
2.学会判断系统达到稳定的方法,掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法
3.学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精馏塔分离效率的影响
二.基本原理1.全塔效率ET全塔效率又称总板效率,是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值:NT——完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括蒸馏釜;NP——完成一定分离任务所需的实际塔板数,本装置NP=10
2.图解法求理论塔板数NT以回流比R写成的精馏段操作线方程如下:yn+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;xn——精馏段第n块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xD——塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R——泡点回流下的回流比
提馏段操作线方程如下:ym+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;xm——提馏段第m块塔板下流的液体组成,摩尔分数;xW-塔底釜液的液体组成,摩尔分数;L'-提馏段内下流的液体量,kmol/s;W-釜液流量,kmol/s
加料线(q线)方程可表示为:其中,q——进料热状况参数;rF——进料液组成下的汽化潜热,kJ/kmol;tS——进料液的泡点温度,℃;tF——进料液温度,℃;cpF——进料液在平均温度(tS−tF)/2下的比热容,kJ/(kmol℃);xF——进料液组成,摩尔分数
(1)全回流操作在精馏全回流操作时,操作线在y-x图上为对角线,如图1所示,根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论塔板数
图1全回流时理论塔板数确定(2)部分回流操作部分回流操作时,如图2,图解法的主要步骤为:A
根据物系和操作压力画出相平衡曲线,并画出对角线作为辅助线;B
在对角线上定出a点(xD,xD)、f点(xF,xF)和b点(xW,xW);C
在y轴上定出y