筛板塔精馏实验一．实验目的1．了解筛板精馏塔与其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。2．学会推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，讨论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 yC＝xD/(R+1)的点 c，连接 a、c 作出精馏段操作线；D.由进料热状况求出 q，过点 f 作出斜率为 q/（q-1）的 q 线交精馏段操作线于点 d，连接点 d、b 作出提馏段操作线；E.从点 a 开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点 d 时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点 b 为止；G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数（包含再沸器），跨过点 d 的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。图 2 部分回流时理论板数的确定本实验料液为乙醇水...
