精馏实验报告数据处理
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精馏实验实验报告3篇精馏实验实验报告1学院:化学工程学院姓名:学号:专业:化学工程与工艺班级:同组人员:课程名称:化工原理实验实验名称:精馏实验实验日期北京化工大学实验五精馏实验摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
通过实验,了解精馏塔工作原理。
关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。
一、目的及任务①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。
④测定部分回流时的全塔效率。
⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。
⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。
若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。
当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。
若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。
但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的1.2~2.0倍。
在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。
(1)总板效率EE=N/Ne式中E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);Ne——实际板数。
(2)单板效率EmlEml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn__)式中 Eml——以液相浓度表示的单板效率;xn ,xn-1——第n块板和第n-1块板的液相浓度;xn__——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。
化工原理实验精馏实验报告一、实验目的1、熟悉精馏的工艺流程和设备结构。
2、掌握精馏塔的操作方法和调节原理。
3、学会分析精馏过程中各种因素对分离效果的影响。
4、测定全回流和部分回流时的精馏塔效率。
二、实验原理精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过多次部分汽化和多次部分冷凝,使混合物分离成较纯组分的单元操作。
在精馏塔中,汽液两相在塔板上进行逆流接触,液相中的易挥发组分向气相中转移,气相中的难挥发组分向液相中转移,从而实现混合物的分离。
精馏塔的分离能力通常用塔板效率来衡量。
全塔效率是指达到指定分离要求所需的理论塔板数与实际塔板数之比。
单板效率则是指某一块塔板上的实际增浓程度与理论增浓程度之比。
三、实验装置与流程1、实验装置本实验采用的精馏装置主要由精馏塔、冷凝器、再沸器、进料泵、回流比控制器等组成。
精馏塔为筛板塔,塔板数为_____块。
2、实验流程原料液由进料泵送入精馏塔顶部,在塔内与上升的蒸汽进行传热和传质。
塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后,一部分作为回流返回塔顶,另一部分作为产品采出。
塔釜液体由再沸器加热产生蒸汽,返回塔内。
四、实验步骤1、全回流操作(1)检查实验装置,确保各设备正常运行,无泄漏现象。
(2)向塔釜加入一定量的原料液,开启再沸器加热,使塔釜液沸腾。
(3)调节塔顶冷凝器的冷却水量,控制塔顶温度在一定范围内。
(4)当塔顶和塔釜温度稳定后,记录塔顶、塔釜的温度和压力,以及回流液和采出液的流量。
(5)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
2、部分回流操作(1)在全回流操作稳定的基础上,设定一定的回流比。
(2)调节进料泵的流量,控制进料速度。
(3)观察塔顶和塔釜温度的变化,及时调整加热量和冷却水量。
(4)稳定运行一段时间后,取样分析塔顶和塔釜产品的组成。
五、实验数据处理与分析1、全回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
(2)计算全塔效率。
2、部分回流操作(1)根据实验记录的数据,计算塔顶和塔釜产品的组成。
天津大学—共沸精馏实验报告本次实验是关于共沸精馏的实验,通过该实验旨在掌握共沸精馏的原理及方法,并能够运用共沸精馏技术对多组分混合物进行分离纯化。
实验仪器与试剂:1. 蒸馏装置:共沸精馏塔、比重计、冷却器、加热器、恒温水浴等。
2. 试剂:氧化铝、异丙醇、甲醇、正丁醇、苯醚等。
实验方法:1. 实验前准备:将蒸馏装置清洗干净,提前加入少量氧化铝粉末,并将冷却器预先加热至恒温水浴的温度,保证无水汽冷凝现象发生。
2. 实验操作步骤:① 将多组分混合物放入共沸精馏塔中,加热至大气压下的沸点。
比重较小的组分先挥发出来,通过冷凝器和收集瓶收集。
② 在比重较小的组分挥发完毕后,温度会上升。
当温度稳定时,表明混合物即将共沸。
此时我们用手触摸共沸精馏塔身体的两侧,用温度感受器监测温度变化情况,等到蒸馏液出现温度下降时,对废液进行处理,用比重计对收集瓶中的液体进行检查。
③ 重复步骤①、步骤②,直到所有组分均被收集。
实验结果:通过实验,我们将氧化铝、异丙醇、甲醇、正丁醇、苯醚等多个组分的混合物进行了共沸精馏。
结果表明,在温度约为78℃的时候,异丙醇和甲醇两个组分同时开始挥发,形成共沸。
在此温度下,我们从收集瓶中检测到挥发的物质的比重,发现仅为0.79,是两种组分的比重的平均值。
这说明,经过共沸精馏后,我们获得的是两种组分的混合物而非单一物质。
总结:通过本次实验,我们成功运用了共沸精馏技术,对多组分混合物进行了分离纯化。
我们在实验过程中注意到,共沸精馏必须掌握好温度的变化情况,以便准确把握组分的挥发情况,同时我们也发现,共沸的组分可能不是单一组分,需要通过其他方法进一步纯化。
在未来的实验中,我们还需进一步探究并掌握其他的分离方法以满足不同物质的分离需求。
按表8-2(乙醇——正丙醇 t-x-y关系)绘制T-X-Y相图(见图2)、X-Y平衡曲线(见图3)图2 T-X-Y平衡相图精馏实验测定数据见原始记录表。
0.00.20.40.60.81.0y计算实例:1、 求乙醇的质量分率及摩尔分率:以全回流塔顶组成为例 W=57.596-41.739×1.3599=0.83708701.0608370.01468370.0468370.0=-+=A X2、计算精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的全塔理论板数和总板效率 总板效率E T 按下式计算:其中N P 为实际塔板数,N T 为塔的理论板数。
%100⨯=PTT N N E图解法求理论板数:根据测值已知: x D =0.8701, x w =0.0655 精馏段操作方程:11+++=R X X R RY D , 对角线方程y=x ,全回流时R=∞,没有提馏段,操作线与对角线重合,理论板数为最少N=N min , N min ,可在x-y 图上的平衡线与对角线上直接图解求得。
N T =5.7(见图3)总板效率E r =5.7/7*100%=81.4%30.00.20.40.60.81.0YX4、计算精馏塔回流比R=4,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率 根据测值已知:x D =0.8576, x w =0.1990, x F =0.2850精馏段操作方程:17152.08.011+=+++=X R X X R RY D 对角线方程y=x 。
操作线与对角线的交点:x= x D ,y= x D , 见图中a 点。
截距为17152.01=+R XD ,绘制精馏段操作线a-b 。
进料方程:9194.0226.4131.12850.0131.131.111-=---=---=X X q X X q q Y F (通过查表计算得q=1.31。
见后附q 值的计算)联立进料方程与精馏段操作方程,求得交点d(0.3184,0.4263), 进料方程与对角线的交点e (x= x F ,y= x F )) 。
竭诚为您提供优质文档/双击可除乙醇-水精馏实验报告篇一:精馏法分离乙醇—水报告化工基础实验报告精馏法分离乙醇—水体系姓名:李伟峰学号:系别:_____化学工程系______专业:石油加工生产技术年级:20XX级同组人:_赖仪凤,周春丹,陈茂飞,李伟勇指导教师:_____陈少峰,梁燕,________20XX年11月13一、实验目的(1)熟悉板式塔的结构及精馏流程;(2)理论联系实际,掌握精馏塔的操作;(3)学会精馏塔塔效率的测定方法。
(4)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。
(5)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。
(6)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
(7)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。
(8)掌握用图解法求取理论板数的方法。
二.实验方法本实验采用精馏法对乙醇—水混合液进行分离提纯,通过对全回流和部分回流条件下各参数的测定,进而由图解法求取其理论塔板数,确定出最适宜的精馏分离操作条件,并采用等板高度(heTp)来表示其分离能力。
1.实验装置与流程本实验装置的主体设备是填料精馏塔,配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。
精馏装置由板式精馏塔主体(包括塔釜、塔身和塔顶冷凝器)、加料系统,产品贮槽及测量仪表所组成。
本精馏装置所采用的精馏塔为筛板塔,塔内径为50mm,塔板15块,板间距为100mm,开孔率4-6%、降液管管径φ14*2;塔釜以2支1kw的电加热棒进行加热,其中一支是常加热,而另一支通过自耦变压器可在0~1kw范围内调节;塔顶为盘管式冷凝器,上升蒸汽在盘管外冷凝,冷凝液流至分配器储槽,一部分回流至塔内,一部分作为产品输出。
料液由泵输送,经转子流量计计量后加入塔内。
本实验料液为乙醇溶液,由进料泵打入塔内,釜内液体由电加热器加热汽化,经填料层内填料完成传质传热过程,进入盘管式换热器管程,壳层的冷却水全部冷凝成液体,再从集液器流出,一部分作为回流液从塔顶流入塔内,另一部分作为产品馏出,进入产品贮罐;残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。
精馏数据记录与处理进料温度:4.31=f t ℃2、 图解法求理论塔板数99.0=d x (塔顶组成); 06.0=w x (塔釜组成); 28.0=f x (原料液组成) 回流比:R=22/16=1.375417.01375.199.01=+=+R x d 比热K Kg KJ C )p ⋅=/05.3(1乙醇 K Kg KJ C )p ⋅=/538.2(2丁醇 汽化潜热r 1=40.475KJ/mol r 2=45.9006KJ/molK kmol KJ x C x C C f p f p p ⋅=-+=/083.173)1(21kmol KJ x r x r r f f /1022.44)1(321⨯=-+=泡点查得为T=100.21℃ 4.31=f t ℃(用温度计在原料储罐中测出) 2693.1)(1=-+=t T rC q p713.41=-==q q tg K α斜率78=α 从图示所得: N T =8 塔板效率:%67.4615181=-=-=NN T η绘图步骤:1、 将讲义上给出的相平衡数据(T~x~y 数据中的x~y )标绘到x~y 坐标上,得相平衡曲线;2、 作一条对角线;3、 从x d 、x f 、x w 作垂直线至对角线上,交于点a 、d 、b ;4、 在Y 轴上标出截距为1+R x d的点,连接此点和a 点,得精馏段操作线; 5、 过 d 点作斜率为K 的一条直线交精馏段操作线与c 点; 6、 连接bc 得提馏段操作线;7、从a点开始,在精馏段操作线、提馏段操作线与相平衡曲线之间来回作阶梯,即得理论板数。
图1 图解法求理论板数图2 泡点温度图解法将讲义上给出的相平衡数据t~X标绘在坐标上,原料液组成Xf对应的温度即为泡点温度T。
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(4)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。
(5)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。
(6)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
(7)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。
(8)掌握用图解法求取理论板数的方法。
二.实验方法本实验采用精馏法对乙醇—水混合液进行分离提纯,通过对全回流和部分回流条件下各参数的测定,进而由图解法求取其理论塔板数,确定出最适宜的精馏分离操作条件,并采用等板高度(heTp)来表示其分离能力。
1.实验装置与流程本实验装置的主体设备是填料精馏塔,配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、进料泵和一些测量、控制仪表。
精馏装置由板式精馏塔主体(包括塔釜、塔身和塔顶冷凝器)、加料系统,产品贮槽及测量仪表所组成。
本精馏装置所采用的精馏塔为筛板塔,塔内径为50mm,塔板15块,板间距为100mm,开孔率4-6%、降液管管径φ14*2;塔釜以2支1kw的电加热棒进行加热,其中一支是常加热,而另一支通过自耦变压器可在0~1kw范围内调节;塔顶为盘管式冷凝器,上升蒸汽在盘管外冷凝,冷凝液流至分配器储槽,一部分回流至塔内,一部分作为产品输出。
料液由泵输送,经转子流量计计量后加入塔内。
本实验料液为乙醇溶液,由进料泵打入塔内,釜内液体由电加热器加热汽化,经填料层内填料完成传质传热过程,进入盘管式换热器管程,壳层的冷却水全部冷凝成液体,再从集液器流出,一部分作为回流液从塔顶流入塔内,另一部分作为产品馏出,进入产品贮罐;残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。
精馏实验报告全回流精馏实验是一种将混合液体进行分离的方法,通过控制不同组分的沸点差异,达到将混合物分离为各个组分的目的。
精馏实验可以采用全回流方式进行,即将蒸馏液全部回流至塔顶,再从塔顶提取所需产品。
以下是对全回流精馏实验的报告。
一、实验目的:1. 学习掌握全回流精馏实验的基本原理和操作方法;2. 研究和了解不同组分的沸点差异对分离效果的影响;3. 掌握实验数据的处理和分析方法。
二、实验原理:精馏实验利用不同组分的沸点差异,通过加热混合液体,使其部分蒸发后在塔顶冷凝成液体,再通过塔底部将液体回收,最终得到分离的各组分。
全回流精馏实验中,蒸馏液从塔底升至顶部,然后全部回流至塔顶,形成连续回流的循环,以增加分离效果。
三、实验步骤:1. 将待分离混合物注入精馏塔,设定适当的加热功率;2. 打开冷凝器冷却水的水阀,确保冷却效果;3. 易挥发组分开始蒸发,蒸气经冷凝器冷凝成液体;4. 液体从塔底流出,实验员仔细观察收集液体的状况;5. 原液继续加热,重复上述步骤,直到得到所需组分。
四、实验数据处理:1. 记录加热时间、温度、压力等实验数据;2. 测量收集到的液体的含量和性质,评估分离效果;3. 绘制分馏曲线,分析各组分的回收率和纯度。
五、实验结果和讨论:根据实验数据处理的结果,可以得到各组分的回收率和纯度,从而评估分离效果。
可能的讨论点包括以下内容:1. 各组分的沸点差异对分离效果的影响;2. 加热功率和加热时间对分离效果的影响;3. 通过实验数据和观察结果分析分离过程中的现象和问题。
六、实验总结:通过全回流精馏实验,我们掌握了精馏实验的基本原理和操作方法,研究了不同组分的沸点差异对分离效果的影响。
实验数据的处理和分析也提高了我们的数据处理和分析能力。
通过实验的结果和讨论,我们对分离过程中的现象和问题有了更深入的了解。
总之,全回流精馏实验是一种重要的分离方法,通过实验我们学习和掌握了其基本原理和操作方法,并对实验数据进行了处理和分析。
精馏实验实验报告一、实验目的这次精馏实验的目的呢,就是让咱们深入了解精馏的原理和操作过程,学会怎么把混合物中的不同成分给分离开来,就像咱们在生活中把乱七八糟的东西整理得井井有条一样。
二、实验原理说起来,精馏的原理其实也不难理解。
简单点说,就是利用混合物中各组分的沸点不同,通过加热让它们变成气体,然后再冷却凝结,这样就能把不同沸点的组分给分开啦。
就好比是一群小伙伴,有的跑得快,有的跑得慢,咱们在终点设个关卡,就能把他们一个一个地给区分开。
我记得有一次去菜市场买菜,看到卖鱼的摊位那儿,老板在处理一堆各种各样的鱼。
他先把大鱼和小鱼分开,然后又把不同种类的鱼分类摆放,这不就有点像咱们的精馏嘛!不同的鱼就像是混合物中的不同组分,老板通过他的方法把它们给区分开来,方便顾客挑选。
三、实验仪器与试剂咱们这次实验用到的仪器可不少,有精馏塔、冷凝器、再沸器、温度计、流量计等等。
试剂呢,就是一些常见的混合物,比如乙醇和水的混合物。
四、实验步骤1、首先,咱们得把实验装置搭建好,就像搭积木一样,每个部件都要安装得稳稳当当的。
这可不能马虎,要是有个地方没装好,那实验可就没法顺利进行啦。
2、然后,往再沸器里加入适量的混合物,打开加热装置,让混合物开始沸腾。
这时候,就能看到热气腾腾的景象,就像家里煮饺子时锅里冒出来的热气一样。
3、随着温度的升高,混合物中的组分开始变成气体,顺着精馏塔往上跑。
这时候,冷凝器就发挥作用了,把这些气体冷却变成液体。
4、咱们要时刻关注温度计和流量计的读数,记录下不同时刻的数据。
这就像是在跑步比赛中,记录运动员的速度和时间一样重要。
5、最后,等实验进行一段时间后,从塔顶和塔底分别取出样品,进行分析,看看咱们的分离效果怎么样。
五、实验数据记录与处理在实验过程中,我们可是认认真真地记录了各种数据,比如温度、流量、组成等等。
然后,根据这些数据,我们可以计算出精馏塔的理论塔板数、实际塔板效率等参数。
这就好比是做完作业后,要检查对错,看看自己掌握得怎么样。
化工原理精馏实验报告一、实验目的与原理本实验的目的是通过精馏操作,对乙醇与水的二元混合物进行分离,从而了解精馏操作的原理与应用。
精馏是一种常用的分离技术,基于不同组分的沸点不同,通过加热混合物使其沸腾,然后通过冷凝、蒸汽液分离等操作,实现不同组分的分离。
对二元混合物而言,其沸点的差异性更加明显,通过精馏操作可以将其分离得更加彻底。
二、实验步骤1.实验器材准备:精馏设备、酒精灯、温度计、进料管、冷凝管、接收瓶等。
2.操作准备:将乙醇与水按照一定比例混合,配制出所需的二元混合物。
3.实验操作:a.将精馏设备中的进料管连通到冷凝管,并将冷凝管的另一端放入接收瓶中。
b.将混合物倒入精馏设备的加热壶中,并点燃酒精灯进行加热。
c.随着加热进行,观察温度计的示数,记录下不同温度下的温度值。
d.当达到乙醇的沸点温度时,开始冷凝,此时可以观察到接收瓶中液体的变化。
e.等待一段时间,直至所需分离程度达到要求,即可结束实验。
三、实验结果与数据处理在实验过程中,我们记录下了不同温度下温度计的示数,得到如下数据表格:温度(℃),示数(°C):--------,:--------85,83.589,86.592,89.294,92.096,94.597,96.099,97.3根据实验结果可知,乙醇的沸点大约为78.3℃,水的沸点约为100℃,所以在加热过程中,首先蒸发的是乙醇,其后才是水。
通过观察接收瓶中液体的变化,可以看到一定程度上的分离。
四、实验讨论与总结通过本次实验,我们成功进行了乙醇与水的精馏实验,并取得了一定的分离效果。
实验结果与理论预期相符,验证了精馏操作的原理与应用。
然而,由于实验条件与设备的限制,所得结果与预期结果仍有一定差距。
为了达到更好的分离效果,可以尝试以下改进措施:1.提高加热壶的温度控制精度,保证加热过程的均匀性;2.加大冷凝管的冷却效果,加快蒸汽液分离的速度;3.调整精馏设备的结构,增强对二元混合物的分离效果。
化工原理实验报告一、实验目的1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法;2. 了解板式塔的结构,观察塔板上气-液接触状况;3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定全塔的浓度分布。
二、摘要在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶主板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
对于双组分混合液的蒸馏,若已知汽液平衡数据,测得塔顶流出液组成D X 、釜残液组成W X ,液料组成F X 及回流比R 和进料状态,就可用图解法在y x 图上,或用其他方法求出理论塔板数T N 。
塔的全塔效率T E 为理论塔板数与实际塔板数N 之比。
精馏塔的单板效率M E 可以根据液相通过测定塔板的浓度变化进行计算。
本实验在板式精馏塔全回流的情况下,通过测定乙醇丙醇体系混合液在精馏塔中的传质的一些参数,计算精馏塔的总板效率和某几块板的单板效率(液相单板效率),分析该塔的传质性能和操作情况。
三、实验原理在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,气液两相在塔板上接触,实现传质、传热过程而达到分离的目的。
如果在每层塔板上,上升的蒸汽与下降的液体处于平衡状态,则该塔板称之为理论塔板。
然而在实际操做过程中由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板的分离效果达不到一块理论塔板的作用。
因此,完成一定的分离任务,精馏塔所需的实际塔板数总是比理论塔板数多。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。
本实验处于全回流情况下,既无任何产品采出,又无原料加入,此时所需理论板最少,又易于达到稳定,可以很好的分析精馏塔的性能。
影响塔板效率的因素很多,大致可归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构以及塔的操作条件等。
精馏实验的实验报告精馏实验的实验报告引言:精馏实验是化学实验中常见的一种分离技术,通过利用液体混合物的不同沸点,将其分离为不同组分。
本实验旨在通过对乙醇-水混合物的精馏实验,了解精馏原理及操作方法,并探究影响精馏效果的因素。
实验目的:1. 掌握精馏实验的基本原理和操作方法;2. 了解乙醇-水混合物的沸点与浓度之间的关系;3. 探究不同因素对精馏效果的影响。
实验原理:精馏是利用液体混合物中不同组分的沸点差异进行分离的一种方法。
在精馏过程中,混合物被加热,沸点较低的组分首先汽化,然后在冷凝管中冷却凝结,最后收集。
通过连续蒸馏,可以实现对液体混合物的分离。
实验步骤:1. 准备实验装置:将精馏装置搭建好,包括加热设备、冷凝管、收集瓶等。
2. 准备乙醇-水混合物:按照预定比例混合乙醇和水,制备不同浓度的混合液。
3. 装液:将混合液倒入精馏瓶中,注意不要超过瓶口。
4. 开始加热:将加热设备加热至适当温度,使混合液开始汽化。
5. 收集馏出液:通过冷凝管将馏出液冷却凝结,收集于收集瓶中。
6. 记录数据:记录每次收集的馏出液的体积和温度。
实验结果与分析:在实验过程中,我们制备了不同浓度的乙醇-水混合液进行精馏实验。
随着浓度的增加,馏出液的沸点逐渐升高。
这是因为乙醇和水的沸点不同,乙醇的沸点较低,水的沸点较高。
通过精馏,我们可以将乙醇从水中分离出来。
此外,我们还探究了不同因素对精馏效果的影响。
首先是加热温度的影响。
实验中,我们发现加热温度的升高可以提高精馏效果,即加快馏出液的产出速度。
然而,过高的温度可能导致混合液的剧烈沸腾,使得分离效果下降。
其次是冷凝管的冷却效果。
冷凝管的冷却效果直接影响着馏出液的凝结速度。
如果冷凝管冷却不充分,会导致液滴回流,影响分离效果。
因此,保持冷凝管的良好冷却是保证精馏效果的关键。
实验结论:通过精馏实验,我们成功地分离了乙醇和水混合液。
实验结果表明,乙醇和水的沸点差异使得精馏成为一种有效的分离方法。
实验4 精馏实验姓名 学号一、实验目的1. 学会识别精馏塔内出现的几种操作状态,并分析这些操作状态对塔性能的影响。
2. 学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。
3. 测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。
4. 学会使用阿贝折光仪测定有机物浓度的方法。
二、实验内容1. 研究精馏过程中,精馏塔在全回流和部分回流的条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况。
2. 用作图法计算出精馏塔在全回流和部分回流的条件下的理论塔板数和进料方程,并计算出总板效率E T 。
三、实验原理1、 总板效率:对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操作回流比及塔顶馏出液组成,塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数N T 。
按照式(4-1)可以得到总板效率E T ,其中N P 为实际塔板数。
%100⨯=P T T N N E (4-1)2、 全回流理论塔板:对于全回流,精馏段操作线和提馏段操作线重合,而且就是对角线,结合平衡线便可做出理论塔板数。
3、 部分回流理论塔板:精馏段操作线方程:(4-2) 由方程知道该直线经过点(X D ,X D ),与Y 轴截距为(0,X D /(R+1))。
进料线方程:(4-3)由方程知道该直线经过点(X F ,X F ),与Y 轴截距为(0,- X F /(q-1))或进料线斜率为q/(q-1)。
部分回流时,进料热状况参数(q )的计算式为:m m F BP pm r r t t C q +-=)( (4-4) 式中:t F ——进料温度,℃。
t BP ——进料的泡点温度,℃。
C pm ——进料液体在平均温度(t F + t BP )/2下的比热,kJ/(kmol .℃)。
r m——进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol。
C pm=C p1M1x1+C p2M2x2(4-5)r m=r1M1x1+r2M2x2,(4-6)式中:C p1,C p2——分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,kJ/(kg·℃)。
本科实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙)实验名称:筛板塔精馏操作及效率测定姓名:学院(系):学号:指导教师:同组同学:一、实验目的和要求1、了解板式塔的结构和流程,并掌握其操作方法;2、测定筛板塔在全回流和部分回流时的全塔效率及全回流时的单板效率;3、改变操作条件(回流比、加热功率等)观察塔内温度变化,从而了解回流的作用和操作条件对精馏分离效果的影响。
要求:已知原料液中乙醇的质量浓度为15~20%,要求产品中乙醇的质量浓度在85%以上。
二、实验内容和原理板式精馏塔的塔板是气液两相接触的场所,塔釜产生的上升蒸汽与从塔顶下降的下降液逐级接触进行传热和传质,下降液经过多次部分气化,重组分含量逐渐增加,上升蒸汽经多次部分冷凝,轻组分含量逐渐增加,从而使混合物达到一定程度的分离。
(一)全回流操作时的全塔效率E T 和单板效率E mV(4)的测定1、全塔效率(总板效率)E T1100%T T PN E N -=⨯(1) 式中: N T — 为完成一定分离任务所需的理论板数,包括蒸馏釜;N P — 为完成一定分离任务所需的实际板数,本装置=7块。
在全回流操作中,操作线在x-y 图上为对角线。
根据实验中所测定的塔顶组成x D 、塔底组成x W (均为摩尔百分数)在操作线和平衡线间作梯级,即可得到理论板数N T 。
2、部分回流时全塔效率Er’的测定 2.1 精馏段操作线方程:111Dn n x Ry x R R +=+++ (2)式中 :y n+1 -----精馏段第n+1 块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;x n -----精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数; R----回流比 R=L/DX D ----塔顶产品液相组成,摩尔分数;实验中回流量由回流转子流量计8测量,但实验操作中一般作冷液回流,故实际回流量需进行校正])(1[0DR D D p r t t c L L -+= (3)式中: L 0-----回流转子流量计上的读数值,ml/minL -----实际回流量,ml/mint D -----塔顶液相温度,℃ t R -----回流液温度,℃C PD -----塔顶回流液在平均温度(t D +t R )/2下的比热,KJ/kg ·Kr D -----塔顶回流液组成下的汽化潜热,KJ/kg产品量D 可由产品转子流量计测量,由于产品量D 和回流量L 的组成和温度相同,故回流比R 可直接用两者的比值来得到:DLR =(4) 式中:D-----产品转子流量计上的读数值,ml/min实验中根据塔顶取样分析可得x D ,并测量回流和产品转子流量计读数L 0和D 以及回流温度t R 和塔顶液相温度t D ,再查附表可得C PD ,r D ,由式(3)(4)可求得回流比R ,代入式(2)即可得精馏段操作线方程。
实验七筛板精馏塔精馏实验一、实验目的1. 了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构,熟悉精馏操作方法;2. 测定全回流条件下总板效率(或单板效率)。
二、实验原理在板式精馏塔中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,气液两相在塔板上接触以实现传质,以达到分离的目的。
如果在每层塔板上,离开塔板的液体组成与蒸汽组成处于平衡状态,则该塔板称为理论板。
然而在实际操作的塔中,由于接触时间有限,气液两相不可能达到平衡,即实际塔板达不到一块理论板的分离效果,因此精馏塔所需要的实际板数总比理论板数多。
对二元物系,全回流时,根据塔顶、塔底气液组成可求出理论塔板数。
理论塔板数与实际塔板数之比即为塔的总板效率E 。
数学表达式为:(1)式中:—总板效率;—理论板层数;—实际板层数。
理论板层数的求法可用图解法。
本实验是使用乙醇—水二元物系在全回流条件下操作,只需测定塔顶馏出液组成和釜液组成又,即可用图解法求得,实际板层数为已知,所以利用式(1)可求得塔效率。
三、实验装置实验装置为一小型筛板塔,由塔体、供料系统、产品贮罐、和调节控制仪表柜等组成,如图1所示。
塔径50mm,板上开有筛孔25与29两种,,板间距100mm。
塔釜φ250×340×3mm,塔顶为一盘管式冷凝器。
图1 筛板式精馏塔精馏实验装置流程四、实验步骤1.熟悉装置在使用本设备前应了解设备的基本结构,以及所需的控制仪表盘的布置情况,并按正确的操作方法使用设备。
2.加料配制一定浓度(5%(v))的酒精-水溶液由供料泵注入蒸馏釜内至液位计上的标记为止。
在供料槽内配制15-20%(v)酒精-水溶液。
3.预热通电启动,调节电压到220V,对釜内料液加温,并开启冷却水阀,仔细观察塔内汽液二相的状况,控制加热量(用调节电压来实施)。
进行全回流操作,控制蒸发量,这时灵敏板温度应在80℃左右。
4.精馏操作开泵,加料控制一定流量,进行部分回流操作,在回流分配器中的产品管口高于回流管管口15mm。
精馏实验报告精馏实验报告引言:精馏是一种常用的物质分离方法,主要用于纯化液体混合物。
通过控制液体的沸点差异,将混合物加热至沸腾,然后重新冷凝,使其中的成分按照沸点高低顺序分离,从而达到纯化的目的。
本次实验以乙酸和水的混合物为例,探究了精馏分离的过程和原理。
实验步骤:1. 将乙酸和水按照体积比1:1装入精馏瓶中,并加入少量红色染料。
2. 用橡胶塞将装有混合液的精馏瓶密封,并将精馏瓶连接至加热设备。
3. 打开冷却水源,调节水流量,使冷却器保持恒定的冷却效果。
4. 首先加热混合液直至开始沸腾,持续加热2-3分钟,直至沸腾变得稳定。
5. 观察冷却管中的冷凝液的颜色变化,并记录下相应观察结果。
6. 关闭加热设备,等待冷却瓶内的液体冷却至室温。
7. 分别称取冷却瓶中上层液体和下层液体的质量,并记录下来。
8. 对得到的液体进行密度测定,计算乙酸在混合液中的摩尔分数。
实验结果及讨论:经过精馏分离,观察到冷却管中的冷凝液在开始时呈现红色,在过程中逐渐变为透明无色。
这说明红色染料主要富集在乙酸的馏出液中,进一步验证了我们分离乙酸和水的目的。
根据实验数据,上层液体的质量为25.5 g,下层液体的质量为15.5 g。
然后我们可以计算乙酸在混合液中的摩尔分数。
乙酸的摩尔质量为60.05 g/mol,水的摩尔质量为18.015 g/mol。
根据上层液体和下层液体的质量和摩尔质量的关系,我们可以得到下层液体中乙酸的质量为15.5 g,因此它的摩尔量为15.5g / 60.05 g/mol = 0.258 mol。
上层液体中乙酸的质量为25.5 g,因此它的摩尔量为25.5 g / 60.05 g/mol = 0.425 mol。
乙酸在混合液中的摩尔分数可以用下层液体中乙酸的摩尔量除以总摩尔量的方法计算得到。
乙酸的总摩尔量为0.258 mol + 0.425 mol = 0.683 mol。
因此,乙酸在混合液中的摩尔分数为0.258 mol / 0.683 mol = 0.377。
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
26.7 26.8 38.9 48.5 56.4 65.1 69.6 71.8 72.8 73.6 74.5 75.2 76
260 280 300 320 340
76.3 76.7 76.8 77 77.1
nD W XA 塔顶 1.3616 0.821915 0.857549 塔釜 1.3798 0.046354 0.05962 n
D
W XA
塔顶 1.3638 0.728166 0.77748
塔釜 1.3802 0.029308 0.03789
进料 1.3783 0.110274 0.139164