实验五精馏综合实验-大连理工大学化工原理及实验精品课程
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化工原理实验—精馏1. 概述精馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工工艺中。
它通过将混合液加热至蒸发,然后在冷凝器中冷却并凝结回液体,从而实现混合物中组分的分离。
本实验旨在通过精馏实验,掌握精馏原理、操作步骤和相关设备的使用方法。
2. 实验原理2.1 精馏原理精馏是基于液体混合物中各组分的不同沸点而进行的分离过程。
在加热的作用下,沸点较低的组分会先蒸发,经过冷凝器冷却后变为液体回流,而沸点较高的组分则会滞留在容器中。
通过收集冷凝后的液体,我们可以分离出混合物中的不同组分。
2.2 实验设备在精馏实验中,主要使用以下设备:•加热设备:电热板、油浴等;•冷凝器:通常采用水冷型冷凝器,通过循环冷却水实现液体冷凝;•分馏柱:用于增加接触面积,提高分离效果;•采样装置:用于采集样品,检测组分浓度等。
2.3 操作步骤精馏实验的基本步骤如下:1.准备实验设备:包括加热设备、冷凝器、分馏柱等;2.准备混合液:按照实验要求,将需要分离的混合液制备好;3.装配设备:将冷凝器安装在分馏柱上方,连接好相应的管道和热源;4.开始加热:逐渐加热混合液,将其中的沸点较低组分蒸发出来;5.冷却和回流:通过冷凝器使蒸发的组分冷却并凝结成液体,回流到容器中;6.收集液体:将回流液体收集,并记录途中温度和时间等相关数据;7.结束实验:实验完成后,及时关闭加热设备和冷凝器,整理实验装置。
3. 实验操作及数据记录3.1 实验设备准备首先,确保实验室环境安全,检查仪器设备是否齐全,并找到精馏实验所需的各种设备:•电热板:用来提供加热源;•分馏柱:用来增加接触面积,提高分离效果;•冷凝器:通常为水冷型冷凝器,确保冷却效果良好。
3.2 实验样品准备按照实验要求,取出需要分离的混合液样品。
注意记录样品的成分和浓度等信息。
3.3 装配设备将冷凝器安装在分馏柱上方,并连接好相应的管道和热源。
确保连接紧密,无泄漏。
3.4 开始实验1.打开电热板,设置适当的加热温度;2.将混合液置于分馏烧瓶中,放入加热设备中;3.监测温度变化:通过温度计等工具,记录样品温度的变化。
化工原理精馏实验化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于分离和提纯混合物中的组分。
本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。
1. 实验目的化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。
通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
2. 实验原理化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为液体,从而实现分离。
在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充分的分离。
3. 实验步骤(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。
(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。
(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。
(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。
(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,开始收集冷凝液。
(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所需组分的分离和提纯。
4. 实验注意事项(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。
(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此需要掌握合适的加热速率。
(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度在安全范围内。
(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实验的影响。
5. 实验结果分析通过化工原理精馏实验,可以得到分离出的纯净组分,并进行定量分析。
根据实验结果,可以进一步探讨精馏的分离效果、提纯效率等指标,并对所得纯净组分进行性质分析。
总结:化工原理精馏实验是一项重要的实验内容,通过实验可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
在实验过程中,需要注意设备的清洁和安全操作,合理控制加热温度和加热速率,以达到较好的分馏效果。
目录绪论前言第1章流体流动1.1 概述1.2 流体静力学1.3_流体动力学1.4 流体流动阻力1.5 管路计算1.6 流速与流量的测定1.7 流体流动与动量传递第2章流体输送设备2.1 概述2.2 离心泵2.3 容积式泵2.4 其他类型的叶片式泵2.5 各类泵的比较与选择2.6 通风机、鼓风机、压缩机和真空泵第3章流体相对颗粒(床层)的流动及机械分离3.1 概述3.2 颗粒及颗粒床层的特性3.3 颗粒与颗粒间的相对运动3.4 沉降3.5 流体通过固定床的流动3.6 过滤3.7 固体流态化及气力输送3.8 气体的其他净化方法第4章传热4.1 概述4.2 热传导4.3 对流传热4.4 表面传热系数的经验关联4.5 辐射传热4.6 传热过程计算4.7 换热器第5章蒸发5.1 概述5.2 蒸发设备5.3 单效蒸发计算5.4 多效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施第6章蒸馏6.1 概述6.2 溶液气液相平衡6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏6.4 精馏6.5 双组分连续精馏的设计计算6.6 间歇精馏6.7 恒沸精馏和萃取精馏6.8 多组分精馏6.9 特殊蒸馏6.10 板式塔大连理工大学化工原理(参赛课件)第7章气体吸收7.1 概述7.2 吸收过程中的质量传递7.3 相际间的质量传递7.4 低浓度气体吸收7.5 高浓度气体吸收7.6 多组分吸收过程7.7 化学吸收7.8 解吸操作7.9 填料塔第8章萃取8.1 概述8.2 液液相平衡关系8.3 部分互溶物系的萃取计算8.4 完全不互溶物系的萃取计算8.5 溶剂的选择及其他萃取方法8.6 浸取与超临界萃取8.7 萃取设备第9章干燥9.1 概述9.2 湿空气的性质及湿度图9.3 固体物料干燥过程的相平衡9.4 恒定干燥条件下的干燥速率9.5 干燥过程的设计计算9.6 干燥器第10章膜分离和吸附分离过程10.1 概述10.2 膜分离10.3 吸附化工原理实验是深入学习化工过程及设备原理、将过程原理联系工程实际、掌握化工单元操作研究方法的重要课程,是培养和训练化工技术人才分析解决工程实际问题能力的重要环节。
实验五精馏实验一、实验目的二、基本原理三、设备参数和工作原理四、实验步骤五、实验报告要求六、思考题实验目的1、熟悉板式塔的结构及精馏流程;2、掌握精馏塔的操作,学会精馏塔全塔效率的测定方法;3、对15%~20%(体积)的乙醇—水混合液进行分离,获得塔顶馏出液乙醇的浓度大于93%(体积),塔釜残液乙醇浓度小于3%(体积)的合格产品。
在板式蒸馏塔中,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。
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Xd 、釜残液组成Xw,液料组成Xf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Nt 。
精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,即:Et=N t/N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。
由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前塔板效率仍以实验测定给出。
精馏塔的单板效率Em可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。
若以液相浓度变化计算,则为:E m l=(X n-1-X n) / (X n-1-X n*)若以气相浓度变化计算,则为:E mv=(Y n-Y n+1) / ( Y n*-Y n-1)——第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;式中:Xn-1X n——第n块板下降的液体组成,摩尔分率;X n* ——第n块板上与升蒸汽Y n相平衡的液相组成,摩尔分率;Y n+1 ——第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n ——第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Y n* ——第n块板上与下降液体X n相平衡的气相组成,摩尔分率。
大连理工大学2020年硕士研究生入学考试大纲
科目代码:886 科目名称:化工原理及化工原理实验
试题分为客观题型和主观题型,其中客观题型(填空题)约占30%,主观题型(计算题、简单答题)约占70%,具体复习大纲如下:
一、绪论
1、了解化工原理课程的形成、发展及其在化学工程学科中的地位。
2、掌握化工原理课程的性质、基本内容、物理量的单位及计算。
二、流体流动基础
1、掌握流体静力学。
2、掌握流体动力学。
3、熟练流体流动阻力计算。
4、熟练管路计算。
5、掌握流速和流量的测量。
三、流体输送设备
1、掌握离心泵原理、操作及选型。
2、熟练离心泵在管路中的工况,以及实际流体流动机械能衡算式的应用。
2、了解其它类型泵、风机和真空泵原理。
四、流体与颗粒(床层)的相对运动—机械分离及流态化
1、掌握颗粒与颗粒床层的特性。
2、掌握流体与颗粒间的相对运动。
3、掌握重力沉降。
4、掌握流体通过颗粒床层的流动。
5、熟练过滤过程计算。
6、了解气体净化的其他方法和设备。
五、传热过程及换热器
1、掌握导热、对流传热和辐射传热的概念。
2、掌握流体无相变化时对流表面传热系数的经验关联。
3、掌握蒸汽冷凝与液体沸腾特点。
4、掌握辐射传热及复合传热。
5、熟练传热过程的计算,列管换热器结构设计及类型,强化传热。
6、了解其它型式换热设备。
六、蒸发
1、掌握单效蒸发和真空蒸发概述、计算。
化工原理实验精馏实验报告班级:化工1104姓名:吕游学号: 2011011105同组人员:刘晓林,许馨予,张少林实验日期:2011.4.18一、实验目的1、了解筛板式精馏塔的结构,学习数字显示仪表的原理及使用。
2、学习筛板式精馏塔的操作方法,观察汽液两相接触状况的变化。
3、测定在全回流时精馏塔总板效率,分析汽液接触状况对总板效率的影响。
4*、测定在全回流时精馏塔的单板效率。
分析汽液接触状况对单板效率的影响。
5*、测定部分回流时的总板效率,分析气液接触状况对总板效率的影响。
6*、测定精馏塔在全回流下塔体浓度(温度)分布。
带*项为教学大纲要求之外项目。
二、实验原理:在精馏过程中,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多次部分汽化部分冷凝,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作的必要条件,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主要参数,它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。
若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多块塔板,在工业上是不可行的。
若在全回流下操作,既无任何产品的采出,也无任何原料的加入,塔顶的冷凝液全部返回到塔中,这在生产中无任何意义。
但是,由于此时所需理论板数最少,易于达到稳定,故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。
通常回流比取最小回流比的1.2~2.0倍。
1.塔板效率板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用,由于接触时间短暂和不够充分,并且汽相上升也有一些雾沫夹带,因此其传质效率总不会达到理论板效果。
通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。
塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。
影响塔板效率的因素很多,大致归纳为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)塔板结构以及操作条件等,由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前仍以实验的方法测定。
a. 总板效率(或全塔的效率):反映全塔中各层塔板的平均分离效果,常用于板式塔的设计。
实验五 板式精馏塔性能的测定一、 实验目的1、测定全回流条件下的全塔效率和单板效率2、测定部分回流条件下的全塔效率3、测定精馏塔的塔板浓度(温度)分布 二、实验原理本设备为DES —Ⅲ型精馏实验装置。
精馏塔共有8块塔板,塔身的结构尺寸为:塔内径为50mm ,塔板间距为80mm ,溢流管截面积为80mm 2,溢流堰高为12mm ,底隙高度为5mm ,每块塔板上开有直径为1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔间距为6mm 。
除7、8板外,每块塔板上都有液相取样口。
回流分配装置由回流分配器与控制器组成。
回流分配器由玻璃制成,两个出口管分别用于回流和采出,引流棒为一根φ4mm 的玻璃棒,内部装有铁芯,可在控制器的作用下实现引流。
此回流分配器既可通过控制器实现手动控制回流比,也可通过计算机实现自动控制。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,主要包括: 总板效率 NeN E 1-=单板效率 *11n n n n ml x x x x E --=--三、实验装置与流程本实验料液为乙醇—正丙醇溶液,从原料液罐用泵打入缓冲罐,由缓冲罐经泵打入塔内。
釜内液体经电加热器产生蒸汽逐板上升,经与各板上的液体热传质后,进入塔顶盘管式换热器壳程,管层走冷却水,再从回流分配器流出,一部分作为回流液从塔顶流入塔内,另一部分作为产品溜出,进入原料液罐贮罐。
四、实验步骤1)配料。
在配料罐中配制乙醇体积分率为20%的乙醇、丙醇溶液,启动循环泵搅匀并打入进料罐中。
2)进料。
开启进料泵,调节旁路阀、进料口阀门、进料流量计阀门等,向塔内进料至液位计高度4/5左右。
3)全回流操作。
先开塔顶放空阀门,然后按下塔釜加热器“手动加热”绿色按钮,调节加热电压至120V,或选择“自动加热”模式,打开冷却水,有回流后根据汽液接触状况对电压适当调整(80V);约20分钟稳定后塔顶、塔釜及相邻两块塔板取样分析数据。
4)部分回流操作。
开进料泵、进料罐阀门及塔中进料口阀门,调整进料量为30ml/min,设置回流比为相应的数值3~4,开塔釜出料阀门及π型管阀门,调整合适的加热电压,稳定20分钟后塔顶、塔釜取样分析。
精馏实验一、实验目的1、了解筛板式精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏操作的基本方法;2、掌握精馏过程全回流和部分回流的操作方法;3、掌握测定板式塔全塔效率。
二、实验原理1、全塔效率E T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,即-1=T T P N E N (1)式中:T N -完成一定分离任务所需的理论塔板数,包括塔釜;P N -完成一定分离任务所需的实际塔板数。
全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,表明塔板结构、物性系数、操作状况等因素对塔板分离效果的影响。
对于双组分体系,塔内所需理论塔板数N T ,可通过实验测得塔顶组成x D 、塔釜组成x W 、进料组成x F 及进料热状况q 、回流比R等有关参数,利用相平衡关系和操作线用图解法或逐板计算法求得。
图1塔板气液流向示意图2、单板效率ME 单板效率又称莫弗里板效率,如图1所示,是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔板前后的组成变化值之比。
按气相组成变化表示的单板效率为1*1y =n n MV n n y E y y ++--(2)按液相组成变化表示的单板效率为1*1n n ML n n x x E x x ---=-(3)式中:y n 、1n y +-分别为离开第n 、n+1块塔板的气相组成,摩尔分数;1n x -、n x -分别为离开第n-1、n 块塔板的液相组成,摩尔分数;*ny -与x n 成平衡的气相组成,摩尔分数;*nx -与y n 成平衡的液相组成,摩尔分数。
3、图解法求理论塔板数N T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。
对于恒摩尔流体系,精馏段的操作线方程为:111D n n x R y x R R +=+++(4)式中:1n y +-精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成,摩尔分数;n x -精馏段第n 块塔板下流的液体组成,摩尔分数;D x -塔顶溜出液的液体组成,摩尔分数;R -回流比。
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。
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。
填料精馏塔实验一、实验目的1.观察填料精馏塔精馏过程中气、液两相流动状况;2.掌握测定填料等板高度的方法;3.研究回流比对精馏操作的影响。
二、实验原理精馏塔是实现液体混合物分离操作的气液传质设备,精馏塔可分为板式塔和填料塔。
板式塔为气液两相在塔内逐板逆流接触,而填料塔气液两相在塔内沿填料层高度连续微分逆流接触。
填料是填料塔的主要构件,填料可分为散装填料和规整填料,散装填料如:拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、θ网环等;规整填料有板波纹填料、金属丝网波纹填料等。
由于填料塔内气液两相传质过程十分复杂,影响因素很多,包括填料特性、气液两相接触状况及两相的物性等。
在完成一定分离任务条件下确定填料塔内的填料层高度时,往往需要直接的实验数据或选用填料种类、操作条件及分离体系相近的经验公式进行填料层高度的计算。
确定填料层高度有两种方法:1.传质单元法填料层高度=传质单元高度×传质单元数(2—50)或:(2—51)由于填料塔按其传质机理是气液两相的组成沿填料层呈连续变化,而不是阶梯式变化,用传质单元法计算填料层高度最为合适,广泛应用于吸收、解吸、萃取等填料塔的设计计算。
2.等板高度法在精馏过程计算中,一般都用理论板数来表达分离的效果,因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。
(2—52)式中:Z——填料层高度,m;N T ——理论塔板数;HETP——等板高度,m。
等板高度HETP,表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度,又称为当量高度,单位为m。
进行填料塔设计时,若选定填料的HETP无从查找,可通过实验直接测定。
对于二元组分的混合液,在全回流操作条件下,待精馏过程达到稳定后,从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成,用芬斯克(Fenske)方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。
芬斯克方程:(2—53)式中:——全回流时的理论板数;——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比;——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比;——全塔的平均相对挥发度,当α变化不大时,在部分回流的精馏操作中,可由芬斯克方程和吉利兰图,或在x~y图上作梯级求出理论板数。
化工原理实验—精馏化工原理实验—精馏精馏是一种重要的分离技术,主要用于分离、纯化液体混合物中的各种成分。
在实际生产和科研实验中,精馏已经成为不可或缺的重要技术。
本文将就化工原理实验中的精馏实验进行详细介绍。
一、实验原理精馏的基本原理是根据不同成分在液态和气态之间的平衡关系,在加热条件下将混合物中单一成分蒸发和冷凝来实现分离、提纯目标成分。
实验中要分离的混合物首先被加热到沸腾点以上,因为各种成分的沸点不同,有些成分的沸点比另一些成分高得多,因此在离开混合物比较早的时候,一些液体成分便会压缩成气体形式,通过冷凝的方式回到液体形式,从而分离。
二、实验步骤1.实验前准备:确定实验目的,熟悉仪器使用方法和名词术语,检查实验物品是否准备充分。
2.实验流程:(1)调整设备:将水箱放在上部,并根据实验需要将装有混合物的烧瓶安装在下部。
(2)加热混合物:先在小火下加热,让混合物慢慢升温,确定加热速度以防止挥发速度过快。
随着温度的升高,由混合物挥发出来的单一成分便会通过塞子进入冷凝器,冷凝器中的水为其退回到液体形态,收集并量取所需要的物质。
3.实验结束:(1)关闭所有开关:实验完成后,将电源关闭,并将实验设备切断电源和气源。
(2)清洗设备与仪器:清洗所有已使用的材料和设备,以确保下次的实验能保证卫生和安全。
三、实验注意事项1.将水箱放置在塞子上方,仔细检查所有漏洞的位置和具有修复能力的地方,以避免机械故障与事故到来。
2.在进行实验时,必须小心谨慎地装填液体混合物,尤其是对于易燃物质,必须保持警惕,并根据实验条件和混合物来选择实验设备和材料。
3.在加热过程中,如果需要调整加热器的温度,必须慢慢调整,直到较稳定的加热水平达到。
总之,精馏实验是一项非常重要的化工原理实验,同学们在进行实验时一定要小心谨慎,严格遵守实验规范,才能保证实验的顺利进行。
精馏实验一、实验任务和目的:1、充分利用计算机采集和控制系统具有的快速、大容量和实时处理的特点,进行精馏过程多实验方案的设计,并进行实验验证,得出实验结论。
以掌握实验研究的方法。
2、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。
3、学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。
4、测定精馏过程的动态特性,提高学生对精馏过程的认识。
二、实验原理:在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来自塔板下降的回流液,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,则需要有无穷多块塔板的精馏塔。
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内中,这在生产中无实际意义。
但是,由于此时所需理论塔板数最少,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使用。
3、实验流程(简图);4、操作步骤;4.1、设置参数设置精馏段塔板数为5,设置提馏段塔板数为3,配置浓度比为0.66的乙醇/正丙醇混合液,设置进料罐的一次性进料量为2L。
4.2、精馏塔进料(1)连续点击"进料"按钮,进料罐开始进料,直到罐内液位达到70%以上。
(2)启动进料泵。
(3)设定进料泵功率,将进料流量控制器的 OP 值设为50%。
(4)设定预热器功率,将进料温度控制器的 OP 值设为60%,开始加热。
(5)打开塔釜液位控制器,控制液位在70%-80%之间。
4.3、启动再沸器(1)将塔顶冷凝器内通入冷却水。
(2)设定塔釜加热功率,将塔釜温度控制器的 OP 值设为 50%。