乙醇-正丙醇x-y曲线
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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 )) 。
北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称: 化工原理实验 实验日期: 2021.04.24 班 级: 化工0801 姓 名: 王晓 同 组 人:丁大鹏,王平,王海玮 装置型号:精馏实验一、摘要精馏是实现液相混合物液液别离的重要方法,而精馏塔是化工生产中进行别离过程的主要单元,板式精馏塔为其主要形式。
本实验用工程模拟的方法模拟精馏塔在全回流的状态下及局部回流状态下的操作情况,从而计算单板效率和总板效率,并分析影响单板效率的主要因素,最终得以提高塔板效率。
关键词:精馏、板式塔、理论板数、总板效率、单板效率二、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、测测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4、测定局部回流时的全塔效率。
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。
三、实验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,在塔板上实现屡次接触,进行传热和传质,使混合液到达一定程度的别离。
回流是精馏操作得以实现的根底。
塔顶的回流量和采出量之比,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别离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。
假设塔在最小回流比下操作,要完成别离任务,那么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。
假设操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料参加,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中无实验意义。
但是,由于此时所需理论板数最少,又易于到达稳定,故常在工业装置开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取用最小回流比的1.2-2.0倍。
在精馏操作中,假设回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,别离效果也将变坏。
板效率是表达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 NE N式中 E —总板效率; N —理论板数〔不包括塔釜〕; Ne —实际板数。
北京化工大学化工原理实验报告实验名称:精馏实验班级:姓名:学号:序号:同组人:设备型号:板式精馏塔实验日期:一、实验摘要本次实验采用板式精馏塔,通过全回流和部分回流的操作模式,分离乙醇—正丙醇混合物。
全回流时,x F=0.1177,x D=0.9017,x w=0.0942,通过画梯级图得到的理论板数为6.1,全塔效率为63.75%,单板效率E mL,N=73.25%,E mV,N=69.66%。
部分回流时,x F=0.316,x D=0.8341,x W=0.0877,通过画梯级图得到的理论板数N T=7.5,全塔效率:E T=81.25%, D=10.91 ml/min,W=24.72 ml/min。
二、实验目的1、了解板式精馏塔的结构特点和测控系统2、测量全回流时的全塔效率和单板效率3、测量部分回流时的全塔效率4、测量精馏塔操作弹性、负荷性能等5、观察冷模板式塔的气液(鼓泡、泡沫、喷射)接触状态6、观察冷模板式塔的漏液、雾沫夹带或液泛等情况三、实验原理精馏是根据液体混合物组分的挥发度不同,经塔底供热产生蒸汽向上回流,塔顶移走热量产生液体向下回流,塔内发生气液逆流接触和物质传递,最后轻组分富集于塔顶,重组分富集于塔底,将混合物分开的单元操作。
精馏塔的操作参数有:板效率、板压降、持液量、塔板温度等。
其中,板效率是体现塔板性能及操作条件好坏的主要参数,包括:1、全塔效率E T=N T−1NN T—理论塔板数(包括塔釜1块理论板) N—实际塔板数理论塔板数N T可通过画梯级图(如图5-1)求得,还可以通过逐板计算得到。
图5-1 全回流和部分回流操作的理论板梯级对于全回流操作,以作图法为例:首先画出乙醇—正丙醇溶液在101.3kPa下的y-x相平衡曲线(平衡数据见附录),对角线即是操作线.然后以塔顶组成x D和塔釜组成x W为始、终点,在平衡线和操作线之间画梯级,梯级数(含小数部分)等于理论板数N T。