实验三 精馏实验 (1)
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精馏实验实验报告3篇精馏实验实验报告1一、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.学会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。
二、实验原理1.理论塔板数的图解求解法对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的操作回流比、塔顶馏出液组成及塔底釜液组成计算得到操作线,从而使用图解求解法,绘图得到精馏操作的理论塔板数。
精馏段操作线方程:提馏段操作线方程:用图解法求算理论塔板的理论依据为:(1)根据理论塔板定义,离开任一塔板上气液两相的浓度x n 和y n必在平衡线上;(2)根据组分物料衡算,位于任两塔板间两相浓度x n和y n+1必落在相应塔段的操作线上。
本实验采用全回流的操作方式,即。
此时,精馏段操作线和提馏段操作线简化为:2.总板效率精馏操作的总板效率的计算公式为:式中,N T为理论塔板数,N P为实际塔板数。
3.折光率与液相组成本实验通过测量塔顶馏出液与塔底釜液的折光率,计算得到馏出液与釜液的组成。
对30%下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系可按下列回归式计算:式中,w为质量分率,n30为30oC下的折光指数。
测量温度下的折光指数与30oC下的折光指数之间关系可由下式计算:式中,n t为测量温度下的折光指数,t为测量温度。
测量温度可从阿贝折光仪上读出。
馏出液与釜液的质量分数与摩尔分数之间的关系可由下式表示:三、实验步骤1.实验前检查实验装置上的各个旋塞、阀门均应处于关闭状态;电流电压表及电位器位置均为零;2.打开塔顶冷凝器的冷却水,冷却水的水量约为8升/分钟;3.接上电源闸,按下装置上总电源开关,调节回流比控制器至全回流状态;4.调节电位器使加热电压为70V,开始计时并测量塔顶温度。
刚开始时每隔5分钟记录一精馏实验实验报告2采用乙醇—水溶液的精馏实验研究学校:漳州师范学院系别:化学与环境科学系班级:姓名:学号:采用乙醇—水溶液的精馏实验研究摘要:__介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。
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。
精馏实验报告【最新4篇】(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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报告摘要:本实验用精馏装置测定了全回流条件下的全塔效率以及单板效率,而由于实验装置的原因未测定部分回流条件下的总板效率。
(一) 实验名称:精馏实验 (二) 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。
(三)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。
(1)总板效率E (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。
精馏实验报告
精馏实验是一种纯度分离实验,主要通过使溶剂含有不同物质的混合液分离构成其中的物质。
它使用液-液反应原理,改变溶质和溶剂的比例,使物质以不同的比例分离。
精馏实验在化工工艺和新药研究中应用广泛,常作为深入研究气体、液体、溶液或固体的分离技术。
它可以将复杂的物质进行分离,以获取更高的产品纯度,是目前常用的生产、研究方法。
本研究的精馏实验包括溶液温度和比例、加热方式、溶剂类型三方面的实验。
首先,溶质、溶剂混合在一起,加热至指定温度。
然后,根据试样特征,调整适当比例,使溶质和溶剂形成半分子比,使溶液分层互不混合。
接着,放置蒸馏塔,控制加热溶质表层的温度,使溶质持续蒸发和凝结,收集凝结物。
最后,收集到的精馏分析样品,进行物理性质和化学性质的分析。
经过上述实验,实验结果显示,所测样品的纯度较高,精馏实验成功实现了对样品组分进行分离,所获取的分子组成更加全面,重点物质也在更小的时间内达到高纯度。
总之,精馏实验是一种易于操作,效果好的实验方法。
它不仅能使复杂的物质分离,而且能有效达到纯度分离的目的。
另外,根据实验结果,可以进一步证明精馏法作为一种有效的样品分离技术,具有良好的应用前景。
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。
精馏实训实验报告
实验名称:精馏实训实验报告
实验目的:
通过对精馏实训实验的操作和分析,掌握精馏原理和工艺流程,加深对化工分离技术的理解和掌握,提高实验操作技能和实验报告撰写能力。
实验原理:
精馏是一种化学分离技术,基于液体的不同沸点而进行分离。
在精馏过程中,液体混合物被加热,使其产生汽化并进入冷凝器,被冷却成液态,进一步分离成纯液体。
实验步骤:
1. 将实验设备准备妥当,包括精馏塔、加热装置、冷却器等。
2. 准备洗涤瓶和试管,清洗干净后装入待分离的混合物样品。
3. 开始加热,通过不同气化温度和液态沸点,产生不同的沸点温度,使混合物中的组分分离。
4. 将冷却器中的液体收集起来,观察其纯度和色泽等特征。
实验结果:
通过实验,我们得到了两个不同混合物的分离产物。
通过实验后,我们发现其纯度较高、色泽明亮。
实验分析:
精馏是一种高效的化学分离技术,能够实现高纯度物质的分离,广泛应用于制药、化工、精细化工等领域。
实验结果表明,掌握精馏技术和流程对于提高化工实验能力和实践经验有重要作用。
实验结论:
精馏实训实验结果表明,通过掌握精馏技术和流程对于精细化工的研发和生产具有重要意义。
在实验操作和实验报告撰写方面,也有助于提高实验技能和综合能力。
化工原理精馏实验报告
实验目的:掌握化工原理中的精馏操作,并通过实验验证理论知识的正确性。
实验原理:
精馏是一种分离液体混合物组成的常用方法。
精馏通过不同组成的液体在加热的条件下产生蒸汽,然后再在冷凝管中冷凝成液体,最后通过收集液体可以得到不同组成的馏分。
实验仪器:
1. 精馏塔:用于分离混合物。
2. 加热器:提供加热源。
3. 冷凝器:用于冷凝产生的蒸汽。
4. 温度计:用于测量温度。
实验步骤:
1. 将需要进行精馏的混合物加入精馏塔中。
2. 打开加热器,通过加热产生蒸汽。
3. 在冷凝器中冷凝产生的蒸汽,并收集液体。
4. 使用温度计测量液体的沸点。
5. 根据液体的沸点,确定得到的馏分的组成。
实验结果:
在实验过程中,我们成功地通过精馏操作将待分离的混合物分解为不同组成的馏分。
通过温度计测量得到的沸点数据,我们可以精确地确定馏分的组成。
实验结论:
通过这次实验,我们掌握了化工原理中的精馏操作,并验证了理论知识的正确性。
精馏是一种常用的分离液体混合物的方法,在工业生产中有着广泛的应用。
掌握了精馏操作,有助于我们理解和解决化工过程中的实际问题。
化工原理精馏实验报告实验目的:本实验旨在通过对乙醇和水的精馏实验,掌握精馏过程的基本原理和操作技术,了解精馏过程中的温度变化规律,并对实验结果进行分析和总结。
实验原理:精馏是利用液体混合物中各组分的沸点差异,通过加热混合物使其中某一组分先汽化,再凝结成液体,从而实现对混合物的分离的一种物理方法。
在精馏过程中,液体混合物首先被加热至其中某一组分的沸点,该组分首先汽化,然后通过冷凝器冷却凝结成液体,最终得到纯净的组分。
实验步骤:1. 将乙醇和水混合成一定比例的混合物,倒入精馏瓶中。
2. 装上加热设备和冷凝器,调节加热设备温度至混合物中乙醇的沸点。
3. 观察冷凝器出口的液体,收集不同温度下的液体样品。
4. 对收集的液体样品进行密度测定和酒精度测定。
实验结果:通过实验,我们得到了乙醇和水在不同温度下的液体样品。
经过密度测定和酒精度测定,我们得到了不同温度下乙醇和水的纯度和组成。
实验分析:根据实验结果,我们发现在不同温度下,乙醇和水的纯度和组成存在明显差异。
通过对实验数据的分析,我们可以得出精馏过程中乙醇和水的分离效果较好,且随着温度的升高,乙醇的纯度逐渐提高。
实验总结:本次实验通过对乙醇和水的精馏实验,使我们更加深入地了解了精馏过程的基本原理和操作技术。
同时,实验结果也验证了精馏过程中液体混合物的分离效果,并为我们今后在化工生产中的实际应用提供了重要参考。
结语:通过本次实验,我们不仅掌握了精馏过程的基本原理和操作技术,也对乙醇和水的混合物分离效果有了更深入的了解。
希望通过今后的实践操作和学习,能够更好地运用精馏技术解决实际生产中的问题,为化工生产贡献自己的一份力量。
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。
1
实验三 精馏实验
一、实验目的
1. 熟悉板式塔的结构及精馏操作流程。
2. 掌握精馏塔的操作方法,进一步理解回流比等对精馏的因素。
3. 测定精馏塔的塔效率。
二、基本原理
精馏塔的全塔效率E T
精馏塔的全塔效率E T 为理论板数Ne 与实际塔板数N 之比 N
N E e T
式中:Ne :理论塔板数; N :实际塔板数,本试验装置为15块。
1)全回流:只要测定塔顶浓度x D 、塔釜浓度x W ,由平衡关系确定相平衡方程,作梯级图即能求得Ne,从而求得E T 。
2)部分回流:测定塔顶浓度x D 、回流比R ,可确定精馏段操作线方程,由进料组成x F 、进料热状态t F 可确定q 线方程,再由塔釜浓度x W 确定提馏线操作线方程。
由此可作出部分回流时所需的 理论板数从而求出此时的总板效率E T
乙醇浓度测定----液体比重分析法:利用比重的原理来测样品中乙醇的体积百分数。
测定时,样品要冷却到比重计所要求的温度20℃。
三、实验装置流程和主要设备 1. 实验装置流程
精馏实验装置流程如图所示。
本实验装置为f 70mm 的不锈钢筛板精馏塔,有14块筛板,从上往下数第11(或13)块板为进料板。
原料由储液槽1经进料调节阀2进入精馏塔3内。
塔顶蒸汽经套管式冷凝器4冷凝后,一部分经回流调节阀5回流进入塔内,回流比由调节阀5、6控制,一部分进入产品贮槽8。
塔釜液经流量调节阀9排出。
冷凝水由调节阀7调节进入套管式冷凝器。
四、实验步骤
1. 熟悉流程及每个阀门的作用,检查各阀门的启闭状态,准备加料。
本实验采用的是乙醇一水溶液,浓度为体积分率。
2. 打开进料阀2,往塔内加料,待塔釜液位达到液位计的3/4后,停止加料。
3. 全回流操作:
(1) 打开冷凝器放空阀排放空气,打开冷凝器的进水阀7, 调节冷却水的用量在120L/h 左右。
(2)开启电源,调节温控仪的温度在102℃左右。
(3)回流阀5全开,塔釜压力维持在约0.003MPa ,塔釜液位约在液位计的2/3高度,塔顶有回流后,即进入全回流操作。
精馏实验装置流程
2
4. 待全回流操作稳定后(约15分钟),即可从回流液和釜底液中取样分析。
5.比重法分析其浓度。
6.结束实验时应先停止加热,再关闭进料阀和采出阀。
冷却水要晚关15分钟。
五、实验注意事项
1. 预先配制(或检查)塔釜内和料液槽内的乙醇-水溶液的组成。
料液槽内的组成约为20~30%(质量浓度)。
2. 塔釜内的液位一定要达到预定的标度线。
3. 预热开始后要及时开启塔顶冷凝器的冷却水阀,当釜液预热至沸腾后要注意控制加热量。
4.
取样必须在操作稳定时进行,并尽可能做到同时取样。
各样品要迅速冷却防止蒸发,但冷却过程中要防
止热胀冷缩,打不开盖子,应间歇开盖。
用比重法测定乙醇浓度时,取样量要能保证比重计的浮起,并且要在规定的温度下测定比重。
六、数据记录与处理
全回流:x Fv = 0.36 ,x Dv = 0.91 ,x Wv = 0.13 ,t F = 20℃ ,t D =20℃,t W =20℃。
F D
W
Ne
E T
x Fv a F x F t F
q
x DV a D
x D x WV a W x W 0.36 0.305 0.147 20
0.91 0.888 0.756 0.13 0.105 0.044
4.5
30
基础数据:20℃以下 3w m /kg 998=ρ 3E m /kg 780=ρ 将体积分率组成转换成摩尔分率,基准1m 3,则
%68.1418
998
64.046
780
36.046
780
36.0M )x 1(M x M x x W
W
Fv E
E Fv E
E
FV F =⨯+
⨯⨯=
-+
⋅⋅=
ρρρ
同理
75527.018
1000
09.04678091.046780
91.0x D =⨯+
⨯⨯=
04362.018
1000
87.04678013.046780
13.0x W =⨯+
⨯⨯=
七、结果分析:
1)全回流 操作线为y=x ,在相平衡图上求做理论塔板得N e =4.5, 2)总板效率%
0.3015
5.4N
N E e T ===
一般精馏塔板效率在33~60%,本实验结果偏低,其可能原因是塔平衡时间不够,塔顶
y
收集的样品浓度是未达到平衡时浓度,乙醇浓度偏低导致。
八、思考题
1.进料状态对精馏塔的操作有何影响?确定q线需要测定哪几个量?
2.查取进料液的汽化潜热时定性温度应取何值?
3.什么是全回流?全回流操作的标志有哪些?在生产中有什么实际意义?
4.影响精馏塔操作稳定的因素有哪些?如何确定精馏塔操作已达稳定?本实验装置能否精馏
出98%(质量)以上的酒精?为什么?
5.改变回流比对塔的操作有何影响?
6.各转子流量计测定的介质及测量条件与标定时的状态不同,应如何校正?
3
精馏-3。