乙醇-正丙醇气液平衡组成

目录第一部分设计方案的确定 (2)1.1塔的选择 (2)1.2操作压力的选择 (4)1.3进料热状况的选择 (4)1.4加热及冷凝方式的选择 (4)1.5回流比的选择 (5)第二部分塔板的工艺设计 (5)2.1精馏段和提馏段的工艺条件及有关物性数据的计算 (5)2.1.1精馏塔全塔物料衡算 (5)2.1.3密度 (7)2.1.4 混合液体平均表面张力 (10)2.1.5 混合物的粘度 (11)2.1.7 气、液相体积流量计算 (12)2.2理论塔板数的计算 (14)2.3 热量衡算 (17)2.3.1.加热介质的选择 (17)2.3.2.冷却剂的选择 (18)2.3.3.比热容及汽化潜热的计算 (18)2.4 塔径的初步计算 (26)2.5 溢流装置 (27)2.5.1堰长W l (27)2.5.2弓形降液管宽度d W 和截面积F A (28)2.5.3 降液管底隙高度0h (28)2.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (29)2.6.1塔板分布 (29)2.6.2 浮阀数目与排列 (29)第三部分 塔板的流体力学计算 (33)3.1通过浮阀塔板的压降 (33)3.2淹塔 (34)3.2.1精馏段 (35)3.2.2提馏段 (35)3.3雾沫夹带 (36)3.3.1精馏段 (36)3.3.2提馏段 (37)3.4塔板负荷性能图 (37)3.4.1雾沫夹带线 (37)3.4.2液泛线 (38)3.4.3液相负荷上限 (40)3.4.4漏液线 (40)3.4.5液相负荷下限 (40)3.5浮阀塔工艺设计计算结果 (43)第四部分塔附件的设计 (45)4.1接管 (45)4.1.2回流管 (46)4.1.3塔底出料管 (46)4.1.4塔顶蒸汽出料管 (47)4.1.5塔底进气管 (47)4.1.6法兰 (47)4.2筒体与封头 (48)4.2.1筒体 (48)4.2.2封头 (48)4.3除沫器 (48)4.4裙座 (49)4.5人孔 (50)第五部分塔总体高度的设计 (51)5.1塔的顶部空间高度 (51)5.3塔总体高度 (52)第六部分附属设备的计算 (52)6.1 冷凝器的选择 (52)的选择 (54)6.2再沸器QB第七部分参考文献 (57)第八部分对本设计的评述 (58)附录乙醇—正丙醇二元物系浮阀式精馏塔设计图 (50)设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计2.原始数据及条件：进料：乙醇含量35%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量90%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强1.03atm(绝压)；泡点进料；R=53.设计任务：1、精馏塔的工艺设计；2、附属设备（如再沸器、冷凝冷却器）进行简单计算并选型（不必校核）；3、绘制塔板负荷性能图、精馏塔设备图；4、编写设计说明书第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

实验六双液系的气—液平衡相图一、实验目的1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图;2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法;3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。

二、实验原理1、相图任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。

两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。

若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。

在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。

液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。

在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。

双液系两相平衡时的气相组成和液相组成并不相同。

通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点T(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。

它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。

在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类：(1)混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。

这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。

如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。

如图5-1(a)所示。

(2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。

对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。

(3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。

实验一二元气液平衡数据测定实验一. 实验目的1了解和掌握用双循环汽液平衡器测定二元系统汽液平衡数据的方法。

2．通过实验了解平衡釜的构造，掌握汽液平衡数据的测定方法和技能。

3．掌握二元系统平衡相图的绘制。

二. 设备的主要技术数据(一)平衡釜（如图一所示）(二)物系 (乙醇─正丙醇)1.纯度:分析纯. 乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃.2.折光指数与溶液浓度的关系见表1。

对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算:Ｗ＝58.844116－42.61325 ×nD其中Ｗ为乙醇的质量分率; nD为折光仪读数 (折光指数).由质量分率求摩尔分率(ＸＡ):乙醇分子量ＭＡ＝46; 正丙醇分子量ＭB＝60BAAAAAAMWMWMWX)](1[)()(-+=三. 实验设备的基本情况实验设备流程示意图: 见图一所示.四. 实验方法及步骤1.将与阿贝折光仪配套的超级恒温水浴(用户自备)调整运行到所需的温度,并记下这个温度(例如30℃).2.测温管内倒入甘油，将标准温度计插入套管中。

3.配制一定浓度(体积浓度10％左右)的乙醇─正丙醇混合液(总容量50毫升),然后倒入平衡釜中。

4.打开冷凝器冷却水,接通电源缓慢加热，冷凝回流液控制在每秒2-3滴。

稳定回流20分钟，以建立平衡状态。

5.达到平衡时停止加热，用微量注射器分别取两相样品用阿贝折光仪分析其组成。

6.从釜中取出6毫升液体后，在补充6毫升的乙醇溶液，重新建立平衡。

7. 所加溶液视上一次的平衡温度定，以免实验数据点分布不均。

8. 检查数据合理后, 停止加料并将将加热电压调为零。

停止加热后10分钟,关闭冷却水,一切复原。

五. 使用本实验设备应注意事项1. 本实验过程中要特别注意安全,实验所用物系是易燃物品,操作过程中避免洒落以免发生危险。

2. 本实验设备加热功率由电位器来调解,固在加热时应注意加热千万别过快,以免发生爆沸(过冷沸腾),使液体从平衡釜冲出,若遇此现象应立即断电。

板式精馏塔实验报告学院：广州大学生命科学学院班级：生物工程121班分组：第一组姓名：其他组员：学号：指导老师：尚小琴吴俊荣实验时间2014.11.15摘要：此次实验是对筛板精馏塔的性能进行全面的测试，实验主要对乙醇正丙醇精馏过程中的研究不同条件下改变参量时的实验结果，根据实验数据计算得出塔釜浓度、回流比、进料位置等与全塔效率的关系，确定该筛板精塔的最优实验操作条件。

关键词：精馏；回流比；全塔效率；塔釜浓度Abstract:The sieve plate distillation column performance comprehensive testing, mainly on ethanol isopropyl alcohol distillation process in the different experimental conditions were discussed, the reactor concentration, reflux ratio, feed location and the entire towerThe relationship between the efficiency of sieve plate tower, determine the optimal experimental conditions of fine.Key words: Distillation;reflux ratio;the tower efficiency引言：精馏是利用混合液中两种液体的沸点差异来分离两种液体的过程。

精馏装置有精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。

热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分气化与部分冷凝进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。

精馏过程的节能措施一直是人们普遍关注的问题。

精馏操作是化工生产中应用非常广泛的一种单元操作，也是化工原理课程的重要章节[2]。

联机精馏实验报告2011011743 分1 黄浩实验时间：2013-12-13同组实验者：张雨辰、高帅、崔毅杰指导老师：彭勇地点：精馏实验室一、实验目的1.观察板式精馏塔进行精馏过程中的气、液流动现象；2.测定板式塔总效率；3.测定回流比对精馏操作的影响；4.测定塔内温度和组成沿塔高的分布，测出灵敏板的位置；5.熟悉精馏操作的基本规律与特点；6.学习使用数字折射仪，分析塔顶和塔釜的产品组成；二、实验原理精馏是双组分混合液的分离最简单的操作。

典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。

精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝，部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏出液是塔顶产品。

位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。

进料加在塔的中部，进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。

在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。

液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。

对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。

进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。

两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。

精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。

有板式塔与填料塔两种主要类型。

根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。

本实验利用精馏装置分离乙醇和正丙醇，二者形成理想体系，可以使用数字折射仪测定两组分的质量分数。

板式塔是使用量大、运用范围广的重要气液传质设备，评价塔板好坏一般根据处理量、板效率、阻力降、操作弹性和结构等因素。

目前出现的多种塔板中鼓泡式塔板（筛板、浮阀板）和喷射式塔板（舌形、斜孔、网孔）在工业上使用较多，板式塔作为气、液传质设备，既可用于吸收，也可用于精馏。

北京理工大学珠海学院课程设计任务书2013 ～2014学年第一学期学生姓名：专业班级： 11化工2班指导教师：李青云工作部门：化工与材料学院一、课程设计题目乙醇和正丙醇物系分离系统的设计二、课程设计内容（含技术指标）1.设计条件生产能力：料液处理量50000吨/年（每年按300天生产日，每天24小时计算）原料状态：乙醇含量35%（wt%）；温度：25℃；压力：100kPa；泡点进料；分离要求：塔顶馏出液中乙醇含量98%（wt%）；塔釜正丙醇含量98.4%（wt%）操作压力：100kPa其它条件：（1）塔板类型：浮阀塔板；（2）塔顶采用全凝器；（3）R=1.6R m（4）塔底加热蒸汽压力0.2mPa（表压）；（5）单板压降不大于0.7kPa；2.具体设计内容和要求（1）设计工艺方案的选定（2）精馏塔的工艺计算（3）塔板和塔体的设计（4）水力学验算（5）塔顶全凝器的设计选型（6）塔釜再沸器的设计选型（7）进料泵的选取（8）绘制流程图（9）编写设计说明书（10）答辩三、进度安排四、基本要求教研室主任签名：2013年11月10日摘要精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等领域中被广泛应用。

精馏塔所用的塔板分为浮阀塔板、泡罩塔板和筛孔塔板。

浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两种塔板的优点。

本设计对年处理量为五万吨乙醇-正丙醇的浮阀连续精馏塔进行了设计。

通过插值法计算出塔内各部位的温度、密度、表面张力、粘度、相对挥发度等各项物性数据；通过逐板法计算出理论板数、板效率、实际板数、进料位置，在板式塔工艺中计算出塔径、有效塔高、筛孔数并通过流体力学的验算，符合各项指标，最后，确定了塔顶全凝器冷却水的用量以及塔底再沸器中加热蒸汽的用量，同时对输送各股物流的管径进行了设计；结果表明，本设计合理。

关键词：连续精馏；浮阀精馏塔；精馏塔设计；乙醇；正丙醇目录1 绪论 (1)2 设计方案说明 (2)2.1确定设计方案 (2)2.2工艺流程图 (2)3 精馏塔的工艺计算 (4)3.1 工艺条件和物性参数计算 (4)3.2 物性参数计算 (5)3.3 理论塔板数及实际塔板数计算 (9)3.4 塔径的初步设计 (11)3.5 溢流装置 (13)3.6 塔板分布、浮阀数目与排列 (14)4 塔板的流体力学计算 (17)4.1 汽相通过浮阀塔板的压降 (17)4.2 淹塔 (18)4.3 雾沫夹带 (19)4.4 塔板负荷性能图 (19)5 塔总体高度的计算 (25)5.1 塔顶封头 (25)5.2 塔顶空间 (25)5.3 塔底空间 (25)5.4 人孔 (25)5.5 进料板处板间距 (26)5.6 裙座 (26)6 塔的接管 (27)6.1 进料管 (27)6.2 回流管 (27)6.3 塔底出料管 (27)6.4 塔顶蒸气出料管 (28)6.5 塔底蒸气进气管 (28)7 热量衡算 (29)7.1 热量示意图 (29)7.2 热量衡算 (29)7.3 塔的附属设备设计 (32)8 主要符号说明 (34)附录1 精馏段和提馏段的浮阀孔局部排布图 (36)附录2 工艺流程图[10] (37)总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 绪论塔设备是化工、石油化工、生物化工、制药等生产过程中广泛采用的传质介质设备。

北京化工大学实验报告课程名称：化工原理实验实验日期：2010 年10 月28 日班级：学生姓名：一、实验名称：精馏实验二、组员介绍：实验时间：2011年04月18日报告人：同组人：三、报告摘要：本实验主要以筛板塔式精馏塔作为精馏实验的主要装置，乙醇－正丙醇为精馏料液。

以分配器与控制器控制实验回流，测控系统采集塔釜、塔顶温度等参数，并以阿贝折光仪为浓度分析仪器，旨在测量在全回流状态下的总板效率和以液相浓度表示的单板效率。

启动装置，待精馏塔稳定后，在全回流状态下测量塔顶、第4块塔板、第5块塔板、塔釜料液的液相浓度。

结合乙醇－正丙醇的平衡数据，利用图解法计算得到实验所用条件下的总板效率为0.5，而以液相浓度表示的单板效率为0.387。

关键词：全回流图解法总板效率单板效率四、实验目的及任务：①了解精馏的工艺流程，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－液两相接触状况。

③测定在全回流时的全板效率及单板效率。

④测定部分回流时的全塔效率。

（实际未做）⑤测定全塔的浓度（或温度）分布。

（实际未做）⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

（实际未做）五、基本理论：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，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。

当然，这个不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。

若操作处于全回流时，既无任何产品产出，也无原料加入，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，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排出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。

酒精分馏实验报告3篇以下是网友分享的关于酒精分馏实验报告的资料3篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

酒精分馏实验报告篇1篇一：工业乙醇的蒸馏实验报告样本实验课题：工业乙醇的蒸馏一、实验目的1、学习蒸馏的原理、仪器装置及操作技术。

2．了解蒸馏提纯液体有机物的原理、用途及掌握其操作步骤。

二、实验原理将液体加热至沸，使液体变为气体，然后再将蒸气冷凝为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。

蒸馏是分离和纯化液体有机混合物的重要方法之一。

当液体混合物受热时，由于低沸点物质易挥发，首先被蒸出，而高沸点物质因不易挥发或挥发的少量气体易被冷凝而滞留在蒸馏瓶中，从而使混合物得以分离。

三、实验用品1、实验仪器：量筒100ml（一只）圆底烧瓶100ml（一只）冷凝管（一只）温度计（150摄氏度）锥形瓶100ml（两只）平底烧杯250ml（只）2、实验药品：工业乙醇3、其他：沸石加热装置四、操作步骤1、取30ml工业乙醇倒入100ml圆底烧瓶中，加入2~3粒沸石，以防止暴沸。

2、按蒸馏装置安装好仪器3、通入冷凝水。

4、用水浴加热，注意观察蒸馏烧瓶中蒸汽上升情况及温度计读数的变化。

当瓶内液体开始沸腾时，蒸汽逐渐上升，当蒸汽包围温度计水银球时，温度计读数急剧上升。

蒸汽进入冷凝管被冷凝为液体滴入锥形瓶，记录从蒸馏头支管滴下第一滴馏出液时的温度t1，然后当温度上升到75摄氏度时换一个干燥的锥形瓶作接受器，收集馏出液，并调节热源温度，控制在75—80摄氏度之间，控制蒸馏速度为每秒1—2滴为宜，直到圆底烧瓶内蒸馏完毕停止蒸馏。

5、停止蒸馏时，先移去热源，待体系稍冷却后关闭冷凝水，自上而下、自后向前拆卸装置。

6、量取并记录收集的乙醇的体积v1.五、实验装置图请将装置图在此处添上六、数据处理第一滴馏出液滴下时的温度t1实际产量：回收率：七、思考题1、是否所有具有固定沸点的物质都是纯物质？为什么？2、什么叫沸点？液体的沸点和大气压有什么关系？3．蒸馏时加入沸石的作用是什么？如果蒸馏前忘记加沸石，能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中？当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使用？4、温度计水银球的上部为什么要与蒸馏头侧管的下限在同一水平上？过高或过低会造成什么结果？5、在蒸馏过程中，为什么要控制蒸馏速度为每秒1—2滴？蒸馏速度过快时对实验结果有何影响？篇二：乙醇的蒸馏实验报告乙醇的蒸馏一、实验原理————————————————————————————————————————————————————————————————————二、实验仪器及试剂主要仪器：———————————————————————————————————————————————————主要试剂：———————————————————————————————————————————————————三、操作步骤1、检验装置的气密性。

化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇二元物系旳浮阀式精馏塔2.原始数据及条件：进料：乙醇含量45%（质量分数，下同），其他为正丙醇分离规定：塔顶乙醇含量 93%；塔底乙醇含量 0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液 25000 吨，年动工 7200 小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强 1.03atm(绝压)；泡点进料； R=53.设计任务：⑴完毕该精馏塔旳各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。

⑵画出带控制点旳工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。

⑶写出该精馏塔旳设计阐明书，包括设计成果汇总和设计评价。

概述本次设计针对二元物系旳精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整旳精馏设计过程。

精馏设计包括设计方案旳选用，重要设备旳工艺设计计算、辅助设备旳选型、工艺流程图旳制作、重要设备旳工艺条件图等内容。

通过对精馏塔旳核算，以保证精馏过程旳顺利进行并使效率尽量旳提高。

本次设计成果为：理论板数为 20 块，塔效率为 42.2%，精馏段实际板数为 40块，提馏段实际板数为 5 块，实际板数 45 块。

进料位置为第 17 块板，在板式塔重要工艺尺寸旳设计计算中得出塔径为 0.8 米，设置了四个人孔，塔高 22.19 米，通过浮阀板旳流体力学验算，证明各指标数据均符合原则。

关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。

目录第一章绪论 (5)第二章塔板旳工艺设计 (7)一、精馏塔全塔物料衡算 (7)二、乙醇和水旳物性参数计算 (7)1.温度 (7)2.密度 (8)三、理论塔板旳计算 (11)四、塔径旳初步计算 (12)五、溢流装置 (14)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (15)第三章塔板旳流体力学计算 (16)一、气相通过浮阀塔板旳压降 (16)二、淹塔 (17)三、物沫夹带 (18)四、塔板负荷性能图 (19)1.物沫夹带线 (19)2.液泛线 (19)3.液相负荷上限 (20)4.漏液线 (20)5.液相负荷下限 (20)第四章塔附件旳设计 (21)一、接管 (21)二、筒体与封头 (23)三、除沫器 (23)四、裙座 (24)五、人孔 (24)第五章塔总体高度旳设计 (24)一、塔旳顶部空间高度 (24)二、塔总体高度 (24)第六章附属设备旳计算 (24)8.1热量衡算 (24)8.1.10℃旳塔顶气体上升旳焓Qv (24)258.1.2回流液旳焓QR..................................................................8.1.3塔顶馏出液旳焓Q D (25)8.1.4冷凝器消耗旳焓Q C (25)8.1.5进料口旳焓Q F (25)8.1.6塔釜残液旳焓Q W (26)8.1.7再沸器Q B (26)8.2冷凝器旳设计 (26)8.3冷凝器旳核算 (27)8.4泵旳选择 (27)浮阀塔工艺设计计算成果列表 (28)重要符号阐明 (29)参照文献 (31)第一章绪论精馏旳基本原理是根据各液体在混合液中旳挥发度不一样，采用多次部分汽化和多次部分冷凝旳原理来实现持续旳高纯度分离。

北京化工大学学生实验报告学院：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。

汽液平衡综合实验报告汽液平衡综合实验报告一、实验目的1．了解和掌握测定乙醇—正丙醇二元体系在常压下的气液平衡数据的方法。

2．通过实验了解平衡釜的结构，掌握气液平衡数据的测定方法和技能。

3．应用Wilson方程关联实验数据。

4.掌握二元系统汽液平衡相图的绘制二、实验原理气液平衡数据是化学工业发展新产品、开发新工艺、减少能耗、进行三废处理的重要基础数据之一。

化工生产中的蒸馏和吸收等分离过程设备的改造与设计、挖潜与革新以及对最佳工艺条件的选择，都需要精确可靠的气液平衡数据。

这是因为化工生产过程都要涉及相间的物质传递，故这种数据的重要性是显而易见的。

随着化工生产的不断发展，现有气液平衡数据远不能满足需要。

许多物系的平衡数据，很难由理论直接计算得到，必须由实验测定。

平衡数据实验测定方法有两类，即间接法和直接法。

直接法中又有静态法、流动法和循环法等。

其中循环法应用最为广泛。

若要测得准确的气液平衡数据，平衡釜是关键。

现已采用的平衡釜形式有多种，而且各有特点，应根据待测物系的特征，选择适当的釜型。

用常规的平衡釜测定平衡数据，需样品量多，测定时间长。

本实验用的小型平衡釜主要特点是釜外有真空夹套保温，釜内液体和气体分别形成循环系统，可观察釜内的实验现象，且样品用量少，达到平衡速度快，因而实验时间短。

以循环法测定气液平衡数据的平衡釜类型虽多，但基本原理相同，如图1所示。

当体系达到平衡时，两个容器的组成不随时间变化，这时从A和B两容器中取样分析，即可得到一组平衡数据。

当达到平衡时，除了两相的压力和温度分别相等外，每一组分的化学位也相等，即逸度f1,ip相等，其热力学基本关系为：fi L=fi V (1)фi pyi=γif0ixi式中，p——体系压力（总压）；p0i——纯组分i在平衡温度下饱和蒸气压，可用安托尼（Antoine）公式计算；x i 、yi——分别为组分i在液相和气相中的摩尔分率；γi——组分I的活度系数。

精馏实验实验报告精馏实验实验报告一、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：y n+1=RR+1x n+x dR+1提馏段操作线方程：y m+1=f+Rx m−f−1x w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：x D=w DM D⁄w DM D⁄+(1−w D)M′⁄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分钟记录一次塔顶温度，待温度变化明显后，每隔0.5分钟记录一次数据，至塔顶温度不再随时间发生明显变化；5.测量每一块塔板上的温度，并收集塔顶馏出液与塔底釜液，使用阿贝折光仪测量两液体的温度与折光率；6. 调节电位器使加热电压分别为90V 和110V ，待精馏塔稳定后，重复步骤（5）；7. 检查数据合理后，关闭电源及加热开关，并在停止加热10分钟后，关闭冷却水，一切复原。

四、 实验数据及实验结果1. 在全回流条件下，塔顶温度随时间的变化情况 调节电位器使加热电压为70V ，调节回流控制器至全回流状态，记录在不同时刻下的塔顶温度。

并以开车时间为横坐标，以塔顶温度为纵坐标绘图，如下图所示。

分离乙醇—正丙醇混合物系浮阀式精馏塔的设计方案第一部分设计方案的确定精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用。

精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。

根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。

精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。

提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。

所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。

精馏广泛应用于石油,化工,轻工等工业生产中,是液体混合物分离中首选分离方法。

1.1塔的选择本次课程设计是分离乙醇—正丙醇二元物系，在此我选用连续精馏浮阀塔。

浮阀塔结构简单，有两种结构型式，即条状浮阀和盘式浮阀，它们的操作和性能基本是一致的，只是结构上有区别，其中以盘式浮阀应用最为普遍。

盘式浮阀塔板结构，是在带降液装置的塔板上开有许多升气孔，每个孔的上方装有可浮动的盘式阀片。

为了控制阀片的浮动范围，在阀片的上方有一个十字型或依靠阀片的三条支腿。

前者称十字架型，后者称V型。

目前因V型结构简单，因而被广泛使用，当上升蒸汽量变化时，阀片随之升降，使阀片的开度不同，所以塔的工作弹性较大。

浮阀塔具有以下优点：（1）. 生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大 20%～40%，与筛板塔接近。

（2）．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。

实验六双液系的气—液平衡相图一、实验目的1、绘制在标准压力下乙醇-正丙醇体系的沸点组成图;2、熟练掌握测定双组分液体沸点的方法及用折光率确定二组分物系组成的方法;3、掌握超级恒温槽、阿贝折射仪、气压计等仪器的使用方法。

二、实验原理1、相图任意两个在常温时为液态的物质混合起来组成的体系称为双液系。

两种溶液若能按任意比例进行溶解，称为完全互溶双液系，如环已烷-乙醇、正丙醇-乙醇体系都是完全互溶体系。

若只能在一定比例范围内溶解，称为部分互溶双液系，例苯-水体系。

在完全互溶双液系中，有一部分能形成理想液态混合物，如苯-甲苯系统，二者的行为均符合拉乌尔定律，但大部分双液系是非理想液态混合物，其行为与拉乌尔定律有偏差。

液体的沸点是指液体的蒸气压与外界压力相等时的温度。

在一定外压下，纯液体的沸点有其确定值，但双液系的沸点不仅与外压有关，而且还与两种液体的相对含量有关。

双液系两相平衡时的气相组成和液相组成并不相同。

通常用几何作图的方法将双液系的沸点对其气相和液相的组成作图，所得图形叫双液系的沸点T(或t)-组成(x)图，即T（或t）—x图。

它表明了沸点与液相组成和与之平衡的气相组成之间的关系。

在恒定压力下，二组分系统气液达到平衡时，其沸点-组成（t-x）图分三类：(1)混合液的沸点介于A、B二纯组分沸点之间。

这类双液系可用分馏法从溶液中分离出两个纯组分。

如苯-甲苯系统，此时混合物的行为符合拉乌尔定律或对拉乌尔定律的偏差不大。

如图5-1(a)所示。

(2）有最低恒沸点体系，如环已烷-乙醇体系，t—x图上有一个最低点，此点称最低恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大正偏差，如图5-1(b)所示。

对于这类的双液系，用分馏法不能从溶液中同时分离出两个纯组分。

(3）有最高恒沸点体系，如氯仿-丙酮体系，t—x图上有一个最高点，此点称最高恒沸点，在此点相互平衡的液相和气相具有相同的组成，此时混合物的行为对拉乌尔定律产生最大负偏差，如图5-1(c)所示。

成绩华北科技学院化工原理课程设计说明书设计题目:分离乙醇 -正丙醇混合液的精馏塔设计姓名:熊先清专业:化学工程与工艺班级:化工 B091学号: 200901034112指导教师:高丽花李辰明设计时间:2012年 6月 10日至 2012年 6月 22日完成时间:2012年 6月 22日评语:目录目录 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

一设计任务书 . .............................................................................................. 错误!未定义书签。

二塔板的工艺设计 . ...................................................................................... 错误!未定义书签。

(一设计方案的确定 . ........................................................................ 错误!未定义书签。

(二精馏塔的物料衡算 . .................................................................... 错误!未定义书签。

1. 原料液及塔顶、塔釜产品的摩尔分数 . ..................................... 错误!未定义书签。

2. 物料衡算 . ..................................................................................... 错误!未定义书签。

精馏实验一、原始数据：液相组成x 气相组成y 沸点℃1/x 1/y0 0 97.160.126 0.24 93.85 7.9365 4.16670.188 0.318 92.66 5.3191 3.14470.21 0.339 91.6 4.7619 2.94990.358 0.55 88.32 2.7933 1.81820.461 0.65 86.25 2.1692 1.53850.546 0.711 84.98 1.8315 1.40650.6 0.76 84.13 1.6667 1.31580.663 0.799 83.06 1.5083 1.25160.844 0.914 80.59 1.1848 1.09411 1 78.38 1.0000 1.0000Cp KJ/Kmol/K乙醇r KJ/Kmol822.2064 2.9050二、数据处理全回流塔顶 折光率 质量浓度摩尔分数温度℃ ① 1.3625 81.3 ② 1.3625平均 1.3625 0.8364 0.8696塔底 折光率 ① 1.3758② 1.3740平均 1.3749 0.2597 0.31397板 折光率 ① 1.3725 ② 1.3725平均数 1.3725 0.3713 0.43518板 折光率 ① 1.3741② 1.3752平均数1.3747 0.2713 0.3269计算示例：（1）折光率3625.123625.13625.1=+=n（2）质量分数8364.0209.643625.1*512.46-=+=（3）摩尔分数=8696.0608364.0-1468364.0468364.0=+正丙醇r KJ/Kmol Cp KJ/Kmol/K713.2920 2.7165 混合液rm KJ/Kmol Cpm KJ/Kmol/K735.07492.7542料液摩尔分数与折光率关系 料液 摩尔分数摩尔分数 乙醇 0% 100% 折光率1.38051.359三、绘图与分析：由图知，有3.2块理论板理论板数 3.2 全塔效率 0.22 x7 0.4351 x8* 0.1973 x8 0.3269单板效率0.4552计算示例： 全塔效率22.0101-2.3== 单板效率4552.0*8787=--=x x x x 部分回流部分回流 回流比 3温度℃塔顶 折光率 质量浓度 摩尔浓度① 1.3633 1.365 79.6 ② 1.3658 1.3654 平均数1.3646 1.36520.726 0.776 1.3649塔底 折光率 质量浓度 摩尔浓度温度℃ ① 1.3762 1.3762 100.6 ② 1.3762 1.3767平均数 1.3763 0.193 0.238 8板 折光率 质量浓度 摩尔浓度温度℃ ① 1.3753 27.7 ② 1.3715 平均数 1.3734 0.329 0.391 7板进料折光率 质量浓度 摩尔浓度温度℃q 的计算方法：Ct x s f ︒=-⨯---==63.86)25.8632.88(358.0461.0358.04423.032.88,4423.0性内插法计算得查汽液平衡数据，由线 1966.119.762)7.27-63.86(5428.219.762)(,,,,,,2121=⨯+=-+=mf s m m m m f s r t t Cp r q Cp Cp Cp r r r t t 于上表；分别求得再由 25.210.6-=x y q 线：精馏段操作线斜率0.75 截距 0.194 x1 0.3 y1 0.419 y=0.75x+0.194 x2 0.9 y2 0.869 q 线方程 q 1.1966斜率6.086 截距 -2.250x1 0.5 y1 0.8 y=6.10x-2.255x2 0.4 y2 0.19 精馏段操作线和q 线的交点坐标 x y0.45780.53758提馏段操作线x1 0.238 y1 0.238 xw0.4578yw0.53758绘图与分析:板 ① 1.3725 93.9② 1.3722 平均数1.3724 0.378 0.442由图知有4.2块理论板理论板数 4.2 x8 0.391全塔效率0.52 x8* 0.283单板效率0.320 x7 0.442讨论：1.塔底产品和塔顶产品不宜放在同一灌中2.装置操作弹性小，易液泛3.缺少降液管4.计算x*的方法不唯一，选用的方法不一样，最后得出的结论也不一样5.塔的效率比较低，原因可能是塔板结构、气液接触状况、过量液膜夹带造成的。

乙醇正丙醇气液平衡相图实验报告思考题双液系的气—液平衡相图预习思考题
实验五双液系的气—液平衡相图预习思考
一、思考题：
1.作乙醇—正丙醇标准液的折光率—组成曲线的目的是什么？
不能直接测汽液中的组成，由于两者折射率相差较大，根据折光率组成曲线来求得平衡时的两相组成
2.如何判断已达气液平衡？
体系温度不变，回流1到2分钟不变
3.测定一定沸点下的气液相折光率时为什么要将待测液冷却？
整个实验过程中，通过折射仪的水温要恒定
4.本实验加入沸石的目的是什么？
防止局部过热
5.乙醇—正丙醇的折光率—组成工作曲线为一直线，两点
即可定一线，本实验为何还要进行多点测定？
减少误差提高准确度
6.简述本实验是如何测定双液系的气—液平衡相图的？
测沸点→测其对应的折射率的组成→沸点—组成图
7本实验在测定双液系的沸点和组成时，每次加入沸点仪
中的两种液体是否应按记录表规定精确计量？为什么？
不是。

我们测得的沸点和标准大气压下的沸点是否一致？为什么？
否沸点不仅与外压有关，而且还和双液系中两种液体的
相对含量有关 9简述用阿贝折光仪测定液体折光率的步骤。

10双液系的沸点—组成图分为哪几类？本实验属于哪一类？
3 乙醇—正丁醇1类 a类沸点介于ab2物质之间
二、操作题：
1. 如何进行打开冷凝水至适当位置操作？为什么？
下口进上口出，开小一点逐步冷却效果更好
2. 如何进行沸点仪在开始加热和温度接近沸点时的操作？
刚开始时电压可以调高点大概200v，接近沸点的时候电压调低点大概100v。