精馏塔的塔板效率

实验七精馏塔塔板效率测定实验一、实验目的1、熟悉精馏单元操作过程的设备与流程；2、了解板式塔结构与流体力学性能；3、掌握精馏塔的操作方法与原理；4、学习精馏塔效率的测定方法。

二、实验原理蒸馏原理是利用混合物中组分间挥发度的不同来分离组分，经多次平衡分离的蒸馏过程称为精馏。

常见的精馏单元过程由精馏塔、冷凝器、再沸器、加料系统、回流系统、产品贮槽、料液贮槽及测量仪表等组成。

精馏塔本身又分为板式精馏塔和填料精馏塔，本产品为板式精馏塔。

可进行连续或间歇精馏操作，回流比可任意调节，也可以进行全回流操作。

在板式精馏塔中，混合液的蒸气逐板上升，在塔顶冷凝后回流液逐板下降。

气液两相在塔板上接触实现热质传递，从而达到分离的目的。

如果在每层塔板上，下降液体与上升蒸气处于平衡状态，则该塔板称为理论板。

然而在实际操作的精馏塔中，由于气液两相在塔板上接触的时间有限，气液两相不可能完全达到平衡，亦即实际塔板的分离效果达不到理论板的作用，因此精馏塔所需要的实际板数总是比理论板数要多。

对于二元物系，如已知其气液平衡数据，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，即可以求出该塔的理论板数N t。

1、精馏塔的正常与稳定操作精馏塔从开车到正常稳定操作是一个从不稳定到稳定、不正常到正常的渐进过程。

因为刚开车时，塔板上均没有液体，蒸汽可直接穿过干板到达冷凝器，被冷凝成液体后再返回塔内第一块塔板，并与上升的蒸汽接触；而后，逐板溢流至塔釜。

首先返回塔釜的液体经过的塔板数最多，达到的气液平衡次数也最多，所以其轻组分的含量必然最高；而第一块塔板上的液体轻组分含量反而会比它下面的塔板上的液体轻组分含量低一些，这就是“逆行分馏”现象。

从“逆行分馏”到正常精馏，需要较长的转换时间。

对实验室的精馏装臵，这一转换时间至少需30分钟以上。

而对于实际生产装臵，转换时间有可能超过2小时。

所以精馏塔从开车到稳定、正常操作的时间也必须保证在30 分钟以上。

乙醇——水不同精馏分离操作过程塔效率的确定李春鹏金丽军（沈阳化工学院，材料学院高分子材料0406，110142）摘要精馏是分离均相混合液的重要方法之一，化工生产中常用的精馏设备主要有填料塔和板式塔两大类，本文主要研究的是用板式塔中的筛板塔分离乙醇——水二元混合物，根据不同操作条件即精馏塔全回流和部分回流（R=3,R=5）条件下，确定理论塔板数，进而由公式ET =NT/NP*100％确定塔效率。

结论：加热电压为121V的全回流条件下塔效率为82.86％，加热电压为129V的全回流条件下塔效率为97.14％；R=3时，塔效率为98.14％，R=5时，塔效率为95.14％。

关键字：精馏乙醇——水塔效率回流比Ethanol——water distillation tower efficiency of the different operating processLichunpeng JinLijun(shenyang insitiute of chemical technology, polymer material 0406 of school of material science and engineering 110142 )AbstractDistillation is one of the important ways of the separation of the mixture，Chemical production equipment used in the main distillation towers is two kinds . This paper studies the plate tower is the sieve tower ethanol -- water mixtures . Under the distillation of the entire return and return (R = 3, R = 5) conditions .Identified a number of theoretical plates ,by E T=N T/N P*100％to determine the efficiency of tower , Conclusion: when heating voltage is 121 V under the conditions of total reflux, the tower efficiency is 82.86% ,when it is 129 V , the tower efficiency is 97.14%, when R=3 , the tower efficiency is 98.14%,and when R=5 , the tower efficiency is 95.14%Keywords ：Distillation Ethanol -- water tower efficiency Reflux Ratio一引言蒸馏是借助液体混合物中各组分的挥发性的不同而进行分离的化工单元操作，若将混合物加热到沸腾（只令其部分汽化），沸点低的组分（易挥发组分或轻组分）在气相中的浓度比在液相中的浓度要高，沸点高的组分（难挥发组分或重组分）在液相中浓度比在汽相中的高。

塔效率计算公式塔效率是化工原理中一个非常重要的概念，咱们今天就来好好聊聊塔效率的计算公式。

在化工生产中，塔设备是经常会用到的，比如精馏塔、吸收塔等等。

要想知道这些塔设备工作得好不好，就得靠塔效率这个指标来衡量。

塔效率的计算公式其实有好几种，咱先来说说总板效率。

总板效率ET 可以用实际所需的理论板数 NT 和实际板数 NP 来计算，公式就是ET = NT / NP 。

比如说有一个精馏塔，要分离两种混合物，经过计算发现，理论上需要 10 块板才能达到理想的分离效果，但实际上这个塔有 20 块板。

那通过公式一算，总板效率就是 0.5 。

这就意味着这个塔的效率还有很大的提升空间。

再来讲讲默弗里板效率。

默弗里板效率又分为单板效率和全塔效率。

单板效率有气相单板效率和液相单板效率。

气相单板效率 Emv 等于（yn - yn+1）/（yn* - yn+1），液相单板效率 EmL 等于（xn - xn-1）/（xn - xn-1*）。

这里的 yn 、yn+1 、xn 、xn-1 是塔内不同位置的气液相组成，yn* 、xn-1* 是与 yn+1 、xn 成平衡的气液相组成。

我给您举个例子吧。

有一次我去工厂实习，就碰到了一个关于塔效率计算的实际问题。

那是一个吸收塔，用来吸收废气中的有害物质。

工程师们正在为塔的效率不高而发愁，我跟着他们一起研究。

我们测量了塔内不同位置的气液相组成，然后按照默弗里板效率的公式进行计算。

发现有几块板的单板效率特别低，经过仔细排查，原来是塔板上的开孔不均匀，导致气液接触不充分。

找到问题所在后，进行了改进，塔的效率果然提高了不少。

全塔效率呢，则是各单板效率的某种平均值。

在实际应用中，选择哪种塔效率计算公式，得根据具体的情况来定。

而且，计算塔效率可不仅仅是为了得到一个数字，更重要的是通过这个数字来分析塔的运行状况，找出问题，进行优化改进，提高生产效率，降低成本。

总之，塔效率的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们掌握了基本原理，多结合实际情况去分析，就能够轻松应对啦。

化工实验精馏实验单板效率计算精馏是一种重要的分离和纯化技术，在化工实验中被广泛应用。

在精馏过程中，通过加热和冷却装置，将混合物中的组分按照其沸点的差异进行分离，从而获得所需纯化的物质。

精馏实验中，板塔效率是评价精馏塔分离性能的重要指标之一、本文将详细介绍精馏实验中板塔效率的计算方法。

板塔效率是指在一定条件下，塔板上产生的蒸馏液与塔板上所存在的组分间的传质情况。

计算板塔效率的方法主要有理论计算和实验计算两种。

理论计算方法是利用传质方程和物料平衡方程，结合扩散系数和溶解度等参数，通过数学模型计算得到。

而实验计算方法则是通过实际进行精馏实验，测量实验数据后，利用实验结果进行计算。

常用的实验计算方法包括：用塔板温度测定法、用馏头和下塔液的成分测定法、用馏液进出口温度比辐射法等。

其中，用塔板温度测定法是最为常用的实验计算方法之一、它基于塔板上蒸馏液和下塔液的物质平衡，通过测量不同塔板上的温度，计算得到塔板效率。

在实验中，首先需要确定实验所使用的精馏塔的塔板数。

其次，对精馏塔进行加热，使混合物开始蒸发。

然后，通过温度计等仪器测量各塔板上的温度，记录数据。

根据实验数据，可以通过下述的计算公式来计算板塔效率：塔板效率=(x进-x出)/(x进-x平衡)其中，x进和x出分别为进塔液和出塔液的组分浓度，x平衡为精馏塔平衡液的组分浓度。

需要注意的是，实验计算方法的精确程度受多种因素的影响，如实验操作技巧、仪器的准确度等。

因此，在进行板塔效率的计算时，需要进行多次实验，取平均值，使结果更加准确。

此外，为了进一步提高实验计算方法的精确性，还可以采用其他辅助手段，如红外光谱和质谱等仪器的应用，以辅助测量组分浓度。

总之，板塔效率的计算是精馏实验中一个重要的步骤，对于评价精馏技术的有效性具有重要意义。

通过实验计算方法，可以有效地获得精馏塔的分离性能，为其进一步优化提供依据。

乙烯精馏塔塔板效率一、引言乙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等领域。

在乙烯的生产过程中，精馏是一个关键步骤，用于分离和提纯乙烯。

乙烯精馏塔是实现这一目标的主要设备之一，而塔板效率则是评估塔的分离能力和性能的重要指标。

本文将对乙烯精馏塔塔板效率进行全面详细、完整且深入地介绍，包括其定义、影响因素以及提高方法等内容。

二、乙烯精馏塔塔板效率的定义乙烯精馏塔是一种常用的分离设备，其内部由多个平行设置的水平隔板组成，称为塔板。

每个塔板上都有许多小孔或开槽，称为塔板孔或开槽。

当气体或液体通过这些孔或开槽时，会发生相互作用和传质过程，从而实现分离。

乙烯精馏塔的分离效果主要取决于塔板的效率，而塔板效率是指在单位高度或单位塔板面积上实现的物质分离程度。

塔板效率越高，乙烯的纯度和回收率就越高。

三、乙烯精馏塔塔板效率的影响因素乙烯精馏塔塔板效率受多种因素影响，下面将介绍其中几个重要的因素：1. 塔板孔径塔板孔径是指每个塔板上的孔或开槽尺寸。

孔径大小直接影响到物质在塔板上的传质速度和传质效果。

一般来说，较小的孔径可以增加相对接触面积，提高传质速度，从而提高分离效果。

2. 填料形式填料是在乙烯精馏塔回流液和上升气体之间提供扩散路径和相对接触表面积的介质。

常见的填料形式包括环形填料、波纹填料等。

不同的填料形式会对传质速率和传质效果产生不同影响，进而影响到乙烯精馏塔回流液和上升气体之间的相互作用，从而影响到塔板效率。

3. 填料高度填料高度是指填料在塔板上的垂直厚度。

填料高度的增加可以增加相对接触面积，提高传质速度，从而提高分离效果。

然而，过大的填料高度也会增加气液流阻，影响塔的操作和能耗。

4. 液体和气体流量乙烯精馏塔中液体和气体的流量对于塔板效率具有重要影响。

适当调节液体和气体流量可以改变相对接触时间和传质速率，进而影响到分离效果。

5. 温度和压力温度和压力是乙烯精馏过程中重要的操作参数。

不同温度和压力条件下，物质的汽液平衡性质会发生变化，从而影响到分离效果。

精馏塔全塔效率计算公式精馏塔是化工生产中非常重要的设备，用于分离混合物中的不同组分。

而全塔效率则是衡量精馏塔性能的一个关键指标。

要了解精馏塔全塔效率的计算公式，咱们得先弄明白全塔效率到底是个啥。

简单来说，全塔效率就是实际塔板数与理论塔板数的比值。

全塔效率的计算公式通常可以表示为：$E_T = \frac{N_{实际}}{N_{理论}}$ 。

这里的 $E_T$ 就是全塔效率啦。

那怎么去确定实际塔板数和理论塔板数呢？实际塔板数呢，就是咱们在设计或者实际运行中实实在在数出来的塔板数量。

理论塔板数就有点复杂啦，得通过一些复杂的热力学计算和相平衡关系来确定。

我记得有一次在化工厂实习的时候，就碰到了关于精馏塔效率计算的问题。

当时我们小组负责优化一个精馏塔的工艺参数，以提高产品的纯度和产量。

为了计算全塔效率，我们可真是费了好大的劲儿。

我们先收集了各种数据，像温度、压力、流量等等，然后根据混合物的性质和分离要求，运用复杂的公式和图表进行理论塔板数的计算。

这个过程中，数据稍微有点偏差，计算结果就相差很大。

比如说，在测量温度的时候，因为温度计的精度问题，导致温度数据有了一点小误差，结果算出来的理论塔板数就不太准确。

后来我们反复检查、校准仪器，重新测量数据，才得到了比较可靠的结果。

在确定了实际塔板数和理论塔板数之后，代入全塔效率的计算公式，就能得出全塔效率啦。

通过计算全塔效率，我们可以评估精馏塔的性能，找出可能存在的问题，比如塔板结构不合理、操作条件不合适等等。

总之，精馏塔全塔效率的计算公式虽然看起来简单，但是要准确计算和应用，还需要我们对精馏过程有深入的理解，对数据的收集和处理要非常严谨。

只有这样，才能真正发挥全塔效率这个指标的作用，让精馏塔更好地为化工生产服务。

希望通过我的讲解，能让您对精馏塔全塔效率的计算公式有更清楚的认识。

要是在实际应用中遇到问题，别着急，多思考、多尝试，总会找到解决办法的！。

筛板精馏塔的操作及塔板效率的测定一、实验目的1.了解板式塔的结构与流程，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。

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。

二、实验原理在板式精馏塔中，混合液在塔板上传质、传热，汽相逐板上升，液相逐板下降，层层接触，多次部分冷凝、部分汽化，在塔顶得到较纯的轻组分，塔釜得到较纯的重组分，从而实现分离。

当离开塔板的汽液两相组成平衡、温度相同时，则此塔板称为理论板。

然而在实际操作中，由于塔板上汽液两相接触时间有限及相间返混等因素影响，使汽液两相尚未达到平衡即离开塔板，即一块实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用，因此精馏塔所需的实际板数比理论板数多。

精馏塔之所以能使液相混合物得到较完全的分离，关键在于回流的运用。

从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数。

回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗，回流比可分为全回流、最小回流比和实际操作时采用的适宜回流比。

全回流是一种极限情况，它不加料也不出产品。

塔顶冷凝液全部回到塔内，在生产上没有意义。

但是这种操作容易达到稳定，故在装置开工和科学研究中常常采用。

对于一定的分离要求，减少回流比，所需理论塔板数增加，当减到某一回流比时，需要无穷多个理论板才能达到分离要求，这一回流比称为最小回流比。

实际选用的适宜回流比应为最小回流比的1.2 ~ 2倍。

板效率是反映塔板性能及操作好坏的重要指标。

精馏塔塔板数的计算利用图解的方法最简便。

对于二元物系，若已知汽液平衡数据，则根据馏出液的组成x D、料液组成x F、釜残液组成x W及回流比R，很容易求出理论板数N T。

1.全回流操作时的全塔效率E T和单板效率E mV(n)的测定在全回流操作时，操作线在x-y图上为对角线，根据实验中所测定的塔顶、塔底组成和在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论板数，然后根据装置实际板数，由式（1）可求取全塔效率。