连续精馏塔设计思考题
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化工原理课程设计思考题:1.在精馏塔设计时,物性参数如何确定答:要分离的物质的理化性质,算出塔的压力,温度,然后塔确定塔板数,回流比2.在精馏塔设计时,物料流量采用什么单位为什么答:kmol/s,方便物料衡算,进出体系的物料守恒。
3.进料状况有几种答:五种,分别为:冷夜进料,饱和液体进料,汽相混合物进料,饱和蒸汽进料,过热蒸汽进料。
4.回流比如何确定答:先确定最小回流比,根据min-=-D qq q x yRy x,做出平衡线,与q线等于1的交点,算出最小回流比,然后去最小回流比的1.1——2倍。
5.理论板数如何确定答:图解法求理论塔板数。
6.实际板数如何确定答:通过图解法求出理论塔板数,再根据塔板效率,求解出,实际塔板数。
7.塔径如何确定答:根据各段组分的组成,取适当的板间距与板上液层高度,再根据史密斯关联图,计算出各段最大流速,在所取安全系数下,计算出塔径,然后进行圆整,验算。
8.板间距如何确定答:是由设计者根据踏板间距与他竟关系自己取的,如果在后面的计算中,算出塔径,圆整验算合格的话,即可作为设计板间距9.什么是人孔如何设置人孔一般人孔处的塔板间距如何设计答:人孔是为了检修塔设备而开的孔。
在6-8块塔板设一人孔,设有人孔处的板间距等于或大于600mm,人孔直径一般为450-500mm,伸出塔体的筒体长为200-250mm,人孔中心距操作平台约为800-1200mm10.精馏段和提馏段的板间距是否可以不同,为什么答:可以不同,因为精馏段个提馏段个组分参数不一样,为了达到不同的分离目的,可以不同。
11.精馏段和提馏段的塔径是否可以不同,为什么答:可以,因为精馏段,和提馏段的气速不同,所以为了达到不同的目的,可以不同。
12.精馏塔精馏段和提馏段为什么要分别进行设计答:各段组分的参数各不相同,如轻组分与重组分的浓度,各段的气速,所以为了达到设计和生产目的,要分别进行设计。
13.筛孔直径如何选择答:筛孔的直径选取与塔的操作性能要求,物系性质,踏板厚度,材质及加工费用等有关。
1.精馏实验0001.精馏操作回流比:000越大越好000越小越好000以上两者都不对r0002.精馏段与提馏段的理论板:000精馏段比提馏段多000精馏段比提馏段少000两者相同000不一定r0003.当采用冷液进料时,进料热状况q值:000 q>1r000q=10000<q<1000q=0000q<00004.全回流在生产中的意义在于:000用于开车阶段采用全回流操作r000产品质量达不到要求时采用全回流操作r000用于测定全塔效率r0005.精馏塔塔身伴热的目的在于:000减小塔身向环境散热的推动力000防止塔的内回流r000加热塔内液体0006.全回流操作的特点有:000F=0,D=0,W=0r000在一定分离要求下NT最少000操作线和对角线重合0007.本实验全回流稳定操作中,温度分布与哪些因素有关?000当压力不变时,温度分布仅与组成的分布有关r000温度分布仅与塔釜加热量有关系000当压力不变时,温度分布仅与板效率、全塔物料的总组成及塔顶液与釜液量的摩尔量的比值有关0008.判断全回流操作达到工艺要求的标志有:000浓度分布基本上不随时间改变而改变r000既不采出也不进料000温度分布基本上不随时间改变而改变r0009.塔压降变化与下列因素有关:000气速r000塔板型式不同r00010.如果实验采用酒精-水系统塔顶能否达到98%(重量)的乙醇产品?(注:95.57%酒精-水系统的共沸组成)000若进料组成大于95.57% 塔顶可达到98%以上的酒精000若进料组成大于95.57% 塔釜可达到98%以上的酒精r000若进料组成小于95.57% 塔顶可达到98%以上的酒精000若进料组成大于95.57% 塔顶不能达到98%以上的酒精r00011.冷料回流对精馏操作的影响为:000XD增加,塔顶T降低r000XD增加,塔顶T升高000XD减少,塔顶T升高00012.当回流比R<Rmin时,精馏塔能否进行操作?000不能操作000能操作,但塔顶得不到合格产品r00013.在正常操作下,影响精馏塔全效率的因素是:000物系,设备与操作条件r000仅与操作条件有关000加热量增加效率一定增加000加热量增加效率一定减少000仅与物系和设备条件有关00014.精馏塔的常压操作是怎样实现的?000塔顶连通大气000塔顶冷凝器入口连通大气000塔顶成品受槽顶部连通大气r000塔釜连通大气000进料口连通大气00015.全回流操作时,回流量的多少受哪些因素的影响?000受塔釜加热量的影响r000受塔顶冷剂量的影响00016.为什么要控制塔釜液面高度?000为了防止加热装置被烧坏r000为了使精馏塔的操作稳定r000为了使釜液在釜内有足够的停留时间r000为了使塔釜与其相邻塔板间的足够的分离空间000为了使釜压保持稳定00017.塔内上升气速对精馏操作有什么影响?000上升气速过大会引起漏液000上升气速过大会引起液泛r000上升气速过大会造成过量的液沫夹带r000上升气速过大会造成过量的气泡夹带000上升气速过大会使塔板效率下降r00018.板压降的大小与什么因素有关?000与上升蒸气速度有关r000与塔釜加热量有关r0002.传热实验0001.下列属于传热基本形式有:000间壁换热000混合换热000辐射r0002."热能"总是:000由热能高的物体传向热能低的物体000由温度高的物体传向温度低的物体r000由比热大的物体传向比热小的物体0003.间壁换热时,壁温总是:000接近温度高的流体000接近温度低的流体000接近传热系数大的流体r0004.在本实验中的管壁温度Tw应接近蒸汽温度,还是空气温度?可能的原因是:000接近空气温度,这是因为空气处于流动状态,即强制湍流状态,a(空气)↑。
精馏实验思考题(参考)化工原理精馏实验思考题1.在精馏操作中,塔釜压力为什么是一个重要的参数?塔釜压力与什么因素有关?答:精馏的原理是根据各物质在一定的温度下蒸汽分压不同,通过层层塔板液气交换而达到精馏(分离)的目的。
各物质在不同压力下其蒸汽分压是不同的,所以其操作压力是很重要的参数。
塔釜压力与各物质的物理性质有关,与操作温度和要求的精馏纯度相关。
2.如何判断精馏操作是否稳定,它受哪些因素影响?答:影响精馏塔操作稳定的因素有:回流比、进料状况、操作压力。
操作已达稳定的条件:灵敏板温度基本不变,塔釜液面基本保持恒定。
3.板式精馏塔有几种不同操作状态?答:鼓泡接触状态,蜂窝状接触状态,泡沫接触状态,喷射接触状态。
4.液泛现象受哪些因素影响?为了提高塔的液泛速度可采取哪些措施?答:液泛速度与两相的流量比和密度差,设备结构和尺寸,以及两相的粘度、表面张力和起泡性等都有关。
在气(汽)液逆流接触的填充塔中,若保持液体流量不变而使气体流量增到某个临界值(即泛点)时,塔内持液量(单位体积填料层内积存的液体量)会持续增加,气体压降也随之急剧上升,就会导致发生液泛。
泛点气速随液体流量的增加而减小。
5.为什么对精馏塔的塔体保温?答:当塔内温度>环境温度时,塔体热损失造成塔内气相的冷凝,这种现象称为内回流。
内回流轻则导致塔效率下降,重则塔顶将无产品。
所以需保温以减轻内回流的影响。
6.用转子流量计测量原料液的量,计算时怎样校正?答:转子流量计测量液体介质时是以标准状态下的水进行标定的,测量乙醇水溶液时就需要按工况条件下的溶液密度进行换算。
公式:')()'('f f V V q q ,其中q v 为转子流量计读数,ρf 为转子密度,ρ为20℃水的密度,ρ’为被测介质密度。
7.全回流情况下,改变加热功率对塔的分离效率有何影响?答:在全回流状态下,改变加热功率,将改变稳定时的塔釜温度,降低塔釜的产品浓度,提高塔顶产品的浓度。
4.什么是传质?简要说明传质有哪些方式?传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中,增加气液两相主体的湍流程度,传质速率将增大。
8、操作中精馏塔,保持F,q,xF,D不变,(1)若采用回流比R小于最小回流比Rmin,则x D减小,xW增大(2)若R增大,则xD增大, xW减小,L/V增大。
9、连续精馏塔操作时,增大塔釜蒸汽用量,而回流量及进料状态F,xF,q不变,则L/V变小,xD变小,xW变小。
10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值,若降低塔顶回流液的温度,则塔内实际下降液体量增大,塔内实际上升蒸汽量增大,精馏段液汽比增大,所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务:原料为F,xF,要求塔顶为xD,塔底为xW,设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变,加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料,则所需理论板数NT 增加,精馏段上升蒸汽量V 减少,精馏段下降液体量L 减少,提馏段下降液体量L’不变。
(增加、不变、减少)12、操作中的精馏塔,保持F,q,xD,xW,V’,不变,增大xF,,则:D变大,R变小,L/V变小(变大、变小、不变、不确定)1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离?萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同,用一种溶剂(溶解度大的)不同,用一种溶剂(溶解度大的)把溶质从另一种溶剂(溶解度小的)中提取出来,从另一种溶剂(溶解度小的)中提取出来,再用分液将它们分离开来。
分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。
萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,蒸馏原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热,冷凝成液体,从而达到分离提纯的目的。
化工原理课程设计思考题
1.在精馏塔设计时,物性参数如何确定?
2.在精馏塔设计时,物料流量采用什么单位?为什么?
3.进料状况有几种?
4.回流比如何确定?
5.理论板数如何确定?
6.实际板数如何确定?
7.塔径如何确定?
8.板间距如何确定?
9.什么是人孔?如何设置人孔?一般人孔处的塔板间距如何设计?
10.精馏段和提馏段的板间距是否可以不同,为什么?
11.精馏段和提馏段的塔径是否可以不同,为什么?
12.精馏塔精馏段和提馏段为什么要分别进行设计?
13.F1型浮阀分为轻阀和重阀,你设计用的是哪种?为什么?
14.筛孔直径如何选择?
15.什么是塔板开孔率?其范围如何?
16.塔板设计时如何确定开孔率?
17.评价塔板性能的指标有哪些方面?
18.塔板上有哪些异常操作现象?
19.液沫夹带量为什么要小于10%,过大会造成什么后果?
20.溢流的形式(如单溢流、双溢流、四溢流)是如何确定的?
21.液面落差为什么要加以限制?
22.如何设计溢流堰?
23.降液管的面积如何确定?
24.产生液泛的原因是什么?
25.液泛是如何形成的?如何避免?
26.如何调整设计参数以避免液泛发生?
27.液体在降液管内的停留时间多少为宜?
28.漏液是如何产生的?
29.负荷性能图五条线个代表什么意思?
30.负荷性能图作法
31.操作点是如何确定的?
32.操作线是如何确定的?
33.操作弹性地范围多少?
34.塔顶蒸气全凝器热负荷如何计算?
35.塔釜再沸器的热负荷如何确定?
36.什么是操作弹性?
37.气体通过塔板的阻力由几部分构成?各是什么?。
精馏实验报告思考题精馏实验报告思考题精馏是一种常见的分离技术,广泛应用于化学、制药、石油等领域。
通过不同组分的挥发性差异,利用液体的汽化和冷凝过程,实现对混合物的分离纯化。
在进行精馏实验的过程中,我们不仅可以观察到分离效果,还可以通过思考一些问题,深入理解精馏原理和实验过程。
1. 为什么要进行预热?在进行精馏实验之前,通常需要对设备进行预热。
这是因为在实验开始时,设备和混合物的温度可能存在差异,如果直接进行操作,可能会导致结果的不准确。
通过预热,可以使设备和混合物达到平衡温度,确保实验的可靠性和准确性。
2. 为什么需要冷凝器?冷凝器是精馏实验中必不可少的设备之一。
在精馏过程中,液体组分会在加热后变为气体,通过冷凝器的作用,可以将气体重新转化为液体,实现分离纯化。
冷凝器的原理是利用冷却介质的低温,使气体冷凝成液体。
这样,我们就能够收集到纯净的液体组分。
3. 为什么需要回流?回流是精馏实验中常用的操作手段之一。
在精馏过程中,液体组分会在加热后变为气体,然后通过冷凝器进行冷凝。
但是,不是所有的气体都能够完全冷凝成液体,一部分气体可能会通过冷凝器进入到回流器中重新回流到精馏塔中。
这样做的目的是增加液体组分在塔中停留的时间,提高分离效果。
回流操作可以使精馏过程更加稳定,提高纯度和收率。
4. 如何判断分离效果?在精馏实验中,我们通常通过观察收集到的液体组分的颜色、气味、沸点等特征来判断分离效果。
如果收集到的液体组分呈现出明显的颜色和气味变化,并且沸点与目标组分相符,那么可以认为分离效果较好。
此外,还可以通过测量液体组分的密度、折射率等物理性质,进行定量分析。
5. 精馏的应用领域有哪些?精馏技术在化学、制药、石油等领域有着广泛的应用。
在化学领域,精馏可以用于分离和纯化化学品,如有机合成中的溶剂回收、酯类的合成等。
在制药领域,精馏可以用于提取药物中的有效成分,制备纯净的药品。
在石油领域,精馏可以用于原油的分离和提纯,得到不同沸点范围的石油产品。
精馏塔设计答辩问题:1、 最小回流比应该如何确定?精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R =L/D 。
回流比的大小,对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。
因此,在精馏设计时,回流比是一个需认真选定的参数。
最小回流比Rmin=P DDD x -y y -x 2、 如何求取塔顶或塔底处的相对挥发度?如何求全塔的平均相对挥发度?相对挥发度:习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比,称为相对挥发度。
以α表示。
α=(yA/yB)/(xA/xB),式中,yA ——气相中易挥发组分的摩尔分数;yB ——气相中难挥发组分的摩尔分数; xA ——液相中易挥发组分的摩尔分数;xB ——液相中难挥发组分的摩尔分数。
塔顶处相对挥发度:xD=0.97,yD=0.9854,αD=0874.297.0-19854.0-1/97.09854.0=进料处相对挥发度:xF=0.97,yF=0.9854,αF=9570.1.340-1.67070-1/34.06707.0=塔釜处相对挥发度:xW=0.97,yW=0.9854,αW=3355.01356.0-1.050-1/1356.005.0=精馏段平均相对挥发度αm(精)= 2FD αα+=2.0000提留段平均相对挥发度αm(提)= 2Fαα+W =1.14633、 分析回流比对精馏过程的影响,如何确定适宜的回流比?精馏操作中,由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R =L/D 。
回流比有两个极限,一个是全回流比,另一个是最小回流比,操作回流比介于二者之间。
设备费与操作费之和最低是最适回流比。
回流比小塔板数就多,设备费就大;回流比大,塔板数小,但是塔内蒸汽量就大,塔径蒸馏釜冷凝器的尺寸就大,设备费高。
4、 实际的进料板位置应该如何确定?参看文档14页, x6=0.3225 < xf ,xf 为进料处的液相组成,选择第六板进料。
精馏塔单元思考题1.回流比的计算公式是什么? AA.回流量比上塔顶采出量B.回流量比上进料量C.回流量比上塔顶采出量加进料量D.回流量加进料量比上全塔采出量2.加大回流比,塔顶轻组分将如何变化?CA.不变B.变小C.变大D.忽大忽小3.蒸馏和精馏的共性是什么?BCA.都利用重力进行分离B.都遵循气液平衡原理C.都利用组分的挥发能力不同进行物质分离D.都采用板式塔E.都采用填料塔4.精馏塔灵敏板温度过低,则意味着分离效果如何? BA.分离效果不变B.分离效果不好C.分离效果更好D.不一定5.为什么开车前,要进行排放不凝气和进行实气置换?BCA.可以不做,没有影响B.提高塔釜重组分的含量C.提高塔顶轻组分的含量D.提高塔釜轻组分的含量6.C4的饱和蒸汽压是多少?CA. 2.2atm(表压)B. 3.2atm(表压)C. 4.2atm(表压)D. 5.2atm(表压)7.精馏中的不凝气是指什么气体?ABA.空气B.氮气C.烷烃D.蒸汽E.天然气8.在串级控制中,副回路的给定值从何处得到? BA.主回路的测量值B.主回路的输出值C.副回路的测量值D.副回路的输出值9.测量值和设定值的偏差在什么情况下,投自动比较适宜?AA.5%B.10%C.15%D.20%10.回流泵异常故障后,主要的工艺现象是什么?ABDA.塔顶温度上升B.塔顶压力上升C.塔釜温度下降D.塔顶轻组分增加E.塔釜轻组分增加11.如果精馏塔的塔顶温度超高,我们应采取的稳妥办法有那些?ACDA.增加回流量B.塔顶放空C.减少塔釜再沸器的蒸汽供应量D.加大塔顶冷凝水量E.增加全塔进料量。
实验5 精馏塔的操作和塔效率的测定⑴ 在求理论板数时,本实验为何用图解法,而不用逐板计算法?答:相对挥发度未知,而两相的平衡组成已知。
⑵ 求解q 线方程时,C p ,m ,γm 需用何温度? 答:需用定性温度求解,即:2)(b F t t t +=⑶ 在实验过程中,发生瀑沸的原因是什么?如何防止溶液瀑沸?如何处理?答;① 初始加热速度过快,出现过冷液体和过热液体交汇,釜内料液受热不均匀② 在开始阶段要缓慢加热,直到料液沸腾,再缓慢加大加热电压。
③ 出现瀑沸后,先关闭加热电压,让料液回到釜内,续满所需料液,在重新开始加热。
⑷ 取样分析时,应注意什么?答:取样时,塔顶、塔底同步进行。
分析时,要先分析塔顶,后分析塔底,避免塔顶乙醇大量挥发,带来偶然误差。
⑸ 写出本实验开始时的操作步骤。
答:①预热开始后,要及时开启塔顶冷凝器的冷却水,冷却水量要足够大。
②记下室温值,接上电源,按下装置上总电压开关,开始加热。
③缓慢加热,开始升温电压约为40~50伏,加热至釜内料液沸腾,此后每隔5~10min 升电压5V 左右,待每块塔板上均建立液层后,转入正常操作。
当塔身出现壁流或塔顶冷凝器出现第一滴液滴时,开启塔身保温电压,开至150 V ,整个实验过程保持保温电压不变。
④等各块塔板上鼓泡均匀,保持加热电压不变,在全回流情况下稳定操作20min 左右,用注射器在塔顶,塔底同时取样,分别取两到三次样,分析结果。
⑹ 实验过程中,如何判断操作已经稳定,可以取样分析?答:判断操作稳定的条件是:塔顶温度恒定。
温度恒定,则塔顶组成恒定。
⑺ 分析样品时,进料、塔顶、塔底的折光率由高到底如何排列?答:折光率由高到底的顺序是:塔底,进料,塔顶。
⑻ 在操作过程中,如果塔釜分析时取不到样品,是何原因?答:可能的原因是:釜内料液高度不够,没有对取样口形成液封。
⑼ 若分析塔顶馏出液时,折光率持续下降,试分析原因?答:可能的原因是:塔顶没有产品馏出,造成全回流操作。
精馏思考题:1、压力对相平衡关系有何影响?精馏塔的操作压力增大,其他条件不变,塔顶、底的温度和浓度如何变化?2、挥发度及相对挥发度α的意义是怎样的?α的物理意义是什么?对理想溶液;α如何计算?对非理想溶液,α能否作为常数处理?3、简单蒸馏过程与平衡蒸馏过程的特点是什么?适用于什么场合?怎样建立物料衡算式?4、有一原料液欲在一定压力下进行分离,当要求残液的组成相同时,比较采用平衡蒸馏和简单蒸馏两种操作方式所得馏出物的组成和量的大小。
5、精馏过程的原理是什么?为什么精馏塔必须有回流?为什么回流必须用最高浓度的回流?用原料液作回流行否?6、一个常规精馏塔,进料为泡点液体,因塔顶回流管路堵塞,造成顶部不回流,会出现什么情况?若进料为饱和蒸汽又会,出现什么情况?塔顶所得产物的最大浓度为多少?7、精馏塔中汽相浓度、液相浓度以及温度沿塔高有何变化规律,原因是什么?8、精馏段的作用是什么?提馏段的作用是什么?加料板属精馏段还是提馏段?9、进料热状况参数q的物理意义是什么?对汽液混合物进料q值表示的是进料中的液体分率,对过冷液和过热蒸汽进料,q值是否也表示进料中的液体分率?写出5种进料状况下q值的范围.10、q线方程的物理意义是什么? q线方程式是怎样的?图示5种进料热状况下q线的方位并讨论在进料组成、分离要求,回流比一定的条件下,q值的大小对所需理论板数及釜加热蒸汽用量的影响。
11、在图解法求理论板数的y—x图上,直角梯级与平衡线的交点、直角梯级与操作线的交点各表示什么意思?直角梯级的水平线与垂直线各表示什么意思?对于一块实际塔板,汽相增浓程度和液相降浓程度如何表示?12、什么叫全回流和最小理论板数?全回流时回流比和操作线方程是怎样的?全回流应用于何种场合?如何计算全回流时的最少理论板数?某塔全回流时,xn=0.3,若α=3,则y n+1=? 13、选择适宜回流比的依据是什么?设备费和操作费分别包括哪些费用?经验上如何选取适宜回流比?14、默弗里板奴率可能大于100%?发生此种情况的可能性与什么因素有关?全塔效率是否可能大于100%吗?15、只有提馏段的回收塔、塔釜直接蒸汽加热、塔顶部分冷凝器、多股进料、侧线采出各适用于何种情况?16、欲设计一精馏塔,塔顶回流有两种方案,其一是采用泡点回流,其二是采用冷回流。
1.什么是全回流?全回流操作有哪些特点,在生产中有什么实际意义?如何测定全回流条件下塔的气液负荷?答:(1)精馏塔中上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内的操作方法称为全回流。
(2)操作特点:全回流时的回流比R等于无穷大。
此时塔顶产品为零,通常进料和塔底产品也为零,即既不进料也不从塔内取出产品。
塔中上升蒸汽量等于下降液体量,操作线为对角线,属于达到分离条件所需理论板数最少的情况。
(3)在生产中无实际意义。
但是全回流便于控制,因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中,常采用全回流操作。
(4)可以通过在塔板和塔釜安装转子流量计,分别测定气体和液体。
2.如何判断塔的操作已达到稳定?答:当流量、塔内各塔板的浓度(或温度)等不再变化时,则可证明塔的操作已稳定。
3.当回流比R<R min时,精馏塔是否还能进行操作?如何确定精馏塔的操作回流比?答:(1)最小回流比就是精馏段操作线的交点正好落在了平衡线上,这时候进料板上下区域的气液两相组成基本相同,没有增浓作用,是一般回流比的下限。
当回流比R<R min时,精馏塔还可以操作,但不能达到分离要求。
(2)操作回流比的确定方法:可通过调节回流时间、采出时间以及操作费用、设备费用等综合因素来确定操作回流比。
一般最适宜回流比的数值范围是最小回流比的1.2~2.0倍。
4.冷料进料对精馏塔操作有什么影响?进料口位置如何确定?答:(1)冷热进料有利于精馏塔操作,使塔顶气相轻组分组成浓度更高,塔釜液相轻组分组成浓度更低。
(2)进料口应在塔内组成与进料组成最接近的地方。
5.塔板效率受哪些因素影响?答:塔板效率受操作条件、物料物性、塔板板型、气液接触状况影响。
6.若欲实现计算机在线测控,应如何选用传感器及仪表?答:选择合适的测量传感器,温度计,用电脑控制流量调节阀,并自动记录不同流量条件下的压强差以及相应测温点的温度,经过计算即可得到实验结果。
精馏塔的操作与塔效率的测定一、实验目的1.熟悉板式塔的结构及精馏流程; 2.理论联系实际,掌握精馏塔的操作; 3.学会精馏塔效率的测定方法。
二、实验原理(一)维持稳定的精馏过程连续操作的条件。
1.根据进料量及组成、产品的分离要求,严格维持物料平衡。
1)总物料平衡—在精馏塔操作时,物料的总进料量应恒等于总出料量。
即F=W+D (1)当总物料不平衡时,进料量大于出料量时,会引起淹塔;相反出料量大于进料量时,会引起塔釜干料,最终都将导致破坏精馏塔的正常操作。
2)各组分的物料平衡:在满足总物料平衡的情况下,应同时满足下式Fx Fi =Dx Di +Wx Wi (2)由(1)式和(2)可以看出,当进料量F ,进料组成x Fi ,以及产品得分离要求x Di ,x Wi一定的情况下,应严格保证馏出液D 和釜液W 的采出率为:WD W F x x x x F D --=和FD FW -=1如果塔顶采出率FD 取的过大,即使精馏塔由足够的分离能力,在塔顶仍然不能获得规定的合格产品。
2.精馏塔应有足够的分离能力。
在塔板数一定的情况下,正常的精馏塔操作过程要有足够的回流比,才能保证一定的分离效果,以便能获得合格产品。
一般应根据设计的回流比严格控制回流量,回流量=RD 。
3.精馏塔操作时,应有正常的气液负荷量,避免发生以下不正常的操作状况。
1)严重的液沫夹带现象当塔板上的液体的一部分被上升气流带至上层塔板,这种现象称为液沫夹带。
液沫夹带是一种与液体主流方向相反的流动,属返混现象,是对操作有害的因素,使板效率降低。
液流量一定时,气速过大将引起大量的液沫夹带,严重时还会发生夹带液泛,破坏塔的正常操作。
2)严重的漏液现象在精馏塔内,液体与气体应在塔板上有错流接触,但是当气速较小时,部分液体会从塔板开孔处直接漏下,这种漏液现象对精馏过程有时有害的,它使气、液两相不能充分接触。
严重的漏液,将使塔板上不能积液而无法正常操作。
3)溢流液泛因受降液管通过能力的限制而引起的液泛称溢流液泛。
化工原理精馏实验思考题1.在精馏操作中,塔釜压力为什么是一个重要的参数?塔釜压力与什么因素有关?答:精馏的原理是根据各物质在一定的温度下蒸汽分压不同,通过层层塔板液气交换而达到精馏(分离)的目的。
各物质在不同压力下其蒸汽分压是不同的,所以其操作压力是很重要的参数。
塔釜压力与各物质的物理性质有关,与操作温度和要求的精馏纯度相关。
2.如何判断精馏操作是否稳定,它受哪些因素影响?答:影响精馏塔操作稳定的因素有:回流比、进料状况、操作压力。
操作已达稳定的条件:灵敏板温度基本不变,塔釜液面基本保持恒定。
3.板式精馏塔有几种不同操作状态?答:鼓泡接触状态,蜂窝状接触状态,泡沫接触状态,喷射接触状态。
4.液泛现象受哪些因素影响?为了提高塔的液泛速度可采取哪些措施?答:液泛速度与两相的流量比和密度差,设备结构和尺寸,以及两相的粘度、表面张力和起泡性等都有关。
在气(汽)液逆流接触的填充塔中,若保持液体流量不变而使气体流量增到某个临界值(即泛点)时,塔内持液量(单位体积填料层内积存的液体量)会持续增加,气体压降也随之急剧上升,就会导致发生液泛。
泛点气速随液体流量的增加而减小。
5.为什么对精馏塔的塔体保温?答:当塔内温度>环境温度时,塔体热损失造成塔内气相的冷凝,这种现象称为内回流。
内回流轻则导致塔效率下降,重则塔顶将无产品。
所以需保温以减轻内回流的影响。
6.用转子流量计测量原料液的量,计算时怎样校正?答:转子流量计测量液体介质时是以标准状态下的水进行标定的,测量乙醇水溶液时就需要按工况条件下的溶液密度进行换算。
公式:')()'('f f V V q q ,其中q v 为转子流量计读数,ρf 为转子密度,ρ为20℃水的密度,ρ’为被测介质密度。
7.全回流情况下,改变加热功率对塔的分离效率有何影响?答:在全回流状态下,改变加热功率,将改变稳定时的塔釜温度,降低塔釜的产品浓度,提高塔顶产品的浓度。
连续精馏塔设计思考题
精馏塔设计答辩问题:
1、最小回流比应该如何确定?
2.如何计算塔顶或塔底的相对波动率?如何求全塔的平均相对波动率?
3.分析回流比对精馏过程的影响,如何确定合适的回流比?
4、实际的进料板位置应该如何确定?
5、如何确定实际塔板效率和实际塔板数目?
6、塔盘可以分为几个区?各区的作用分别是什么?
7、在塔板上,溢流堰的作用是什么?底隙高度怎么确定?
8、为什么塔板会有液面落差?
9、流体力学核算包括哪些内容?
10.板式精馏塔的异常操作现象有哪些,如何避免?
11.托盘负载性能图由哪几行组成?(插图)
12、在精馏操作中,若发现塔顶组成下降到合格线以下,应该采取什么措施来使塔顶馏
出产品合格?
13、设计时,若设计操作点很靠近液泛线或液沫夹带线,应该怎么调整设计参数?
14、如何确定塔板的液相上限线和下限线?
15、什么叫塔板的操作弹性?
16、如何确定塔板的漏液线和液泛线?
17、塔板有哪些种类?你选择塔板的理由是什么?
18、如何确定精馏塔的接管尺寸?
19.塔顶冷凝器应该如何选择?
20、进料泵的型号如何确定?
21.如何确定精馏塔的直径?塔径的系列标准是什么?
22、什么时候塔板要进行分块?分块的原则是什么?
23.如何确定筛孔或浮阀的数量?
24、设计时对生产安全方面要作哪些考虑?
25、设计中还有哪些不足,如何改进?
26、带控制点的流程图中P101A/B代表什么含义?(为什么?)
27、精馏塔的操作弹性是不是越大越好?
28.负荷性能图中液相的上限线和液泛线有什么区别?
29.为什么精馏塔的直径要分两段计算?有什么普遍原则吗?
30、筛孔的孔中心距t 应该如何选取?
31、如何确定溢流堰的高度hw?
32、塔板间距Ht应该如何选取?
33.什么是水淹速度,合理的水淹速度范围是多少?
34、一般塔板上的开孔率的范围是多少?开孔率的大小与板效率有什么关系?
35、怎样确定筛板塔的塔板厚度?。