精馏讨论课

北京化工大学学生实验报告学院：化学工程学院姓名：王敬尧学号：2010016068专业：化学工程与工艺班级：化工1012班同组人员：雍维、雷雄飞课程名称：化工原理实验实验名称：精馏实验实验日期2013.5.15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/N e式中E——总板效率；N——理论板数（不包括塔釜）；N e——实际板数。

塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶
4.已知汽液混合物进料中，汽相与液相的摩尔数之比为3:2， 易挥发组分的摩尔分数为0.3，则q=______。 0.4
精馏操作进料的热状况不同，q值就不同，沸点 进料时，q值为（ ）；冷液进料时，q值（ ）; 气液混合物进料时,q值为( ),饱和蒸汽进料 时,q( ),过热蒸汽进料时,q( )。 精馏塔中的恒摩尔流假设， 其主要依据是各组分的 ______， 但精馏段与提馏段的摩尔流量由于 ________影响而不一定相等。 摩尔潜热相等 ，进料状态的不同
y1 ＞y2＞x1＞x2
6.精馏的两操作线都是直线，主要是基于_____。 恒摩尔流假设
全回流时，y-x图上精馏段操作线的位置______。
与对角线重合 连续精馏过程的进料热状态有_____，已知q=1.1, 则加料中液体量而与总加料量之比为_________。 5论板上参数的 大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即： yn+1＿＿yn，tn＿＿tn+1，yn＿＿xn （＞，＝，＜） ＜，＜， ＞
y(1-x)/(x(1-y)) 4.035
具有正偏差的非理想溶液中，相异分子间的吸引 力较相同分子间的吸引力（ ）。 A. 大； B. 小； C. 一样 B
9.3 平衡蒸馏与简单蒸馏
1. 平衡蒸馏与简单蒸馏适用于______的场合.
初步分离
2. 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度____,其沸点则_____. 不断降低 不断升高
操作中精馏塔， 保持F，xF，q，提馏段上升蒸汽流 量不变，减少D，则塔顶易挥发组分回收率η变化为 （ ）
减小
某连续精馏塔，因设备改造，使提馏段理论板数增加， 精馏段理论板数不变，且F、xF、q、R、V、D等均不 变，xD___,xW___. 增大 减小

乙醇丙醇精馏塔课程设计一、课程设计背景乙醇和丙醇是常见的有机溶剂，广泛应用于化工、制药、食品等领域。

精馏是分离乙醇和丙醇的常用方法，而精馏塔是精馏过程中最常用的设备之一。

因此，对乙醇丙醇精馏塔进行课程设计，有助于学生深入了解精馏塔的原理和操作技术，提高其实际操作能力和解决实际问题的能力。

二、课程设计目标1. 了解乙醇丙醇精馏塔的基本原理和结构特点；2. 掌握乙醇丙醇精馏塔的操作技术；3. 能够根据不同情况选择合适的操作参数，保证分离效果；4. 能够根据实际情况分析问题并提出解决方案。

三、课程设计内容1. 精馏原理及设备介绍（1）精馏原理（2）常见精馏设备介绍（3）乙醇丙醇精馏塔结构特点2. 实验前准备工作（1）实验室安全注意事项（2）实验设备及试剂准备（3）实验操作流程3. 实验操作步骤（1）设备组装及调试（2）试剂投加及加热升温（3）分馏过程监测及数据记录4. 实验结果分析与讨论（1）实验数据处理及结果分析（2）乙醇丙醇精馏塔操作参数对分离效果的影响（3）常见问题分析及解决方案四、课程设计要求1. 实验前需认真学习相关理论知识，掌握实验操作技巧；2. 实验中需严格遵守实验室安全规定，确保人身和设备安全；3. 实验过程中要认真记录数据，并进行数据处理和结果分析；4. 在完成实验后，要认真撰写实验报告，包括实验目的、原理、方法、结果、讨论和结论等内容。

五、课程设计评价方式1. 实验操作技能评价：根据学生在实际操作中的表现进行评价；2. 报告撰写评价：根据学生的报告质量和表现进行评价；3. 综合评价：综合考虑学生在理论知识、实验操作技能、报告撰写等方面的表现进行评价。

六、课程设计总结通过乙醇丙醇精馏塔的课程设计，学生不仅能够深入了解精馏塔的原理和操作技术，还能够提高其实际操作能力和解决实际问题的能力。

同时，该实验也有助于培养学生的实验室安全意识和团队合作精神。

因此，在教学中要注重理论与实践相结合，加强对学生的指导和引导，提高教学效果。

《精馏段和提馏段操作线方程》教学设计将以上两式联立后，有: （2）该方程为一直线方程，该直线L D七+1 —L + D 七 + L + D X D 过对角线上a（x D，X D）点，以R/（R+1）为斜率，或在y轴上的截距为令R=L/D，R称为回流比，于是上式可写作:R x七疽R TT七+布以上两式均称为精馏段操作线方程。

点评小组的发言：（略）X D/(R+1)。

讲授新知讲述：2、提馏段操作线方程在图虚线范围（包括提馏段第m 层板以下塔段及再沸器）内作物料衡算，以单位时间为基准，可得：总物料衡算：L’=V’+W易挥发组分衡算：L’X m=V’％+Wx w 式中：L’ 一一提馏段中每块塔板下降的液体流量，kmol/h；V’ 一一提馏段中每块塔板上升的蒸汽流量，kmol/h；x m——提馏段第m块塔板下降液体中易挥发组分的摩尔分率；y m+-一提馏段第m+1块塔板上升蒸聆听并看下图提轴段的物料衡算学生书写记忆:y " x一工xm+1 L-W m L-W W由分离要求X D 和经确定的回流 比R 可计算出截距X D /（R +1）。

由一 点加上截距（两点式）在x -y 图上 作出直线即为精馏操作线。

（2）提馏段操作线的作法由：_ R ^ _ 1 ^m +lR ，一 1 m R —1 w当 ％ = % 时，*+1=%。

说明提馏线也有一点其横坐标 与纵坐标相等，这一点必然落在对角 线上，可从对角线上查找。

由分离要求X W 和经确定的再沸 比R’可计算出截距一X W /（R’ + 1）。

由一点加上截距（两点式）在X -y 图上作出直线即为提馏操作线。

由图可看出，提馏段操作线的截 距数值很小。

因此，提馏段操作线不 易准确作出，且这种作图方法不能直 接反映出进料热状况的影响。

故提馏 段操作线通常按以下方法作出（两点 式）。

先确定提馏段操作线与对角 线的交点C ，再找出提馏段操作线与 精馏段操作线的交点d （其坐标可联学生活动：练习绘制提馏段操作线的方法。