筛板塔
化工原理筛板塔精馏实验报告Lt
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筛板塔精馏实验
一．实验目的
1．了解筛板精馏塔及其附属设备的根本结构，掌握精馏过程的根本操作方法。 2．学会判断系统到达稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
3．学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法，研究回流比对精馏塔别离效率的影响。二．根本原理 1．全塔效率E T
全塔效率又称总板效率，是指到达指定别离效果所需理论板数与实际板数的比值： N T——完成一定别离任务所需的理论塔板数，包括蒸馏釜；
N P——完成一定别离任务所需的实际塔板数，本装置N P＝10。
2．图解法求理论塔板数N T
以回流比R写成的精馏段操作线方程如下：
y n+1——精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数； x n——精馏段第n块塔板下流的液体组成，摩尔分数；
x D——塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数；R——泡点回流下的回流比。
提馏段操作线方程如下：
y m+1——提馏段第m+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；
x m——提馏段第m块塔板下流的液体组成，摩尔分数；
x W－塔底釜液的液体组成，摩尔分数；
L'－提馏段内下流的液体量，kmol/s；
W－釜液流量，kmol/s。
加料线〔q线〕方程可表示为：
其中，
q——进料热状况参数；
r F——进料液组成下的汽化潜热，kJ/kmol；
t S——进料液的泡点温度，℃；
t F——进料液温度，℃；
c pF——进料液在平均温度(tS − tF ) /2 下的比热容，kJ/〔kmol℃〕；
x F——进料液组成，摩尔分数。
〔1〕全回流操作
在精馏全回流操作时，操作线在y－x图上为对角线，如图1所示，根据塔顶、塔釜的组成在操作线和平衡线间作梯级，即可得到理论塔板数。
图1 全回流时理论塔板数确定
〔2〕局部回流操作
局部回流操作时，如图2，图解法的主要步
骤为：
A.根据物系和操作压力画出相平衡曲线，并画出对角线作为辅助线；
B.在对角线上定出a点(xD，xD)、f点(xF，xF)和b点(xW，xW)；
C.在y轴上定出yC＝xD/(R+1)的点c，连接a、c作出精馏段操作线；
D.由进料热状况求出q，过点f作出斜率为q/〔q-1〕的q线交精馏段操作线于点d，连接点d、b作出提馏段操作线；
E.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯，当梯级跨过点d时，就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯，直至梯级跨过点b为止；G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数〔包含再沸器〕，跨过点d的那块板就是加料板，其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。
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