1、實驗四實驗四連續精餾塔總塔效率的測定連續精餾塔總塔效率的測定化工基礎實驗化工基礎實驗實驗目的實驗目的 1.1.了解板式精餾塔的結構，觀察精餾塔內氣了解板式精餾塔的結構，觀察精餾塔內氣- -液接觸狀態；液接觸狀態； 2.2.測定精餾塔在全回流時的總板效率和塔體內溫度沿塔高測定精餾塔在全回流時的總板效率和塔體內溫度沿塔高的分布；的分布； 3.3.測定精餾塔在部分回流時的總板效率和塔體內溫度沿塔測定精餾塔在部分回流時的總板效率和塔體內溫度沿塔高的分布；高的分布； 4.4.測定精餾過程的動態特性，提高對精餾過程的認識測定精餾過程的動態特性，提高對精餾過程的認識. .本本實驗充分利用計算機的采集和控制系

2、統所具有的快速、大實驗充分利用計算機的采集和控制系統所具有的快速、大容量和實時處理的特點，進行精餾實驗，并得出實驗結論，容量和實時處理的特點，進行精餾實驗，并得出實驗結論，以提高對精餾過程的認識。以提高對精餾過程的認識。實驗原理實驗原理 在板式精餾塔中，混合液的蒸氣逐板上升，在塔在板式精餾塔中，混合液的蒸氣逐板上升，在塔頂冷凝后回流液逐板下降。氣液兩相在頂冷凝后回流液逐板下降。氣液兩相在 塔板上接觸實塔板上接觸實現熱質傳遞，從而達到分離的目的。如果在每層塔板現熱質傳遞，從而達到分離的目的。如果在每層塔板上，液體與其上升的蒸氣上，液體與其上升的蒸氣 處于平衡狀態，則該塔板稱處于平衡狀態，則該塔板

3、稱為理論板。然而在實際操作的精餾塔中，由于氣液兩為理論板。然而在實際操作的精餾塔中，由于氣液兩相在塔板上相在塔板上 接觸的時間有限，氣液兩相不可能達到平接觸的時間有限，氣液兩相不可能達到平衡，亦即實際塔板的分離效果達不到理論板的作用，衡，亦即實際塔板的分離效果達不到理論板的作用， 因此精餾塔所需要的實際板數總是比理論板數要多。因此精餾塔所需要的實際板數總是比理論板數要多。 對于二元物系，如已知其氣液平衡數據，則根據對于二元物系，如已知其氣液平衡數據，則根據精餾塔的原料液組成，進料熱狀況，操精餾塔的原料液組成，進料熱狀況，操 作回流比及塔作回流比及塔頂餾出液組成，塔底釜液組成，即可以求出該塔的理

4、頂餾出液組成，塔底釜液組成，即可以求出該塔的理論板數論板數NTNT。按下式得到總。按下式得到總 板效率板效率E Eo o。 實驗裝置實驗裝置實驗步驟實驗步驟(一一) 實驗前準備工作實驗前準備工作.檢查工作檢查工作1將與阿貝折光儀配套的超級恒溫水浴調整運行到將與阿貝折光儀配套的超級恒溫水浴調整運行到 35溫度，并記下這個溫度。溫度，并記下這個溫度。2檢查實驗裝置上的各個旋塞、閥門，使之處于關檢查實驗裝置上的各個旋塞、閥門，使之處于關閉狀態；電流、電壓表及電位器均應閉狀態；電流、電壓表及電位器均應 置零。置零。3配制質量濃度為配制質量濃度為 20左右的乙醇左右的乙醇-正丙醇二元混正丙醇二元混合液，

5、總容量約合液，總容量約 4000 毫升，然后倒入毫升，然后倒入 高位槽中（該高位槽中（該步驟也可由指導教師事前完成）。步驟也可由指導教師事前完成）。4打開進料轉子流量計的閥門打開進料轉子流量計的閥門, 向精餾釜內加料到向精餾釜內加料到指定的高度指定的高度 (冷液面在塔釜總高冷液面在塔釜總高 23處處)，然后關閉流量計閥門。，然后關閉流量計閥門。5準備好取樣用的吸管和擦鏡頭紙。準備好取樣用的吸管和擦鏡頭紙。實驗步驟實驗步驟(二二) 實驗操作實驗操作1.全回流操作全回流操作 通過計算機設定，室溫進料情況下進行如下通過計算機設定，室溫進料情況下進行如下操作：操作： 打開塔頂和塔釜產品冷凝器的冷卻水，

6、冷卻水量約打開塔頂和塔釜產品冷凝器的冷卻水，冷卻水量約 8 lmin-1。 記下室溫值。接通電源后，啟動裝置上總電源開關。記下室溫值。接通電源后，啟動裝置上總電源開關。 調節電位器使加熱電壓為調節電位器使加熱電壓為 75 伏左右伏左右, 待塔板上建立待塔板上建立液層時，可適當加大電壓到液層時，可適當加大電壓到 100 伏，伏， 并使塔內維持正常并使塔內維持正常操作。操作。 等各塊塔板上鼓泡均勻后，保持加熱釜電壓不變等各塊塔板上鼓泡均勻后，保持加熱釜電壓不變, 在在全回流情況下穩定全回流情況下穩定 20 分鐘左右。分鐘左右。 在此期間仔細觀察全在此期間仔細觀察全塔傳質情況，待操作穩定后，分別在塔

7、頂、塔傳質情況，待操作穩定后，分別在塔頂、.塔釜取樣口塔釜取樣口用吸管同時取樣用吸管同時取樣 后，再在阿貝折射儀測試樣品，以確定后，再在阿貝折射儀測試樣品，以確定其濃度。其濃度。實驗步驟實驗步驟2部分回流操作部分回流操作 通過計算機設定，加熱電壓為通過計算機設定，加熱電壓為 130V，室溫進料情況下，室溫進料情況下進行如下操作：進行如下操作： 調節進料轉子流量計閥門，以調節進料轉子流量計閥門，以 1.5 lh-1的流量向塔的流量向塔內加料；內加料； 將回流比控制調節器調節至回流比將回流比控制調節器調節至回流比 R4.0；餾出液；餾出液收集在塔頂產品收集罐中。收集在塔頂產品收集罐中。 塔釜產品經冷卻后，經塔釜產品出料管溢流，收集塔釜產品經冷卻后，經塔釜產品出料管溢流，收集在容器內。在容器內。 當塔板上氣液鼓泡正常，操作穩定，且待塔頂、塔當塔板上氣液鼓泡正常，操作穩定，且待塔頂、塔釜溫度恒定不變，即可開始以吸釜溫度恒定不變，即可開始以吸 管取下塔頂、塔釜和進管取下塔頂、塔釜和進料三處的樣品，用阿貝折射儀分析，并記錄進料液的溫料三處的樣品，用阿貝折射儀分析，并記錄進料液的溫度。度。注意事項注意事項1.檢查數據合理后檢查數據合理后, 停止加料并將將加熱電壓調停止加料并將將加熱電壓調至零；關