3、在部分回流、稳定操作条件下，测定全塔效率或 等板高度随回流比的变化情况。
与2相比，改变回流比
实验任务
4、在部分回流、稳定操作条件下，测定全塔效率或等 板高度随进料流量的变化情况。与2相比，改变进料量
5、在部分回流、稳定操作条件下，测定测定全塔效率 或等板高度随进料位置的变化情况。
与2相比，改变进料位置
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板 式塔）
乙醇－水精馏塔有筛板塔和填料塔，其中筛板塔共 有15块塔板，塔身设有一节玻璃视盅，如下图所示。
设备参数： 塔 径: 50mm 板间距: 100mm 开孔率: 3.8% 仪表参数： 回流流量计量程6～60ml/min 产品和进料流量计量程均为 2.5～25ml/min 加热功率（可调） 0～2.5 kw
填料是填料塔的核心部件，填料的作用是增加气液 接触面积和增大气液接触面的湍动，填料性能评价指
标有比表面积、空隙率、干填料因子等。
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
填料塔的主要特点有：生产能力大、分离效率高、 压降小、操作弹性大、持液量小。
实验室 有两套填 料精馏塔。
不锈钢弹簧填料
玻璃弹簧填料
可能达到汽液平衡状态，实际塔板的分离作用低于理
论塔板，因此，我们可以用全塔效率和单板效率来表
示塔的分离效果。
1．全塔效率 E
E N 1 Ne
式中 E ——全塔效率； Ne ——实际塔板数； N ——理论塔板数
三、实验原理--板式塔（3）
2．单板效率Eml,n
式中：
Eml,n
xn1 xn1
xn xn*
二、实验任务
乙醇－水 精馏实验
全塔效率和单板效率（板式塔） 等板高度（填料塔）
请根据所选用的设备，从以下实验任务中选择部 分内容进行实验。
实验任务
1、精馏塔在全回流、稳定操作条件下，全塔理论塔 板数、全塔效率（板式塔）或等板高度（填料塔） 的测定。
2、精馏塔在某一回流比下连续精馏、稳定操作条件 下，全塔理论塔板数、全塔效率或等板高度的测 定。
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
b
0.0
0.0 0x.W1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0x.D8 0.9 1.0
x
全回流条件下理论塔板数的求解
解部 分 回 流 理 论 塔 板 数 的 求
c xD R1
y
1.0
0.9
p 101.33kPa
0.8
a
q线
0.7
0.6 0.5
三、实验原理
无论是求全塔效率还是求等板高度，都必须知道 理论塔板数，那么如何求理论塔板数？
计算法
图解法
对于二元物系，图解法求理论塔板数，必须知道 哪些数据？如何获得这些数据？
xD，xF，xW，tF tS R，q，汽液平衡数据。
计算单板效率需要哪些数据？
xn
xn1
x
* n
y
1.0
0.9
0.8
a
0.7
化工原理实验
乙醇－水实验装置
板式塔
填料塔
福州大学化工原理实验室
实验六 精馏实验
一、实验目的 二、实验任务 三、实验原理 四、实验流程
五、汽液接触状况 六、操作要点 七、数据处理 八、实验报告要求
一、实验目的
熟悉精馏的工艺流程。 了解筛板塔和填料塔的结构。 掌握精馏塔的操作方法。 掌握全塔效率、等板高度的测定方法。 学会分析操作状态变化对塔性能的影响。
Eml,n ——第 n 块实际板的液相单板效率；
xn ，xn1 ——分别为第 n 块实际板和第（ n 1）
块实际板的液相组成，摩尔分率；
xn* ——与第n 块实际板汽相浓度相平衡的液相组
成，摩尔分率。
三、实验原理--板式塔（4）
全塔效率（也称总板效率）和单板效率是反映塔板 性能及操作好坏的重要指标，影响板效率的因素很多， 当板型、体系决定以后，塔板上的气、液流量是影响板 效率的主要因素。
在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸气沿塔逐板上 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。
三、实验原理--板式塔（2）
在塔设备的实际操作中，由于受到传质时间和传
质面积的限制，以及不同进料位置、不同进料浓度、
不同进料量、不同回流比等其它因素的影响，一般不
液体
气体 图1 填料塔传质机理示意图
填料塔传质机理示意图
三、实验原理—填料塔（2）
2、等板高度
HETP＝ H NT 1
式中， NT —— 理论塔板数 H —— 填料层总高
3、填料塔适用对象 对于真空精馏和常压精馏，填料塔的效率较高，
其原因在于填料充分利用了塔内空间，提供了大的传 质面积，使得汽液两相可以充分接触传质。
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
四、实验流程—乙醇－水精馏塔（填 料塔）
填料塔的结构和特点
填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填 料和散堆填料两大类，塔内件则由不同形式的液体分 布装置、填料固定装置和填料压紧装置、填料支承装 置、液体收集装置与进料装置及气体分布装置等，筒
体由整体式结构及法兰连接分段式结构。
0.4 0.3 0.2
c
0.1
平衡曲线
b
精馏段操作线
d
f
提馏段操作线
0.0
0.0 0.1 0.x2 W0.3 0x.F4 0.5 0.6 0.7 0.8xD0.9 1.0
x
xn1 yn
y
* n
yn

yn1
yn1
xn
xn xn1 xn*
单板效率示意图
Eml,n
xn1 xn1
xn xn*
四、实验流程--乙醇－水精馏塔（板 式塔）
若塔的上升蒸气量不够，将出现什么情况？ 若上升气速太大，又会怎么样？
若塔的上升蒸气量不够，塔板上建立不了液层， 则两相接触欠充分，分离效果差；若上升气速太大， 又会产生严重夹带甚至于液泛，这时塔的分离效果 同样大在下降。
三、实验原理—填料塔（1）
1、填料塔传质机理
填料塔属于连续接触逆流 操作，液体靠重力沿填料表面 下降，与上升的气体接触，从 而实现传质，填料提供所需的 传质面积，如右图所示。填料 充满塔内的有效空间，空间利 用率很高。
6、在部分回流、稳定操作条件下，测定测定全塔效率 或等板高度随进料组成的变化情况。
与2相比，改变进料组成
在完成1、2两项实验内容的基础上，可以再从3～6 项实验内容中选做一项。
三、实验原理--板式塔（1）
板式塔是使用量大、运用范围广的重要气、液传 质设备，评价塔板好坏一般考虑处理量、板效率、 阻力降、弹性和结构等因素。