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精馏塔的操作和全塔效率测定实验全解

1.全回流操作测全塔效率XD≥94v%或XD≥93m%;
2.部分回流操作得产品500ml,XD ≥93v%, XD≤3v%。 a.正常的操作参数P釜(20─40)×100Pa, 灵敏板温度 T灵(80—83)℃。
b.不正常现象的观察和调节。
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5.原始数据记录
实验物系:酒精水溶液 进料状态:常温 设备参数:塔板数=15 塔 径: 50mm 板 间 距: 100mm 开 孔 率: 3.8%
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1.1.1 设备因素
合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指 定分离任务提供了质量保证,塔板数和塔板 结构为汽液接触提供传质面积。
n ,H ,投资 ; α ,n ; 塔结构合理 η 塔板结构合理 操作弹性大 不易发生三种不正常现 象
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x D % xW v% T灵 ℃ P釜 /100Pa
全 回流 部分 回流 95.2 (v) 93.0 (v) 3.0
F
L/h
D
ml/mil
W
ml/min
R ∞
xF
%
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(3)灵敏点温度
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按塔顶和塔釜温度进行操作控制的不可靠性 塔内温度剧变的区域


按灵敏点温度进行操作控制
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若 : Fx f DxD WxW
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若:Fx f DxD WxW
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若:分离能力 R 不够
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(1)适宜回流比的确定

初估操作回流比的方法

在漏液点和液泛点之间选择一合适的塔釜加 热量。
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(2)物
——塔釜液位恒定为基准
② 轻组分的物料平衡
Fx f DxD WxW
——以灵敏板温度合格为标准
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板式精馏塔的操作及其全塔效率的测定
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1. 基本原理
(1) 塔釜加热,在塔内产生上升蒸 汽;塔顶冷凝,部分凝液作为轻 组份较浓的塔顶产品,部分凝液 作为回流形成塔内下降液流;连 续或间歇地自塔釜排出部分釜液 作为重组份较浓的塔底产品。
(2) 在塔中部适当位置加入待分离 料液;加料液中轻组分浓度愈高, 加料位置也愈高,加料位置将塔 分成上下二个塔段,上段为精馏 段,下段为提馏段。
(i) 板式塔正常操作的流动特征
⑴气液两相总体逆流; ⑵气液两相在板上错流。
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(ii) 板式塔操作的不正常现象
⑴ 严重的液沫夹带现象 ⑶ 降液管液泛
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⑵ 严重的漏液现象
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P釜 P顶 + 板压降
Q , V 板压降, P釜
Q ,V 板压降 ,P釜
(5) 精馏的前提是轻重组份间有不 同的挥 发度,因此,只需要部分回流即可达到塔 顶轻组份增浓,塔底重组份提浓的目的。
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1.1 维持正常精馏的设备因素和操作因素
(1)精馏塔的结构应能提供所需的塔板数 和塔板上足够的相间传递面积。 (2)塔底加热产生上升蒸汽、塔顶冷凝形 成回流是精馏操作的主要能量消耗;回流比 愈大,塔顶冷凝量愈大,塔底加热量也必须 愈大。回流比愈大,相间物质传递的推动力 也愈大。
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(3)在精馏段中上升蒸汽与回 流之间进行物质传递,使上 升蒸汽中轻组份不断增浓, 至塔顶达到要求浓度。 (4)在提馏段中下降液流与上 升蒸汽间的物质传递使下降 液流中的轻组份转入汽相, 重组份则相反,下降液流中 重组份浓度不断增浓,至塔 底达到要求浓度。
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P釜 P顶
∑板压降≈0
漏液易发生在何处?
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1.1.2 操作因素
回流比是精馏的核心因素:

在设计时,存在着一个最小回流比,低于该回 流比即使塔板数再多,也达不到分离要求。 在精馏塔的设计时,存在一个经济上合理的回 流比,使设备费用和能耗得到兼顾。 在精馏塔操作时,存在一个回流比的允许操作 范围。处理量恒定时,若汽液负荷(回流比) 超出塔的通量极限时,会发生一系列不正常的 操作现象,同样会使塔顶产品不合格。
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㈡ 塔底压力
塔底压力与塔釜加热量有关, 表明了塔内汽液负荷的大小。
㈢ 实验时的调整方法
① 若T灵发生急剧上升采取 D=0,F↑,W↑的措施。 ② 若T灵发生缓缓上升采取 R ↑ 或全回流的措施。
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3. 实验装置
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4. 实验内容
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