北京化工学精馏实验报告2020
篇：化工原理精馏实验报告
北 京 化 工 学
实验报告 课程名称： 化工原理实验 实验日期： 20200424 班 级： 化工0801 姓 名： 王晓 组 ：丁鹏王王海玮 装置型号：
精馏实验
摘
精馏实现液相混合物液液分离重方法精馏塔化工生产中进行分离程单元板式精馏塔形式实验工程模拟方法模拟精馏塔全回流状态部分回流状态操作情况计算单板效率总板效率分析影响单板效率素终提高塔板效率
关键词：精馏板式塔理板数总板效率单板效率
二实验目
1熟悉精馏工艺流程掌握精馏实验操作方法
2解板式塔结构观察塔板气液接触状况
3测测定全回流时全塔效率单板效率
4测定部分回流时全塔效率
5测定全塔浓度温度分布
6测定塔釜沸器沸腾热系数
三实验原理
板式精馏塔中塔釜产生蒸汽塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板实现次接触进行传热传质混合液达定程度分离
回流精馏操作实现基础塔顶回流量采出量称回流回流精馏操作重参数影响着精馏操作分离效果耗
回流存两种极限情况：回流全回流塔回流操作完成分离务需穷块塔板精馏塔然符合工业实际回流操作限度操作处全回流时产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中实验意义时需理板数少易达稳定常工业装置开停车排障科学研究时采
实际回流常取回流1220倍精馏操作中回流系统出现障操作情况会急剧恶化分离效果变坏
板效率体现塔板性操作状况参数两种定义方法
（1）总板效率E
EN
Ne
式中 E—总板效率 N—理板数（包括塔釜） Ne—实际板数
（2）单板效率Eml
xn1xnEmlxn1xn*
式中 Eml—液相浓度表示单板效率
xnxn1—第n块板第（n1）块板液相浓度
* xn—第n块板气相浓度相衡液相浓度
总板效率单板效率数值通常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质板型操作负荷影响单板效率重素物系板型确定通改变气液负荷达高板效率板型保持相物系操作条件测定单板效率已评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
改变塔釜沸器中电加热器电压塔板升蒸汽量会改变时塔釜沸器电加热器表面温度发生变化沸腾热系数发生变化沸腾热系数加热量关系牛顿冷定律知
QAtm
式中 Q—加热量kW α—沸腾热系数kW(m·K) A—传热面积m
Δtm—加热器表面温度体温度差℃
加热器壁面温度ts塔釜液体体温度tw式改写 22
QAtstw
塔釜沸器直接电加热加热量Q
U2
Q R
式中 U—电加热器加热电压V R—电加热器电阻Ω
四实验装置流程
图411精精馏装置流程示意图
1—塔顶冷凝器2—回流分配器3—塔身4—转子流量计5—视蛊6—塔釜 7—塔釜加热器8—控温加热器9—支座10—冷器11—原料液罐12—缓罐 13—进料泵14—塔顶放气阀
实验流程图示精馏塔回流分配装置测控系统组成
1精馏塔
精馏塔筛板塔全塔八块塔板塔身结构尺寸：塔径φ（57×35）mm塔板
2间距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直
径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板气液接触状况塔身设节玻璃视盅第1—6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸φ108mm×4mm×400mm塔釜装液位计电加热器（15kW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热量测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样
2塔釜液相物料塔釜视块理板板冷凝器蛇式换热器换热面积006m
外走蒸汽走冷水
2回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根φ4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3测控系统
实验中利工智仪表分测定塔顶温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验采体系乙醇正丙醇两种物质折光率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪分析料液折光率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料液折射率质量分数（乙醇计）关系
25℃ m58214—42017nD
30℃ m58405—42194nD
40℃ m58542—42373nD
式中 m—料液质量分数 nD—料液折光率
五实验操作
1流程图先熟悉精馏程流程搞清仪器柜钮仪表相应设备测控点
2全回流操作时原料储罐中配置乙醇含量20％25％（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面250300mm
3启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观
察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器冷水控制阀
4测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数2次记录操作参数
5测定塔釜沸器沸腾热系数调节塔釜加热器加热电压稳定记录塔釜温度加热器壁温然改变加热电压测取810组数
6全回流操作稳定根进料板浓度调整进料液浓度开启进料泵设定进料量回流测定部分回流情况全塔效率建议进料量维持3035mLmin回流35塔釜液面维持恒定（调整釜液排出量）切记排釜液前定开釜液冷器冷水控制阀塔操作稳定塔顶塔釜取样分析测取数
7实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
六实验数处理
乙醇—正丙醇衡数（p101325kPa）（均乙醇摩尔分率表示）
序号 液相组成x 气相组成y 1∕x
1 0025 0048065 40
2 005 0094704 20
3 0075 0139839 1333333
4 01 018341 10
5 0125 0225372 8
6 015 0265702 6666667
7 0175 0304392 5714286
8 02 0341454 5
9 0225 0376912 4444444
10 025 0410803 4
11 0275 0443176 3636364
12 03 0474087 3333333
13 0325 0503599 3076923
14 035 0531778 2857143
15 0375 0558697 2666667
16 04 0584389 25
17 0425 0609018 2352941
18 045 0632603 2222222
19 0475 0655214 2105263
20 05 067692 2
21 0525 0697785 1904762
22 055 0717872 1818182
23 0575 0737241 173913
24 06 0755948 1666667
25 0625 0774046 16
26 065 0791586 1538462
27 0675 0808613 1481481
28 07 0825172 1428571
1∕y 2080538 1055925 7151066 545228 4437114 3763622 3285233 2928649 2653138 2434255 225644 2109319 1985708 1880483 178988 1711188 1641988 1580771 1526219 147728 1433107 1393006 1356408 1322842 1291913 1263287 1236686 1211868
29 0725 0841305 137931 30 075 085705 1333333 31 0775 0872442 1290323 32 08 0887516 125 33 0825 0902303 1212121 34 085 0916832 1176471 35 0875 093113 1142857 36 09 0945224 1111111 37 0925 0959136 1081081 38 095 0972889 1052632 39 0975 0986504 1025641 40 1 1 1
纯乙醇纯正丙醇折光率：
纯乙醇nD 纯正丙醇nD
13522 13759 折光率
计算混合料液折光率质量分数关系：
联立式1a13522b0a13759b
计算：a58055b42194
混合料液折光率质量分数关系：m5805542194nD
全回流情况实验数：
折光率nD1 折光率nD2 均折光率nD 质量分数m
13576 13582 13579 07598 塔顶
13742 13756 13749 00425 塔釜
13740 13727 13734 01079 第五块板
13744 13742 13743 00678 第六快板
第组数作计算实例：
均折光率：nD(n1+n2)2(13576+13582)213579
质量分数：m5805542194×1357907598
乙醇摩尔质量M＝4607kg∕kmol丙醇摩尔质量M＝601 kg∕kmol 摩尔分率：xD1188629 1166793 1146208 112674 1108275 1090713 1073964 1057951 1042605 1027866 1013681 1 摩尔分率x 08049 00547 01362 00866 mM乙醇
mM乙醇(1m)M正丙醇075984608049 0759846(107598)60
部分回流情况实验数：（R1）
折光率nD1 折光率nD2 均折光率nD 质量分数m 摩尔分率x
13614 13614 13614 06121 06730 塔顶
13751 13746 137485 00446 00574 塔釜
13665 13665 13665 03969 04619 进料
塔顶数例计算程：
1）摩尔分率计算
已求出混合料液折射率质量分数（乙醇计）关系： m5805542194nD ：
均折光率：nD(nD1+nD2)2(13614+13614)213614
塔顶料液质量分数m5805542194×1361406121
乙醇摩尔质量M＝4607kg∕kmol丙醇摩尔质量M＝601 kg∕kmol
篇二：精馏实验_北京化工学
北 京 化 工 学
化 工 原 理 实 验
精 馏 实 验 报 告
班 级：
姓名：
学 号：
组员：
实验日期：
实验目
1熟悉精馏塔基结构操作
2测定全回流时单板效率全塔效率
3测定部分回流时全塔效率
4测定全塔温度分布
5测定塔釜沸腾传热膜系数
6分离定量物料合格产品
7解精馏塔技术参数测控方法
二实验原理：
板式精馏塔中塔釜产生蒸汽着塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板实现次接触进行传质传热混合液达定程度分离
回流精馏操作实现基础塔顶回流量采出量称作回流回流精馏操作重参数影响着精馏操作分离效果耗
回流存两种界限状况：回流全回流塔回流操作完成分离务须穷块塔板精馏塔然符合工业实际回流操作限度操作处全回流时产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中实验意义时需理塔板数少易达稳定工业装置开停车排障科学研究时采
实际回流常取回流1220倍精馏操作中回流系统发生障操作情况会急剧恶化分离效果变坏
板效率体现塔板性操作状况参数两种定义方法
（1） 总板效率E
EN（1） Ne
式中 E—总板效率
N—理板数（包括塔釜）
Ne—实际板数
（2） 单板效率Eml
Emlxn1xn （2） *xn1xn
式中 Eml—液相浓度表示单板效率
xnxn1—第n块板（n1）块板液相浓度
xn*—第n块板气相浓度相衡液相浓度
总板效率单板效率数值通常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质版型操作负荷影响单板效率重数物系板型确定通改变气液负荷达高板效率板型保持相物系操作条件确定单板效率评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
改变塔釜沸器中加热器电压塔升蒸汽量会发变化时塔釜沸器加热器表面温度会发生变化沸腾热系数发生变化沸腾热系数加热量关系牛顿冷定律知
QAtm（3）
式中 Q—加热量kW
—沸腾热系数kW(m2·K)
A— 传热面积m2
tm—加热器表面温度体温度差℃
加热器壁温ts塔釜液体体温度tw（3）改写
QA(tstw)（4）
塔釜沸器直接加热器加热量Q U2
Q（5） R
式中 U—电加热器加热电压V
R—电加热器电阻
三实验装置流程
1 精馏塔
mm塔板精馏塔筛板塔全塔8块塔板塔身结构尺寸塔径（5735）
间距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板汽~液接触情况塔身设节玻璃视盅第1~6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸108mm4mm400mm塔釜装液位计电加热器（15KW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热器测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样塔釜液相物料塔釜视块理板塔顶冷凝器蛇式换热器换热面积
2m006外走蒸汽走冷水
2 回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3 测控系统
实验中利工智仪表分测定塔定温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流等参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验体系乙醇正丙醇两种物质折射率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪（方法详见第六章）分析料液折射率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料折射率质量分数（乙醇计）关系
40℃ m582068—421941nD
式中 m——料液质量分数
nD——料液折射率（数实验测）
四操作点
① 流程图先熟悉精馏程中流程搞清仪表钮仪表相应设备测控点
② 全回流操作时原料贮罐中配置乙醇含量20～25（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面达250～300mm
③ 启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器水控制阀
④ 测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数（重复2～3次）记录操作参数
⑤ 实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
五．注意事项
1．塔釜液位应250~300mm间低免加热时烧坏电加热器
2．手动控制动控制两种加热方式时选
3．做实验时开启塔顶放空阀保证精馏塔正常操作
4．正常操作时塔板压降180mmH2O操作时塔板压降高请时增加冷水量塔釜加热量进行调节
5．取样时应选较细针头免损伤氟胶垫漏液
六报告求
① 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
② 求出全塔效率单板效率
③ 结合精馏操作实验结果进行分析
七数处理
（1）原始数
操作系数：
加热电压 105V塔釜温度925℃塔顶温度79℃全塔压降082kpa
篇三：化工原理精馏实验 北京化工学
化 工 原 理 实 验
精 馏 实 验 报 告
实验日期：202055
实验目
1解筛板式精馏塔结构学数字显示仪表原理 2学筛板式精馏塔操作方法观察汽液两相接触状况变化
3测定全回流时精馏塔总板效率分析汽液接触状况总板效率影响 4*测定全回流时精馏塔单板效率分析汽液接触状况单板效率影响 5*测定部分回流时总板效率分析气液接触状况总板效率影响 6*测定精馏塔全回流塔体浓度（温度）分布 带*项教学纲求外项目
二实验原理：
精馏程中塔釜产生蒸汽塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板
次部分汽化部分冷凝进行传热传质混合液达定程度分离
回流精馏操作必条件塔顶回流量采出量称回流回流精馏操作参数直接影响精馏操作分离效果耗塔回流操作完成分离务需穷块塔板工业行全回流操作产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中意义时需理板数少易达稳定常科学研究工业装置开停车排障时采通常回流取回流12～20倍
1．塔板效率
板式精馏塔中汽液两相塔板相互接触发生传质作接触时间短暂够充分汽相升雾沫夹带传质效率总会达理板效果通常塔板效率表示塔板传质完善程度
塔板效率体现塔板性操作状况参数影响塔板效率素致纳：流体物理性质（粘度密度相挥发度表面张力等）塔板结构操作条件等影响塔板效率素相复杂目前实验方法测定
a 总板效率
塔设计
（全塔效率）：反映全塔中层塔板均分离效果常板式
（244）
式中： ET——总板效率NT——理板数NP——实际板数
全回流操作时理板数通逐板计算利汽液衡数通图解法求出
（1）逐板计算法求理板数
lg[(
Nmin
1xwxD
)()]1xDxw
1
lgm
（包括沸器）
芬斯克方程式
式中：xD——塔顶液相组成摩尔分率
xW——塔底液相组成摩尔分率
αm——塔均相挥发度取塔顶塔釜间均值
α顶釜
m
（2）图解法求理板数
利相衡数作出衡线根测出xDxW角线衡线间交作梯级求出全回流时理板数
反映单独块板传质效果评价塔板式性优劣重数
常塔板研究
b 单板效率
（245）
式中：——液相浓度表示单板效率
xnxn1——第n块板第n1块板液相浓度
——离开第n块板气体相衡液相浓度
总板效率单板效率数值常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质板型操作负荷影响单板效率重数物系板型确定通改变汽液符合达高板效率板型保持相物系操作条件测定单板效率评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
三实验装置流程
1 精馏塔
mm塔板间精馏塔筛板塔全塔8块塔板塔身结构尺寸塔径（5735）
距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板汽~液接触情况塔身设节玻璃视盅第1~6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸108mm4mm400mm塔釜装液位计电加热器（15KW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热器测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样塔釜液相物料塔釜视块理板塔顶冷凝器蛇式换热器换热面积
2
m
2 回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电
路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3 测控系统
实验中利工智仪表分测定塔定温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流等参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验体系乙醇正丙醇两种物质折射率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪（方法详见第六章）分析料液折射率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料折射率质量分数（乙醇计）关系
40℃ m65667—47619nD
式中 m——料液质量分数
nD——料液折射率（数实验测）
四操作点
① 流程图先熟悉精馏程中流程搞清仪表钮仪表相应设备测控点
② 全回流操作时原料贮罐中配置乙醇含量20～25（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面达250～300mm
③ 启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器水控制阀
④ 测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数（重复2～3次）记录操作参数
⑤ 实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
五报告求
① 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
② 求出全塔效率单板效率 ③ 结合精馏操作实验结果进行分析
六数处理
（1）原始数 实验数：
塔顶nd113595nd213596 塔釜nd113785nd213786 第五块板nd113679nd213680 第六块板nd113711nd213712 纯乙醇折光率：13580 纯正丙醇折光率：13790
（2）数处理
a 原始数处理：
原始数记录处理：
纯乙醇折光率：13580 纯正丙醇折光率：13790 1ABn 乙醇
0ABn正丙醇
40℃ A65667 B47619 第组塔釜数例计算： 均折光率nd
1378613785
137855
2
乙醇质量分数：m6566747619nd65667476191378550021828
乙醇摩尔分数：002828
002182846
60 002182846 10021828
b 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
图理塔板数NT8917 9
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篇：化工原理精馏实验报告
北 京 化 工 学
实验报告 课程名称： 化工原理实验 实验日期： 20200424 班 级： 化工0801 姓 名： 王晓 组 ：丁鹏王王海玮 装置型号：
精馏实验
摘
精馏实现液相混合物液液分离重方法精馏塔化工生产中进行分离程单元板式精馏塔形式实验工程模拟方法模拟精馏塔全回流状态部分回流状态操作情况计算单板效率总板效率分析影响单板效率素终提高塔板效率
关键词：精馏板式塔理板数总板效率单板效率
二实验目
1熟悉精馏工艺流程掌握精馏实验操作方法
2解板式塔结构观察塔板气液接触状况
3测测定全回流时全塔效率单板效率
4测定部分回流时全塔效率
5测定全塔浓度温度分布
6测定塔釜沸器沸腾热系数
三实验原理
板式精馏塔中塔釜产生蒸汽塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板实现次接触进行传热传质混合液达定程度分离
回流精馏操作实现基础塔顶回流量采出量称回流回流精馏操作重参数影响着精馏操作分离效果耗
回流存两种极限情况：回流全回流塔回流操作完成分离务需穷块塔板精馏塔然符合工业实际回流操作限度操作处全回流时产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中实验意义时需理板数少易达稳定常工业装置开停车排障科学研究时采
实际回流常取回流1220倍精馏操作中回流系统出现障操作情况会急剧恶化分离效果变坏
板效率体现塔板性操作状况参数两种定义方法
（1）总板效率E
EN
Ne
式中 E—总板效率 N—理板数（包括塔釜） Ne—实际板数
（2）单板效率Eml
xn1xnEmlxn1xn*
式中 Eml—液相浓度表示单板效率
xnxn1—第n块板第（n1）块板液相浓度
* xn—第n块板气相浓度相衡液相浓度
总板效率单板效率数值通常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质板型操作负荷影响单板效率重素物系板型确定通改变气液负荷达高板效率板型保持相物系操作条件测定单板效率已评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
改变塔釜沸器中电加热器电压塔板升蒸汽量会改变时塔釜沸器电加热器表面温度发生变化沸腾热系数发生变化沸腾热系数加热量关系牛顿冷定律知
QAtm
式中 Q—加热量kW α—沸腾热系数kW(m·K) A—传热面积m
Δtm—加热器表面温度体温度差℃
加热器壁面温度ts塔釜液体体温度tw式改写 22
QAtstw
塔釜沸器直接电加热加热量Q
U2
Q R
式中 U—电加热器加热电压V R—电加热器电阻Ω
四实验装置流程
图411精精馏装置流程示意图
1—塔顶冷凝器2—回流分配器3—塔身4—转子流量计5—视蛊6—塔釜 7—塔釜加热器8—控温加热器9—支座10—冷器11—原料液罐12—缓罐 13—进料泵14—塔顶放气阀
实验流程图示精馏塔回流分配装置测控系统组成
1精馏塔
精馏塔筛板塔全塔八块塔板塔身结构尺寸：塔径φ（57×35）mm塔板
2间距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直
径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板气液接触状况塔身设节玻璃视盅第1—6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸φ108mm×4mm×400mm塔釜装液位计电加热器（15kW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热量测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样
2塔釜液相物料塔釜视块理板板冷凝器蛇式换热器换热面积006m
外走蒸汽走冷水
2回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根φ4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3测控系统
实验中利工智仪表分测定塔顶温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验采体系乙醇正丙醇两种物质折光率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪分析料液折光率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料液折射率质量分数（乙醇计）关系
25℃ m58214—42017nD
30℃ m58405—42194nD
40℃ m58542—42373nD
式中 m—料液质量分数 nD—料液折光率
五实验操作
1流程图先熟悉精馏程流程搞清仪器柜钮仪表相应设备测控点
2全回流操作时原料储罐中配置乙醇含量20％25％（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面250300mm
3启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观
察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器冷水控制阀
4测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数2次记录操作参数
5测定塔釜沸器沸腾热系数调节塔釜加热器加热电压稳定记录塔釜温度加热器壁温然改变加热电压测取810组数
6全回流操作稳定根进料板浓度调整进料液浓度开启进料泵设定进料量回流测定部分回流情况全塔效率建议进料量维持3035mLmin回流35塔釜液面维持恒定（调整釜液排出量）切记排釜液前定开釜液冷器冷水控制阀塔操作稳定塔顶塔釜取样分析测取数
7实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
六实验数处理
乙醇—正丙醇衡数（p101325kPa）（均乙醇摩尔分率表示）
序号 液相组成x 气相组成y 1∕x
1 0025 0048065 40
2 005 0094704 20
3 0075 0139839 1333333
4 01 018341 10
5 0125 0225372 8
6 015 0265702 6666667
7 0175 0304392 5714286
8 02 0341454 5
9 0225 0376912 4444444
10 025 0410803 4
11 0275 0443176 3636364
12 03 0474087 3333333
13 0325 0503599 3076923
14 035 0531778 2857143
15 0375 0558697 2666667
16 04 0584389 25
17 0425 0609018 2352941
18 045 0632603 2222222
19 0475 0655214 2105263
20 05 067692 2
21 0525 0697785 1904762
22 055 0717872 1818182
23 0575 0737241 173913
24 06 0755948 1666667
25 0625 0774046 16
26 065 0791586 1538462
27 0675 0808613 1481481
28 07 0825172 1428571
1∕y 2080538 1055925 7151066 545228 4437114 3763622 3285233 2928649 2653138 2434255 225644 2109319 1985708 1880483 178988 1711188 1641988 1580771 1526219 147728 1433107 1393006 1356408 1322842 1291913 1263287 1236686 1211868
29 0725 0841305 137931 30 075 085705 1333333 31 0775 0872442 1290323 32 08 0887516 125 33 0825 0902303 1212121 34 085 0916832 1176471 35 0875 093113 1142857 36 09 0945224 1111111 37 0925 0959136 1081081 38 095 0972889 1052632 39 0975 0986504 1025641 40 1 1 1
纯乙醇纯正丙醇折光率：
纯乙醇nD 纯正丙醇nD
13522 13759 折光率
计算混合料液折光率质量分数关系：
联立式1a13522b0a13759b
计算：a58055b42194
混合料液折光率质量分数关系：m5805542194nD
全回流情况实验数：
折光率nD1 折光率nD2 均折光率nD 质量分数m
13576 13582 13579 07598 塔顶
13742 13756 13749 00425 塔釜
13740 13727 13734 01079 第五块板
13744 13742 13743 00678 第六快板
第组数作计算实例：
均折光率：nD(n1+n2)2(13576+13582)213579
质量分数：m5805542194×1357907598
乙醇摩尔质量M＝4607kg∕kmol丙醇摩尔质量M＝601 kg∕kmol 摩尔分率：xD1188629 1166793 1146208 112674 1108275 1090713 1073964 1057951 1042605 1027866 1013681 1 摩尔分率x 08049 00547 01362 00866 mM乙醇
mM乙醇(1m)M正丙醇075984608049 0759846(107598)60
部分回流情况实验数：（R1）
折光率nD1 折光率nD2 均折光率nD 质量分数m 摩尔分率x
13614 13614 13614 06121 06730 塔顶
13751 13746 137485 00446 00574 塔釜
13665 13665 13665 03969 04619 进料
塔顶数例计算程：
1）摩尔分率计算
已求出混合料液折射率质量分数（乙醇计）关系： m5805542194nD ：
均折光率：nD(nD1+nD2)2(13614+13614)213614
塔顶料液质量分数m5805542194×1361406121
乙醇摩尔质量M＝4607kg∕kmol丙醇摩尔质量M＝601 kg∕kmol
篇二：精馏实验_北京化工学
北 京 化 工 学
化 工 原 理 实 验
精 馏 实 验 报 告
班 级：
姓名：
学 号：
组员：
实验日期：
实验目
1熟悉精馏塔基结构操作
2测定全回流时单板效率全塔效率
3测定部分回流时全塔效率
4测定全塔温度分布
5测定塔釜沸腾传热膜系数
6分离定量物料合格产品
7解精馏塔技术参数测控方法
二实验原理：
板式精馏塔中塔釜产生蒸汽着塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板实现次接触进行传质传热混合液达定程度分离
回流精馏操作实现基础塔顶回流量采出量称作回流回流精馏操作重参数影响着精馏操作分离效果耗
回流存两种界限状况：回流全回流塔回流操作完成分离务须穷块塔板精馏塔然符合工业实际回流操作限度操作处全回流时产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中实验意义时需理塔板数少易达稳定工业装置开停车排障科学研究时采
实际回流常取回流1220倍精馏操作中回流系统发生障操作情况会急剧恶化分离效果变坏
板效率体现塔板性操作状况参数两种定义方法
（1） 总板效率E
EN（1） Ne
式中 E—总板效率
N—理板数（包括塔釜）
Ne—实际板数
（2） 单板效率Eml
Emlxn1xn （2） *xn1xn
式中 Eml—液相浓度表示单板效率
xnxn1—第n块板（n1）块板液相浓度
xn*—第n块板气相浓度相衡液相浓度
总板效率单板效率数值通常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质版型操作负荷影响单板效率重数物系板型确定通改变气液负荷达高板效率板型保持相物系操作条件确定单板效率评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
改变塔釜沸器中加热器电压塔升蒸汽量会发变化时塔釜沸器加热器表面温度会发生变化沸腾热系数发生变化沸腾热系数加热量关系牛顿冷定律知
QAtm（3）
式中 Q—加热量kW
—沸腾热系数kW(m2·K)
A— 传热面积m2
tm—加热器表面温度体温度差℃
加热器壁温ts塔釜液体体温度tw（3）改写
QA(tstw)（4）
塔釜沸器直接加热器加热量Q U2
Q（5） R
式中 U—电加热器加热电压V
R—电加热器电阻
三实验装置流程
1 精馏塔
mm塔板精馏塔筛板塔全塔8块塔板塔身结构尺寸塔径（5735）
间距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板汽~液接触情况塔身设节玻璃视盅第1~6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸108mm4mm400mm塔釜装液位计电加热器（15KW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热器测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样塔釜液相物料塔釜视块理板塔顶冷凝器蛇式换热器换热面积
2m006外走蒸汽走冷水
2 回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3 测控系统
实验中利工智仪表分测定塔定温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流等参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验体系乙醇正丙醇两种物质折射率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪（方法详见第六章）分析料液折射率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料折射率质量分数（乙醇计）关系
40℃ m582068—421941nD
式中 m——料液质量分数
nD——料液折射率（数实验测）
四操作点
① 流程图先熟悉精馏程中流程搞清仪表钮仪表相应设备测控点
② 全回流操作时原料贮罐中配置乙醇含量20～25（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面达250～300mm
③ 启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器水控制阀
④ 测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数（重复2～3次）记录操作参数
⑤ 实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
五．注意事项
1．塔釜液位应250~300mm间低免加热时烧坏电加热器
2．手动控制动控制两种加热方式时选
3．做实验时开启塔顶放空阀保证精馏塔正常操作
4．正常操作时塔板压降180mmH2O操作时塔板压降高请时增加冷水量塔釜加热量进行调节
5．取样时应选较细针头免损伤氟胶垫漏液
六报告求
① 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
② 求出全塔效率单板效率
③ 结合精馏操作实验结果进行分析
七数处理
（1）原始数
操作系数：
加热电压 105V塔釜温度925℃塔顶温度79℃全塔压降082kpa
篇三：化工原理精馏实验 北京化工学
化 工 原 理 实 验
精 馏 实 验 报 告
实验日期：202055
实验目
1解筛板式精馏塔结构学数字显示仪表原理 2学筛板式精馏塔操作方法观察汽液两相接触状况变化
3测定全回流时精馏塔总板效率分析汽液接触状况总板效率影响 4*测定全回流时精馏塔单板效率分析汽液接触状况单板效率影响 5*测定部分回流时总板效率分析气液接触状况总板效率影响 6*测定精馏塔全回流塔体浓度（温度）分布 带*项教学纲求外项目
二实验原理：
精馏程中塔釜产生蒸汽塔逐板升塔顶逐板降回流液塔板
次部分汽化部分冷凝进行传热传质混合液达定程度分离
回流精馏操作必条件塔顶回流量采出量称回流回流精馏操作参数直接影响精馏操作分离效果耗塔回流操作完成分离务需穷块塔板工业行全回流操作产品采出原料加入塔顶冷凝液全部返回塔中生产中意义时需理板数少易达稳定常科学研究工业装置开停车排障时采通常回流取回流12～20倍
1．塔板效率
板式精馏塔中汽液两相塔板相互接触发生传质作接触时间短暂够充分汽相升雾沫夹带传质效率总会达理板效果通常塔板效率表示塔板传质完善程度
塔板效率体现塔板性操作状况参数影响塔板效率素致纳：流体物理性质（粘度密度相挥发度表面张力等）塔板结构操作条件等影响塔板效率素相复杂目前实验方法测定
a 总板效率
塔设计
（全塔效率）：反映全塔中层塔板均分离效果常板式
（244）
式中： ET——总板效率NT——理板数NP——实际板数
全回流操作时理板数通逐板计算利汽液衡数通图解法求出
（1）逐板计算法求理板数
lg[(
Nmin
1xwxD
)()]1xDxw
1
lgm
（包括沸器）
芬斯克方程式
式中：xD——塔顶液相组成摩尔分率
xW——塔底液相组成摩尔分率
αm——塔均相挥发度取塔顶塔釜间均值
α顶釜
m
（2）图解法求理板数
利相衡数作出衡线根测出xDxW角线衡线间交作梯级求出全回流时理板数
反映单独块板传质效果评价塔板式性优劣重数
常塔板研究
b 单板效率
（245）
式中：——液相浓度表示单板效率
xnxn1——第n块板第n1块板液相浓度
——离开第n块板气体相衡液相浓度
总板效率单板效率数值常实验测定单板效率评价塔板性优劣重数物系性质板型操作负荷影响单板效率重数物系板型确定通改变汽液符合达高板效率板型保持相物系操作条件测定单板效率评价性优劣总板效率反映全塔塔板均分离效果常板式塔设计中
三实验装置流程
1 精馏塔
mm塔板间精馏塔筛板塔全塔8块塔板塔身结构尺寸塔径（5735）
距80mm溢流截面积785mm溢流堰高12mm底隙高度6mm块塔板开43直径15mm孔正三角形排列孔间距6mm便观察塔板汽~液接触情况塔身设节玻璃视盅第1~6块塔板均液相取样口
蒸馏釜尺寸108mm4mm400mm塔釜装液位计电加热器（15KW）控温电加热器（200W）温度计接口测压口取样口分观测釜液面高度加热料液控制电加热器测量塔釜温度测量塔顶塔釜压差塔釜液取样实验取试样塔釜液相物料塔釜视块理板塔顶冷凝器蛇式换热器换热面积
2
m
2 回流分配装置
回流分配装置回流分配器控制器组成控制器控制仪表电磁线圈构成回流分配器玻璃制成入口两出口引流棒组成两出口分回流采出引流棒根4mm玻璃棒部装铁芯塔顶冷凝器中冷凝液着引流棒流控制器控制实现塔顶冷凝器回流采出操作控制器电
路接通电磁线圈引流棒吸起操作处采出状态控制器电路断路时电磁线圈工作引流棒然垂操作处回流状态回流分配器通控制器实现手动控制通计算机实现动控制
3 测控系统
实验中利工智仪表分测定塔定温度塔釜温度塔身伴热温度塔釜加热温度全塔压降加热电压进料温度回流等参数该系统引入仅实验更简便快捷实现计算机线数采集控制
4物料浓度分析
实验体系乙醇正丙醇两种物质折射率存差异混合物质量分数折射率良线性关系通阿贝折光仪（方法详见第六章）分析料液折射率浓度种测定方法特点方便快捷操作简单精度稍低实现高精度测量利气相色谱进行浓度分析
混合料折射率质量分数（乙醇计）关系
40℃ m65667—47619nD
式中 m——料液质量分数
nD——料液折射率（数实验测）
四操作点
① 流程图先熟悉精馏程中流程搞清仪表钮仪表相应设备测控点
② 全回流操作时原料贮罐中配置乙醇含量20～25（摩尔分数）左右乙醇正丙醇料液启动进料泵塔中供料塔釜液面达250～300mm
③ 启动塔釜加热塔身伴热观察塔釜塔身塔顶温度塔板气液接触状况（观察视镜）发现塔板料液时开塔顶冷凝器水控制阀
④ 测定全回流情况单板效率全塔效率定回流量全回流段时间该塔操作参数稳定塔顶塔釜相邻两块塔板取样阿贝折光仪进行分析测取数（重复2～3次）记录操作参数
⑤ 实验完毕停止加料关闭塔釜加热塔身伴热段时间（视镜料液时）切断塔顶冷凝器釜液冷器供水切断电源清理现场
五报告求
① 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
② 求出全塔效率单板效率 ③ 结合精馏操作实验结果进行分析
六数处理
（1）原始数 实验数：
塔顶nd113595nd213596 塔釜nd113785nd213786 第五块板nd113679nd213680 第六块板nd113711nd213712 纯乙醇折光率：13580 纯正丙醇折光率：13790
（2）数处理
a 原始数处理：
原始数记录处理：
纯乙醇折光率：13580 纯正丙醇折光率：13790 1ABn 乙醇
0ABn正丙醇
40℃ A65667 B47619 第组塔釜数例计算： 均折光率nd
1378613785
137855
2
乙醇质量分数：m6566747619nd65667476191378550021828
乙醇摩尔分数：002828
002182846
60 002182846 10021828
b 直角坐标系中绘制xy图图解法求出理板数
图理塔板数NT8917 9
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