精餾實驗報告完成版

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上摘要：欲將復雜混合物提純?yōu)閱我唤M分，采用精餾技術是最常用的方法，也是化工過程最重要的單元操作。本文研究了精餾塔在全回流條件下，塔頂溫度等參數隨時間的變化情況：精餾塔在全回流和部分回流下理論塔板數和全塔效率；并主要對乙醇水混合液精餾過程中的不同實驗操作條件進行研究，得出不同回流比對操作條件和分離能力的影響。并由圖解法確定出理論塔板數和最適宜的分離操作條件。關鍵詞：精餾 回流 進料 插入法 圖解法 前言: 精餾技術作為化工過程中重要的單元操作之一，是將復雜化合物提存為單一組分最常用的方法。精餾過程的實質就是迫使混合物的氣、液兩相在塔體中作逆向流動，利用混合液中各組分具有不

2、同的揮發(fā)度，在相互接觸的過程中，液相中的輕組分轉入氣相，而氣相中的重組分則逐漸進入液相，從而實現(xiàn)液體混合物的分離。目前發(fā)展了膜分離法、吸附分離法和萃取法等分離技術，但其生產操作都產生大量廢物，因此通常采用精餾法實現(xiàn)物質分離，而且從技術和經濟上考慮，精餾法也是最有價值的。在實際生產應用時，精餾操作首先需要解決的是精餾塔操作問題。本文就此研究了全回流和部分回流條件下理論塔板數和全塔效率，同時對不同回流比對操作條件和分離能力的影響，采用圖解法求取全回流和不同回流比下部分回流理論塔板數。通過等板高度（HETP）的大小來評價填料塔的分離能力，并找出最優(yōu)進料量及回流比，等板高度越小，填料層的傳質分離效果越

3、好。對解決化工生產實際問題有重要意義。1.實驗部分1.1基本原理填料塔屬連續(xù)接觸式傳質設備，填料精餾塔與板式精餾塔的不同之處在于塔內氣液相濃度前者呈連續(xù)變化，后者層逐級變化。等板高度（HETP）是衡量填料精餾塔分離效果的一個關鍵參數，等板高度越小，填料層的傳質分離效果就越好。1.等板高度（HETP）HETP是指與一層理論塔板的傳質作用相當的填料層高度。它的大小，不僅取決于填料的類型、材質與尺寸，而且受系統(tǒng)物性、操作條件及塔設備尺寸的影響。對于雙組分體系，根據其物料關系xn，通過實驗測得塔頂組成xD、塔釜組成xW、進料組成xF及進料熱狀況q、回流比R和填料層高度Z等有關參數，用圖解法求得其理論板

4、NT后，即可用下式確定： HETPZ/NT （91）2.圖解法求理論塔板數NT圖解法又稱麥卡勃蒂列（McCabeThiele）法，簡稱MT法，其原理與逐板計算法完全相同，只是將逐板計算過程在yx圖上直觀地表示出來。精餾段的操作線方程為： （92） 提餾段的操作線方程為： （93）加料線（q線）方程可表示為： （94）其中， （95）回流比R的確定： （96）式（96）只適用于泡點下回流時的情況，而實際操作時為了保證上升氣流能完全冷凝，冷卻水量一般都比較大，回流液溫度往往低于泡點溫度，即冷液回流。（1） 全回流操作在精餾全回流操作時，操作線在yx圖上為對角線，如圖91所示，根據塔頂、塔釜的組成在

5、操作線和平衡線間作梯級，即可得到理論塔板數。 圖91 全回流時理論板數的確定（2） 部分回流操作部分回流操作時，如圖92，圖解法的主要步驟為：A. 根據物系和操作壓力在yx圖上作出相平衡曲線，并畫出對角線作為輔助線；B. 在x軸上定出xxD、xF、xW三點，依次通過這三點作垂線分別交對角線于點a、f、b；C. 在y軸上定出yCxD/(R+1)的點c，連接a、c作出精餾段操作線；D. 由進料熱狀況求出q線的斜率q/（q-1），過點f作出q線交精餾段操作線于點d；E. 連接點d、b作出提餾段操作線；F. 從點a開始在平衡線和精餾段操作線之間畫階梯，當梯級跨過點d時，就改在平衡線和提餾段操作線之間畫

6、階梯，直至梯級跨過點b為止；G. 所畫的總階梯數就是全塔所需的理論踏板數（包含再沸器），跨過點d的那塊板就是加料板，其上的階梯數為精餾段的理論塔板數。 圖92部分回流時理論板數的確定1.2 實驗裝置與流程本實驗裝置的主體設備是填料精餾塔，配套的有加料系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、產品出料管路、殘液出料管路、離心泵和一些測量、控制儀表。本實驗料液為乙醇溶液，從高位槽利用位差流入塔內，釜內液體由電加熱器加熱汽化，經填料層內填料完成傳質傳熱過程，進入盤管式換熱器管程，殼層的冷卻水全部冷凝成液體，再從集液器流出，一部分作為回流液從塔頂流入塔內，另一部分作為產品餾出，進入產品貯罐；殘液經釜液轉子流量計流入釜液貯罐。精

7、餾過程如圖93所示。填料精餾塔主要結構參數：塔內徑D68mm，塔內填料層總高Z1.6m（亂堆），填料為環(huán)。進料位置距填料層頂面1.2m處。塔釜為內電加熱式，加熱功率3.0kW，有效容積為9.8L。塔頂冷凝器為盤管式換熱器。示意圖：圖93填料塔精餾過程示意圖1.塔釜排液口； 2.電加熱器；3.塔釜； 4.塔釜液位計； 5.填料； 6.窺視節(jié)； 7.冷卻水流量計；8.盤管冷凝器； 9.塔頂平衡管； 10.回流液流量計； 11.塔頂出料流量計； 12.產品取樣口； 13.進料管路；14.塔釜平衡管； 15.盤管換熱器； 16.塔釜出料流量計； 17.進料流量計；18.進料泵；19.料液儲槽；20.料

8、槽液位計； 21.料液取樣口1.3實驗步驟全回流操作：1）配料：在料液桶中配制濃度20%30%的料液。取料液少許分析濃度，達到要求后將其裝入原料罐中。2）打開儀器控制箱電源，儀表開關，儀表開始自檢，完畢，按功能鍵調整顯示界面到所需工作界面。3) 進料：常開所有料罐放空閥，打開泵出口的旁路閥，打開進料閥和管路閥，關閉部分回流進料閥閥，啟動泵，把料液打入塔中。為了加快進料速度可以把旁路閥關閉。液位至容積的2/3處時，打開旁路閥，停泵，關閉管路閥。3）加熱：關閉進料閥、塔釜出料流量計閥門、塔頂出料流量計閥門，全開回流液流量計閥門，啟動電加熱管電源。4）調節(jié)冷卻水流量，建立全回流：當塔釜溫度緩慢上升至

9、78攝氏度時，在微開冷卻水水龍頭控制閥，使冷卻水流量為80L/h，待回流液流量計流量讀數穩(wěn)定后，再通過調節(jié)冷卻水轉子流量使之為一合適值，進行全回流操作20分鐘左右。建議冷卻水流量為40-60L/h左右。5）讀數、取樣分析：當塔頂溫度、回流量和塔釜溫度穩(wěn)定后，記錄加熱電壓、電流、冷凝水流量、回流量、塔頂溫度和塔釜溫度，并分別取塔頂樣品、塔底樣品送分析儀分析其塔頂濃度XD和塔釜濃度XW。部分回流操作:1）把原料儲罐中的料液添夠。2）待塔全回流操作穩(wěn)定時，打開上部進料閥，在旁路閥開通狀態(tài)下，啟動泵。再慢慢打開進料閥，調節(jié)進料量至適當的流量，建議6-14L/h左右，然后打開塔出料流量計至某個流量，此時

10、仍然關閉塔頂產品流量計的閥門，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，打開塔頂產品流量計的閥門，調節(jié)一回流比(R=14)，進行部分回流操作。操作中要使進料、出料量基本平衡，釜液殘液出料量的調節(jié)要維持釜內液位不變。3) 當塔頂、塔釜溫度穩(wěn)定，各轉子流量計讀數穩(wěn)定后，記錄加熱電壓、電流、各流量計流量、塔頂溫度和塔釜溫度，并分別取塔頂樣品、塔底樣品、原料液送分析儀分析濃度。4）實驗結束時，先關掉加熱電源，關閉進料泵、進料閥。待塔內沒有回流液時，關閉冷凝水進水閥、冷卻水水源和精塔儀表電源。清理實驗裝置。取樣操作：1）進料、塔頂、塔釜從各相應的取樣閥放出。2）取樣前應先放空取樣管路中殘液，再用取樣液潤洗試劑瓶，最后取10ml左右

11、樣品，并給該瓶蓋標號以免出錯，各個樣品盡量可能同時取樣。3）將樣品進行色譜分析或用液體比重計分析。注意事項：1）塔頂放空閥一定要打開，否則容易因塔內壓力過大導致危險。2）料液一定要加到設定液位2/3處方可打開加熱管電源，否則塔釜液位過低會使電加熱絲露出干燒致壞。3）冷凝水的調節(jié)儀水龍頭調節(jié)為主，流量計調節(jié)為輔。4）數據的測定必須在穩(wěn)定的條件下進行，實驗中要密切觀察塔頂、塔釜溫度、各流量計流量、電流表和電壓表示數是否正常。5）全回流塔釜取樣時要注意避免燙傷。6）原料罐原料要及時補充。7）操作中要使進料、出料量基本平衡,釜液殘液出料量的調節(jié)要維持釜內液位不變。2. 實驗結果的整理與討論2.1基本參

12、數 1、大氣參數：項目溫度t（）大氣壓P（kpa）實驗前20.18100.9實驗后23.65100.42、設備參數：填料精餾塔塔內填料層總高Z=2m3.物料參數：進料為乙醇-水系統(tǒng)，進料比重為0.965溫度為22.92.2 數據記錄表1 全回流條件下，塔頂溫度等參數隨時間的變化情況 項目序號時間t/min塔頂溫度TD/回流溫度TL/塔釜溫度TW/1021.520.8 23.22221.620.9 32.03421.720.9 41.04621.720.9 49.85821.720.9 58.261021.821.0 65.971221.821.0 73.581421.821.1 80.1916

13、21.821.2 83.7101821.821.2 85.7112021.821.2 86.0122251.421.4 86.2132479.121.5 86.5142679.522.3 86.8152879.131.9 87.6163079.238.9 87.6173279.242.0 87.7183479.444.3 87.1193679.346.0 87.2203879.347.3 87.4214079.348.0 87.4224279.248.6 87.4234479.249.7 87.4244679.249.7 87.4254879.250.5 87.5265079.250.3 87

14、.5275279.249.9 87.5285479.250.3 87.5表2 測定全回流和部分回流條件下的理論板數和全塔效率項目全回流部分回流塔釜溫度TW/87.887.5塔頂溫度TD/79.179.1回流溫度TL/50.353.1塔頂回流流量L/(L/h)53.9塔頂產品流量D/(L/h)01.0 塔釜產品流量W/(mL/s）038/30進料流量F/(L/h）08.1進料溫度TF/063冷凝水流量qF/(L/h)5656加熱電壓U/V150150加熱電流I/A7.77.9表3 研究不同回流比對操作條件和分離能力的影響項目部分回流1部分回流2部分回流3部分回流4塔釜溫度TW/87.589.59

15、6.398.9塔頂溫度TD/79.179.279.380.4回流溫度TL/53.152.350.750.1塔頂回流流量L/(L/h)3.93.43.12.5塔頂產品流量D/(L/h)1.0 1.51.92.5塔釜產品流量W/(mL/s）38/3036/3026/3021/30進料流量F/(L/h）8.18.18.18.1進料溫度TF/6358.954.255.5冷凝水流量qF/(L/h)56565656加熱電壓U/V150150150150加熱電流I/A7.97.97.97.9表4 不同樣品比重的測量項目比重，溫度全回流部分回流1部分回流2部分回流3部分回流4原料液比重d10.9650.964

16、0.9640.9650.964溫度t1/22.926.026.126.126.0比重d20.9650.9640.9650.9640.965溫度t2/22.925.825.82625.9塔頂產品比重d10.8070.8120.8110.8170.837溫度t1/25.526.127.027.025.9比重d20.8080.8120.8130.8180.838溫度t2/25.225.626.125.926.0塔釜產品比重d10.9750.9740.9820.9950.997溫度t1/25.925.725.625.826.0比重d20.9760.9750.9800.9970.998溫度t2/25.2

17、25.725.926.026.12.3數據處理2.3.1 全回流下塔頂等溫度參數隨時間變化曲線如下 由圖1可知剛開始加熱的前18min內，塔釜溫度逐步升高，回流溫度和塔頂溫度基本不變，到一定時間（20分鐘左右）后，塔釜溫度趨于穩(wěn)定，塔釜料液開始沸騰，塔頂溫度急劇上升到一定溫度，當時間達到26min時開始有回流液產生，回流溫度逐步升高，但塔釜溫度始終高于回流溫度和塔頂溫度。當時間在50min時塔頂、塔釜和回流三個溫度都趨于穩(wěn)定此時認為全回流建立。此過程需要24分鐘，比理論值20分鐘偏高。2.3.2比重換算取表4中部分回流2的數據進行舉例分析1.原料液:t=（t1+t2）/2=（26.1+25.8

18、）/2=25.95d=（d1+d2）/2=（0.964+0.965）/2=0.9645根據實驗數據假設質量分數在20-30間，查講義中附表4可知20時，乙醇水溶液的比重與質量分數，取一區(qū)間（質量分數為20%-30%）即下表：乙醇水溶液比重（20）與質量百分數關系質量20比重質量20比重質量20比重20%0.9686 24%0.9631 28%0.9571 21%0.9673 25%0.9617 29%0.9555 22%0.9659 26%0.9602 30%0.9538 23%0.9645 27%0.9587 根據公式 w=0.977+3.54734d-4.48986d2可求得在30時混合液

19、的比重如下表所示： 乙醇水溶液比重（30）與質量百分數關系質量30比重質量30比重質量30比重20%0.9687 24%0.9609 28%0.9530 21%0.9668 25%0.9589 29%0.9510 22%0.9648 26%0.9569 30%0.9490 23%0.9629 27%0.9550 再根據這兩個表，求得d/1。解法如下：d/1=(d20-d20)+ (d21-d21)+ (d22-d22)+ (d23-d23)+ (d24-d24)+ (d25-d25)+ (d26-d26) (d27-d27)+ (d28-d28)+(d29-d29)+(d30-d30)/(11

20、×10)=（0.9686-0.9687）+（0.9673-0.9668） +（0.9659-0.9648）+（0.9645-0.9629）+（0.9631-0.9609）+（0.9617-0.9589）+（0.9602-0.9569）+（0.9587-0.9550）+（0.9571-0.9530）+（0.9555-0.9510）+（0.9538-0.9490）/(11×10)=0.00026由上述計算可知：溫度每減少1，比重增加0.00026。所以20時原料液實際比重d=0.9645 +(25-20)×0.00026=0.9660該值介于0.9659和0.9673

21、間,對應質量分數在0.21和0.22間。所以假設成立。由內插法得:W20=0.21+0.01*(0.9660-0.9673)/(0.9659-0.9673)=0.2190換算成摩爾分數XF=(0.2190/46)/(0.2190/46+(1-0.2190)/18)=0.0989與上同理可計算：已知塔釜樣品比重為0.9810測量溫度為25.75。假設質量分數在0%-10%之間，取區(qū)間（質量分數為0%-10%）根據上述方法可求得d/1=-0.00075，即溫度升高1比重增加0.00075。同理求得20時塔釜比重d=0.9792該值介于0.9805和0.9791間,對應質量分數在0.11和0.12間

22、。所以假設成立。同理由內插法得:W20=0.1196 換算成摩爾分數為:XW=0.0505與上同理計算得：已知塔頂樣品比重為0.8120測量溫度為26.55。假設質量分數在90%到100%之間，取區(qū)間（質量分數為90%-100%）根據上述方法可求得d/1=0.00065，即溫度降低1比重增加0.00065。同理求得20時塔頂比重d=0.8163該值介于0.8153和0.8180間,對應質量分數在0.90和0.91間。所以假設成立。同理由內插法得:W20=0.9065 換算成摩爾分數為:XD=0.7913同理，通過相同的方法，可算出部分會回流和全回流時的相應比重，數據統(tǒng)計見下表：項目全回流部分回

23、流1部分回流2部分回流3部分回流4原料液平均比重d0.96500.96400.96450.96450.9645平均溫度t/22.9025.9025.9526.0525.9520比重的d200.96580.96550.96600.96610.9660質量分數wF0.22100.22260.21900.21880.2190摩爾分數xF0.09990.10080.09890.09880.0989塔頂產品平均比重d0.80750.81200.81200.81750.8375平均溫度t/25.3525.8526.5526.4525.9520比重的d200.81100.81580.81630.82170.

24、8414質量分數wD0.92580.90810.90650.88580.8085摩爾分數xD0.83000.79460.79130.75220.6229塔釜產品平均比重d0.97550.97450.98100.99600.9975平均溫度t/25.5525.7025.7525.9026.0520比重的d200.9737 0.9727 0.9792 0.9916 0.9930 質量分數ww0.1614 0.1694 0.1196 0.0368 0.0290 摩爾分數xw0.0700 0.0739 0.0505 0.0147 0.0116 2.3.3全回流操作等板高度的確定 在精餾全回流操作時，操

25、作線在y-x圖上為對角線，如圖2所示，根據塔頂、塔釡的組成（根據上表 xD=0.8300,xW=0.0700）在操作線和相平衡線（根據講義中附表2常壓下乙醇水的氣液相平衡數據）間作梯級，即可等到理論塔板數。 圖二 全回流時理論板數的確定由圖可知階梯數為7，根據公式HETP=Z/NT，得等板高度HETP=2/（7-1）=0.333m2.2.4不同回流比下部分回流，等板高度的確定部分回流，各樣品的摩爾分數序號部分回流1部分回流2部分回流3部分回流4進料液0.10080.09890.09880.0989塔頂液0.79460.79130.75220.6229塔釜液0.07840.05470.01180

26、.0084以表3中部分回流2的數據為例（如下）組別回流量L（L/h）餾出量D（L/h）塔頂溫度TD/塔釜溫度TW/進料溫度TF/回流溫度TL/部分回流23.41.579.289.558.952.31、進料液的泡點溫度tS的確定由講義附表5乙醇水混合液在常壓下汽液平衡數據作乙醇-水溶液沸點組成圖如圖三所示，由圖3 可知，取表3中部分回流2的數據進行舉例分析當進料組分酒精分子百分數為0.0989時，進料液的泡點溫度tS=86.5。圖三 乙醇-水溶液沸點組成圖2、進料熱狀況參數q的確定用以下回歸方程式計算:式中: 比熱kcal/kg 乙醇的重量百分數% 溫度0C 其中ts=86.5；tf=58.9

27、則 =72.7 x=wf=21.90(百分數)CpF=1.01+3.1949tx-5.5099x-3.0506t×10-3=1.01+3.1949×72.721.90-5.5099×21.90-3.0506×72.7 ×10-3 =0.9789(kcal/kg)rF=4.745×10-4x2-3.315x+5.3797×102 =4.745×10-4×21.902-3.315×21.90+5.3797×102=465.62（kcal/kg）得 =1+0.9789*(86.5-58.9)

28、/ 465.62=1.0580根據公式，把q=1.0580代入公式得加料線（q線）方程為：y= 18.234x-1.70363、實際回流比R的確定 已知：t1L=TD =79.2 tR=TL=52.3 t=(t1L+tR)/2=65.8x=wD=90.65(百分數)通過上面計算可知：Cp=1.01+3.1949tx-5.5099x-3.0506t×10-3=1.01+3.1949×65.890.65-5.5099×90.65-3.0506×72.7 ×10-3 =0.7211(kcal/kg)rF=4.745×10-4x2-3.315

29、x+5.3797×102 =4.745×10-4×90.652-3.315×90.65+5.3797×102=241.38（kcal/kg）得=3.5/1.4*1+0.7211/241.38* (79.2-52.3)=2.454、部分回流操作等板高度的確定精餾段的操作線與y軸的交點0，XD/(R+1)連接a點即為精餾段操作線其中, XD/(R+1)=0.7913/(2.45+1)=0.2294精餾段操作線方程為：yn+1 = 0.71xn+ 0.2294q線方程為 ： 即y= 18.234x - 1.7036提餾段操作線方程為：ym+1=(L/

30、V )Xm（ W/ V）Xw=(RD+qF)xm/(R+1)D-(1-q)F-(F-D)xw/(R+1)D-(1-q)F=(2.45*1.5+1.0580*8.1)xm/(2.45+1)*1.5-(1-1.0580)*8.1-(8.1-1.5)*0.0505/(2.45+1)*1.5-(1-1.0580)*8.1求得 ym+1=4.3521xm-0.1692作圖如下所示，理論塔板數為圖中梯階數，所以NT=9-1=8(除去再沸器)圖四 部分回流2的理論板數的確定5、不同回流比下部分回流等板高度的求算 根據公式HETP=Z/NT，得等板高度 HETP=2/(9-1)=0.250m (部分回流2為例

31、)同理可得不同回流比下各參數的值如下表：序號回流量L/L/h餾出量D/L/h進料量F/(L/h)回流比RCprq實際回流比R1塔板數N等板高度HETP/m13.91.08.13.900.7215240.841.04964.2060.33323.41.58.12.270.7211241.381.05802.4580.25033.11.98.11.630.7280248.051.06761.7770.28642.52.58.11.000.6229273.061.06501.0850.4002.4 實驗結果與討論本實驗通過乙醇水系統(tǒng)在填料精餾塔中各種分離條件的優(yōu)化,確定了一些分離參數。首先通過全回流

32、（在工業(yè)操作中，全回流并沒有多大的用途，一般適用于開車）確定加熱電壓與電流,再在部分回流下確定回流比,從而得出一組優(yōu)化后的分離參數,主要結論如下：1.影響塔板效率的因素主要有：氣相與液相交換的快慢；塔板上氣液相混合的程度；上升蒸汽夾帶液體霧滴進入上層塔板的數量和塔板的液體泄漏量。2.部分回流時，隨著回流比的增大，理論塔板數減少，產品質量提高。3.評價精餾設備的分離能力，對于板式塔多采用塔板效率；對于精餾塔則常以等板高度（HETP）來表示。等板高度越小，填料層的傳質分離效果就越好。增大回流比可以提高回流效率,但降低了乙醇的產量,同樣生產要求增大了能耗,且回流比在2.45以后,分離效率沒有提高反而

33、降低,所以本實驗可以選擇2.45作為本部實驗的最優(yōu)回流比。（但實驗生產是還要根據需要處理的廢液量來選擇合適的回流比）2.5 誤差分析產生誤差的原因：1）在計算過程，所取的數值都有經過處理，在計算過程中，因誤差傳遞，而導致實驗結果與實際有一定差別；2）操作人員多，可能存在較大誤差，改變回流比的進料量時使用自動化控制，讀取流量計讀數時波動較大等；3）手工繪圖，因個人習慣問題，必會有一定的誤差；4）冷凝水流量的變化對回流產生一定的影響，從而導致實驗誤差。2.6 分析與討論2.6.1 什么是全回流，它是在什么情況下使用？在精餾操作中，若塔頂上升蒸汽經冷凝后全部回流至塔內，則這種操作方法稱為全回流。全回

34、流時的回流比R等于無窮大。此時塔頂產品為零，通常進料和塔底產品也為零，即既不進料也不從塔內取出產品。顯然全回流操作對實際生產是無意義的。但是全回流便于控制，因此在精餾塔的開工調試階段及實驗精餾塔中，常采用全回流操作。2.6.2. 影響精餾塔操作穩(wěn)定的因素有哪些？如何確定精餾塔操作已達穩(wěn)定？ 填料塔的操作是從物料平衡、熱量平衡、相平衡及填料塔性能等幾個方面考慮，通過控制系統(tǒng)建立并調節(jié)塔的操作條件，使填料塔滿足分離要求。塔操作控制的典型參數，其中6個流量參數：進料量、塔頂和塔釜產品流量、冷凝量、蒸發(fā)量和回流量。除流量參數外，還有壓力、塔釜液位、回流罐液位、塔頂產品組成和塔釜產品組成等參數。物料平衡

35、體現(xiàn)了塔的生產能力，它主要是用進料量和塔頂、側線及塔底出料量來調節(jié)的。操作中物料平衡的變化具體反映在塔底液面上。當塔的操作不符合總的物料平衡式時，可以從塔差壓的變化上反映出來。氣液相平衡主要體現(xiàn)了產品的質量及損失情況。它是靠調節(jié)塔的操作條件（溫度、壓力）及塔板上氣液接觸的情況來達到的。只有在溫度、壓力固定時，才有確定的氣液相平衡組成。熱量平衡是指進塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反映在塔頂溫度上。要保持穩(wěn)定的塔底液面的平衡必須穩(wěn)定：(1)進料量和進料溫度；(2)塔頂、側線及塔底抽出量；(3)塔頂壓力。要保持穩(wěn)定的塔頂溫度，必須穩(wěn)定：(1)進料量和進料溫度；(2)頂回流、循環(huán)回流及中段回流的量及溫度

36、；(3)塔頂壓力；(4)汽提蒸汽量；(5)原料及回流不帶水。只要密切注意塔頂溫度、塔底液面，分析波動原因，及時加以調節(jié)，就能掌握塔的三個平衡，保持塔的正常操作。2.6.3.試分析實驗結果成功或失敗的原因，提出改進意見。本實驗基本成功，達到了較高的分離效果，且初探出精餾能力與進料量，回流比的變化關系。在實際操作過程中，測量進料液流量的流量計波動幅度較大，不易掌控，設備儀器方面有待提高精密度。改進意見：增加回流、增、降壓操作、進料的預冷、預熱、增強塔操作的穩(wěn)定性、降低收率。還可以對保溫系統(tǒng)的加強。填料塔在設計氣液負荷范圍內操作可取得所需的分離效率,超過此負荷范圍,會導致分離效率下降、壓降升高泛塔等

37、現(xiàn)象,多數情況下填料塔操作提高處理能力和分離效率的瓶頸是填料塔本身。(1)增、降壓操作若設備及工藝條件允許,適當增、降塔壓是提高填料塔處理能力的最好辦法;(2)進料的預熱。塔頂冷凝器在操作后期經常會成為操作瓶頸,可采用以下措施: (1) 提高操作壓力。壓力升高塔頂溫度提高,換熱溫差加大。 (2) 降低進料溫度。進料溫度降低,進料以下內回流加大,從而減少上升蒸氣量,減少塔頂熱負荷。對于塔釜：(1) 降低操作壓力。壓力降低,塔釜溫度降低,換熱溫差加大,加熱量增加。 (2) 提高進料溫度。進料溫度提高,減少進料以下的內回流,從而減少了所需加熱量。參考文獻1林進妹,盧江紅.化工基礎實驗講義M.漳州實驗

38、學院化學與環(huán)境科學系化工實驗室.2008.9:87-101.2陳敏恒,叢德滋.化工原理(下冊)M .化學工業(yè)出版社,2006.59-88.3王照勇等.板式精餾塔實驗性能測試J.化學工程師,2007,2:46-48.附表 乙醇水溶液比重（20、30）與質量百分數關系質量%20比重30比重質量%20比重30比重質量%20比重30比重00.99821.0064340.94680.9409680.87240.866510.99641.0045350.94490.9389690.870.864120.99451.0027360.94310.9368700.86770.861730.99281.0009370.94110.9348710.86530.859340.9910.999380.93920.9327720