精餾塔的操作和全塔效率測定實驗

板式精餾塔的操作及其全塔效率的測定2/1/202311.基本原理（1）塔釜加熱，在塔內產生上升蒸汽；塔頂冷凝，部分凝液作為輕組份較濃的塔頂產品，部分凝液作為回流形成塔內下降液流；連續(xù)或間歇地自塔釜排出部分釜液作為重組份較濃的塔底產品。（2）在塔中部適當位置加入待分離料液；加料液中輕組分濃度愈高，加料位置也愈高，加料位置將塔分成上下二個塔段，上段為精餾段，下段為提餾段。2/1/20232（3）在精餾段中上升蒸汽與回流之間進行物質傳遞，使上升蒸汽中輕組份不斷增濃，至塔頂達到要求濃度。（4）在提餾段中下降液流與上升蒸汽間的物質傳遞使下降液流中的輕組份轉入汽相，重組份則相反，下降液流中重組份濃度不斷增濃，至塔底達到要求濃度。2/1/20233（5）精餾的前提是輕重組份間有不同的揮發(fā)度，因此，只需要部分回流即可達到塔頂輕組份增濃，塔底重組份提濃的目的。

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1.1

維持正常精餾的設備因素和操作因素

（1）精餾塔的結構應能提供所需的塔板數和塔板上足夠的相間傳遞面積。（2）塔底加熱產生上升蒸汽、塔頂冷凝形成回流是精餾操作的主要能量消耗；回流比愈大，塔頂冷凝量愈大，塔底加熱量也必須愈大?；亓鞅扔?，相間物質傳遞的推動力也愈大。2/1/202351.1.1設備因素

合理的塔板數和塔結構為正常精餾達到指定分離任務提供了質量保證，塔板數和塔板結構為汽液接觸提供傳質面積。

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(i)

板式塔正常操作的流動特征⑴氣液兩相總體逆流；⑵氣液兩相在板上錯流。

2/1/20237(ii)板式塔操作的不正常現象

⑴嚴重的液沫夾帶現象⑵嚴重的漏液現象⑶降液管液泛2/1/202382/1/20239∑板壓降≈0漏液易發(fā)生在何處?2/1/2023101.1.2操作因素

回流比是精餾的核心因素:在設計時，存在著一個最小回流比，低于該回流比即使塔板數再多，也達不到分離要求。在精餾塔的設計時，存在一個經濟上合理的回流比，使設備費用和能耗得到兼顧。在精餾塔操作時，存在一個回流比的允許操作范圍。處理量恒定時，若汽液負荷（回流比）超出塔的通量極限時，會發(fā)生一系列不正常的操作現象，同樣會使塔頂產品不合格。2/1/202311（1）適宜回流比的確定

初估操作回流比的方法

在漏液點和液泛點之間選擇一合適的塔釜加熱量。2/1/202312①總物料的平衡

②輕組分的物料平衡

（2）物料衡算——塔釜液位恒定為基準——以靈敏板溫度合格為標準2/1/202313(3)靈敏點溫度2/1/202314按塔頂和塔釜溫度進行操作控制的不可靠性

塔內溫度劇變的區(qū)域

按靈敏點溫度進行操作控制2/1/2023152/1/2023162/1/202317若：分離能力R不夠2/1/202318㈡塔底壓力塔底壓力與塔釜加熱量有關，表明了塔內汽液負荷的大小。㈢實驗時的調整方法

①若T靈發(fā)生急劇上升采取D=0，F↑，W↑的措施。②若T靈發(fā)生緩緩上升采取R↑或全回流的措施。

2/1/2023193.實驗裝置2/1/2023204.實驗內容1.全回流操作測全塔效率XD≥94v%或XD≥93m%；2.部分回流操作得產品500ml,XD

≥93v%,

XD≤3v%。

a.正常的操作參數P釜（20─40)×100Pa，靈敏板溫度T靈（80—83）℃。b.不正?，F象的觀察和調節(jié)。2/1/202321

5.原始數據記錄實驗物系：酒精水溶液進料狀態(tài)：常溫設備參數：塔板數=15塔徑:50mm板間距:100mm開孔率:3.8%

℃FL/hDml/milWml/minR%全回流95.2