PAGEPAGE3瓊州學(xué)院學(xué)生綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)：化工原理指導(dǎo)教師及職稱(chēng)：邵東旭講師姓名：涂夢(mèng)陽(yáng)學(xué)號(hào)：10249040專(zhuān)業(yè)：食品科學(xué)與工程班級(jí)：10級(jí)開(kāi)課學(xué)期2012至2013學(xué)年第2學(xué)期上課時(shí)間2013年6月5日至2013年6月12日教務(wù)處制

一、實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：精餾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2013-6-12小組合作：是○否●一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚海ㄒ唬?shí)驗(yàn)?zāi)康蘑倭私饩s的基本流程與操作方法。②掌握理論塔板數(shù)的計(jì)算方法。③掌握全塔效率的測(cè)定方法。（二）實(shí)驗(yàn)原理精餾是最常見(jiàn)的分離液體混合物的單元操作。在板式精餾塔中，混合液在塔板上傳質(zhì)、傳熱，氣相逐板上升，液相逐板下降，層層接觸，多次部分氣化，部分冷凝，在塔頂?shù)玫捷^純的輕組分，塔釜得到較純的重組分，從而實(shí)現(xiàn)分離，實(shí)驗(yàn)物料是乙醇—水系統(tǒng)。二、儀器：JLT-57型篩板精餾裝置三、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)（一）實(shí)驗(yàn)步驟1、配制20%左右的乙醇-水溶液注入釜中，液位達(dá)到70%左右；2、配制30%左右的乙醇-水溶液注入原料罐中，液位約70%左右；3、通電加熱釜液；4、釜液達(dá)到96±2℃時(shí)，進(jìn)行如下操作：①關(guān)加熱；②排氣10S左右；③開(kāi)冷卻水。5、全開(kāi)回流流量計(jì)前閥，進(jìn)行全回流操作約5~10min；6、慢開(kāi)塔頂產(chǎn)品流量計(jì)前閥，控制回流比2~4（回流量3~5L/h，產(chǎn)品量1~2L/h)，開(kāi)進(jìn)料泵，控制進(jìn)料量6~10L/h。7、穩(wěn)定操作（頂溫78~79℃）15~30min后，讀取數(shù)據(jù)，并取樣分析。（二）注意事項(xiàng)：1、加料板有兩個(gè)，分別為第三塊板和第五塊板，只能選擇其中任一塊板進(jìn)料，另一進(jìn)料口則應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)；2、排氣時(shí)，由于溫度過(guò)高，排氣容易被蒸汽所傷，因此開(kāi)關(guān)閥門(mén)切忌不要用手直接操作；3、在取接塔釜液體作分析檢測(cè)時(shí)，也要注意管內(nèi)液體溫度過(guò)高，以免燙傷；4、在用酒精比重計(jì)測(cè)量不同組分的密度時(shí)，要注意根據(jù)試液的大概酒精度選取合適量程的比重計(jì)測(cè)量，避免量程不對(duì)，比重計(jì)沉底撞擊破碎；5、由于塔頂產(chǎn)品、塔底產(chǎn)品溫度都較高，因此使用酒精比重計(jì)測(cè)量密度其之前要先冷卻至室溫才測(cè)量，同時(shí)需要明確酒精比重計(jì)的測(cè)量得到的是以20℃溫度下為標(biāo)準(zhǔn)的液體密度，因此測(cè)量之前要準(zhǔn)確測(cè)量當(dāng)下試液的溫度，在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)轉(zhuǎn)換成該溫度下的實(shí)際密度。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1、記錄原始數(shù)據(jù) 進(jìn)料溫度回流溫度溜出液溫度進(jìn)樣流量F回流液流量L餾出液流量D32.5℃15℃16℃3.751.51.2樣品的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換①根據(jù)酒精計(jì)測(cè)量換算表將實(shí)際溫度下的樣品酒精度轉(zhuǎn)換成20℃標(biāo)準(zhǔn)溫度的酒精度，再以此酒精度對(duì)照密度換算表將樣品在20℃時(shí)的密度得出。②根據(jù)，將樣品在20℃時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到。分別為20℃時(shí)純酒精的密度和純水密度③再根據(jù)，將樣品在在20℃時(shí)的摩爾分?jǐn)?shù)得到。求理論塔板數(shù)，計(jì)算總板效率①根據(jù)回流流量L與塔頂產(chǎn)品流量D，得到回流比；②精餾段操作線方程；③根據(jù)，其中，,，從而求出進(jìn)料狀態(tài)參數(shù)q；④提餾段操作線方程；⑤乙醇-水相平衡關(guān)系；；⑥應(yīng)用逐板計(jì)算法或者x-y圖解法得到理論塔板數(shù)NT；⑦得到總板效率5、參考文獻(xiàn)：[1]譚天恩竇梅周明華.化工原理（第三版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.76、指導(dǎo)老師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的意見(jiàn)：指導(dǎo)老師簽名：年月日實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：料液樣品F塔頂樣品W釜底樣品D溫度（℃）201516酒精度（°）55922220℃時(shí)樣品的酒精度559323.70.9200040.81697070.9711120℃時(shí)樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.320.110.8420℃時(shí)樣品的摩爾分?jǐn)?shù)0.160.050.67①回流比進(jìn)料溫度為32.5℃F=3.75L=1.5D=1.2R=1.25②精餾段操作線方程代入數(shù)據(jù)解得：③根據(jù)，常壓下乙醇-水溶液的t-x-y圖由于q>1，故進(jìn)料是過(guò)冷液體（溫度低于泡點(diǎn)）④提餾段操作線方程，代入數(shù)據(jù)得：y=9.09x-1.45⑤乙醇-水相平衡關(guān)系；；⑥應(yīng)用逐板計(jì)算法得到理論塔板數(shù)NT，得到理論塔板數(shù)NT=6；⑦得到總板效率=6/15=40%2、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)及觀察結(jié)果的分析與討論精餾實(shí)驗(yàn)理論塔板數(shù)的求取原理是交替地運(yùn)用相平衡和物料衡算兩關(guān)系，二元精餾可以運(yùn)用逐板計(jì)算法和x-y圖解法兩種方法求解。逐板計(jì)算法結(jié)果準(zhǔn)確，在計(jì)算過(guò)程中每使用一次平衡關(guān)系，表示需要一層理論板，而且還可以同時(shí)求得離開(kāi)各層理論塔板的汽液組成，但是計(jì)算較為復(fù)雜。x-y圖解法雖然準(zhǔn)確性較差，但直觀、簡(jiǎn)單?？偘逍适峭瓿梢欢ǚ蛛x任務(wù)所需的理論塔板數(shù)N與實(shí)際塔板數(shù)之比?？偘逍适欠从痴克宓钠骄鶄髻|(zhì)效果。由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知此精餾塔總板效率較低，混合物分離效果不高，不適合于純度要求高的混合液分離。這主要與塔設(shè)備工作年限久遠(yuǎn)，原料液殘留與多次回收利用不同組分的樣液等因素相關(guān)，造成塔板傳質(zhì)效果大大下降。結(jié)論此精餾塔的全塔板效率ET