不同浓度乙醇对筛板精馏塔效率的影响.ppt

进料浓度对筛板精馏塔效率影响的研究 For the influence of input concentration to sieve plate column efficiency research 选题背景 精馏是在汽液两相逐级（或连续）流动和接触时进行穿越界面的质量和热量传递，并实现混合物分离纯化的化学单元操作过程。对于板式塔来讲，塔板效率是综合概括塔板上的汽液接触状况和各种非理想流动对过程影响的重要参数。塔板效率又分为点效率、莫夫里卡板效率和总板效率。总板效率是板式塔分离性能的综合度量，它不仅与影响点效率、板效率的各种因素有关，而且还把板效率随组成而变化的特性也包括在内。评价精馏操作的主要指标是：产品的纯度；组分回收率；操作总费用。 意义所在 精馏技术广泛应用与各类精细化学品的生产中，它不仅用于最终产品的精制，还用于原料的提纯、所用溶媒（剂）和废料的回收等各方面，而且在某些精细化学品的生产中，还直接参与反应过程。因此，在化工生产中，选用最合理的精馏条件，提高精馏水平，对于降低化工过程的能耗，提高生产效率有重要意义。本研究是在不改变实验设备前提下，仅改变进料位置、浓度和回流比，以获得最佳塔效率，为精馏工艺的优化提供一定的参考依据。 工艺流程 采用不同浓度的乙醇水溶液作原料液，在精馏实验装置中进行精馏操作，实验过程中利用气相色谱仪分别测定塔顶溶液、塔釜溶液和原料液浓度（全回流时测定塔顶溶液和塔釜溶液浓度），并测定进料和塔顶温度，以测定塔效率。然后改变进料板位置、回流比以及乙醇的浓度，进行精馏操作，测定塔效率。 工艺流程图如下所示： 取样与分析 精馏操作达到平衡时，即再沸器及精馏塔各层筛板的温度不随加热时间变化时，分别对进料液、塔顶溶液和塔釜溶液从相应的阀门放出，取样时，应先用预备瓶将残留液放出，再用样品瓶取样至1/2处，取样完成后要立即密封，防止乙醇挥发。从样品瓶中取2.5μm，用气相色谱仪进行分析。 不同浓度乙醇溶液的精馏实验操作 再配制11%、13%、15%、16%、17%、19%、21%左右的乙醇溶液，重复上述实验操作。 进料板位置 表2 当进料板为上板时不同回流比、不同浓度对应的板效率 根据实验结果，可以看出在浓度较低时（10%-13%），下板进料口，随着回流比的增加，筛板精馏塔塔效率逐渐降低；上板进料口，随着回流比的增加，筛板精馏塔塔效率先下降后上升；在浓度为15%-17%时，下板进料口，随着回流比的增加，筛板精馏塔塔效率逐渐升高；上板进料时，随着回流比的增加，筛板精馏塔塔效率逐渐升高；当浓度为19%-20%左右时，下板进料口，随着回流比的增加，筛板精馏塔塔效率逐渐降低；上板进料口，随着回流比的增加，先升再降。 不同回流比的影响 从塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比。回流比是精馏塔操作的一个重要控制参数，回流比数值的大小影响着精馏操作的分离效果与能耗。回流比可分为全回流、最小回流比和实际操作回流比。全回流是一种极限情况，此时精馏塔不加料也不出产品塔顶冷凝量全部从塔顶回到塔内，这在生产中没有意义，但是这种操作容易达到稳定，故在装置开工和实验研究中经常应用。全回流时回流比为无穷大，当分离要求相同时，比其他回流比所需的理论板数要少，随着回流比的减少，所需理论板数增加，当减到某一回流比时，所需理论板数为无穷多时，此时的回流比为最下回流比，而在实际操作过程的回流比一般为最小回流比的1.2~2.0倍。根据折线图中的结果，我们可以看出，回流比变化，会对塔效率产生明显影响，一般来说，回流比增加，塔效率增加。 不同浓度乙醇的影响 根据实验数据可以看出：随着乙醇水溶液浓度的升高，筛板精馏塔塔效率先升高再降低，在乙醇浓度为19.6923%时实验所用的筛板精馏塔 塔效率最高。 LOGO * 学生姓名：李文君 专业：化学工程与工艺 指导老师：刘西德 目录 选题依据 1 实验原理及流程 2 实验方法 3 结果与分析 4 引言 选题背景 意义所在 实验原理及流程 实验原理 塔板效率 图解法求理论板数 单板效率 逐级计算法求理论板数 配制不同浓度乙醇 在筛板精馏塔中精馏 气象色谱仪测浓度 改变条件重复上述操作 实验方法 1.全回流实验 2.部分回流实验 3.取样与分析 4.不同浓度乙醇 的精馏实验 进料浓度对筛板精馏塔效率影响 加热 取样分析 进料 全回流实验操作 部分回流实验操作 调节一定的回流比进料 加热至稳定 取样分析 结果分析 进料板位置对塔效率的影响 三个方面 不同浓度乙醇对全回流塔效率的影响 不同回流比对塔效率的影响 乙醇浓度% R=1塔效率 R=2塔效率 R=3塔效率 全回流塔效率 10.4368 0.9849