实验五填料精馏塔精制分离效率的测定.doc

PAGE  PAGE 3 实验五 填料精馏塔精制分离效率的测定 实验目的 精馏是化工工艺过程中重要的单元操作，是化工生产中不可缺少的手段。精馏塔的分离能力是一个重要的研究课题。 本实验就是在全回流的条件下对乙醇－水系统进行精馏，测定精馏的效率。 （学有余力的同学也可以自己拟定实验） 实验原理 不同液体具有挥发成蒸汽的能力不尽相同，所以，混合物系的液体部分气化所生成的气相组份与液相组份亦有所差异。利用组分的汽液平衡关系、混合物之间相对挥发度的差异，将多组份液体升温部分汽化并与回流的液体接触，使易挥发组分（轻组分）逐级向上传递提高浓度；而不易挥发组分（重组分）则逐级向下传递增高浓度。若采用填料塔形式，对二元组分来说，则可在塔顶得到含量较高的轻组分产物，塔底得到含量较高的重组分产物。 在全回流情况下，分离程度可以用塔顶和塔底的组成之比来表示，即。乙醇－水体系的百分比浓度与密度（20℃）有确定的关系，因此摩尔百分比可求，由此分离效果可求。 实验装置流程 装置有一个玻璃塔体2 内径：2Omm ；填料高度：1.2m；填料：2 . 0 X 2 . Omm ( 316L 型不锈钢θ网环)；釜容积：500ml ，加热功率：30Ow 。保温套管直径：60mm ; 保温段加热功率（上下两段）：各300w 。此外还有控制仪表部分。 实验方法 配制20％（质量百分数）的乙醇水溶液150～200ml，测温度，验证密度。 将上述溶液加入洗净的加热釜中，同时加入陶瓷环防止暴沸。通冷却水。 接通电源开始加热。塔釜控温设定为260℃。塔顶、塔釜测温按钮打开。此时先不给保温，待到溶液沸腾后顺时针调节保温按钮，使电流维持在0.2A。 升温后观察塔顶、塔釜温度变化情况，塔顶出现出现气体并且在塔头内冷凝后全回流10～20分钟。 取一部分回流液，测定温度和密度，查表求出百分比，计算出摩尔百分比，最后计算出分离效率。 停车：顺序关掉保温、塔釜控温、塔釜测温、塔顶测温，然后关掉冷却水，最后关掉总电源。 实验数据记录及整理 1．原料液数据表 序号原料液的密度原料液的质量百分数原料液的摩尔百分数123平均值2．塔顶液数据表 序号塔顶液 的密度塔顶液的 质量百分数塔顶液的 摩尔百分数塔顶 测温℃123平均值3．塔釜液数据表 序号塔釜液 的密度塔釜液的 质量百分数塔釜液的 摩尔百分数塔釜 测温℃123平均值4．数据整理 塔釜液 摩尔百分数塔顶液 摩尔百分数分离效率附： 乙醇——水溶液比重(20℃)与质量百分数关系 质量 %20℃ 比重质量 %20℃ 比重质量 %20℃ 比重质量 %20℃ 比重质量 %20℃ 比重00.9982200.9686400.9352600.8911800.843410.9964210.9673410.9331610.8888810.841020.9945220.9659420.9311620.8865820.838530.9928230.9645430.9290630.8842830.836040.9910240.9631440.9269640.8818840.833550.9894250.9617450.9247650.8795850.831060.9878260.9602460.9226660.8771860.828470.9863270.9587470.9204670.8748870.825880.9848280.9571480.9182680.8724880.823290.9833290.9555490.9160690.8700890.8206100.9819300.9538500.9138700.8677900.8180110.9805310.9521510.9116710.8653910.8153120.9791320.9504520.9094720.8629920.8126130.9778330.9486530.9071730.8605930.8098140.9764340.9468540.9049740.8581940.8071150.9751350.9449550.90267