不锈钢精馏塔实验装置剖析.doc

不 锈 钢 精 馏 塔 实 验 装 置 说 明 书 天津大学化工基础实验中心 2001年8月 图一、精馏实验装置流程示意图 1-高位槽；2-精馏塔塔体；3-转子流量计；4-电加热器；5-塔顶冷凝器；6-线圈；7-回流比控制器；8--塔顶产品接料瓶；9-液面计；10塔釜产品冷却器；11-塔釜产品出料管 目 录 一. 实验设备的特点 二. 设备的主要技术数据 三. 实验装置的基本情况 四. 实验方法及步骤 五. 使用实验设备应注意事项 六. 实验数据计算过程及结果 一. 实验设备的特点 1. 该精馏装置全部采用不锈钢材料制成并安装玻璃观测管能够在实验过程中使学生可以清晰见到每块塔板上气─液传质过程的全貌,扩展学生的视野,提高实验教学效果。 2. 该精馏装置具有节电的优点。每套装置只需1千瓦左右的电负荷,就可以完成全回流和部分回流各种条件下的精馏操作实验,而且设备造价较低,经久耐用。 3. 设备小型化,学生易于操作,且数据重现性良好。 二. 设备的主要技术数据 (一) 精馏塔 名 称 直 径 （毫米） 高 度 （毫米） 板间距 （毫米） 板 数 (块) 板型、孔径（毫米） 降液管 材 质 塔 体 Φ57×3.5 800 100 7 筛板 1.8 Φ8×1.5 紫铜 塔 釜 Φ100×2 300 不锈钢 塔 顶 冷凝器 Φ57×3.5 300 不锈钢 塔 釜 冷凝器 Φ57×3.5 300 不锈钢 (二) 物系 (乙醇─正丙醇) 1. 纯度: 化学或分析纯. 2. 平衡关系: 见表1. 3. 料液浓度:15-25％(乙醇质量百分数). 4. 浓度分析用阿贝折光仪(用户自备).折光指数与溶液浓度的关系见表2. 表 1 乙醇─正丙醇 t-x-y 关系 ( 均以乙醇摩尔分率表示,x-液相; y-气相 ) t 97.60 93.85 92.66 91.60 88.32 86.25 84.98 84.13 83.06 80.50 78.38 x 0 0.126 .188 0.210 0.358 0.461 0.546 0.600 0.663 0.884 1.0 y 0 0.240 0.318 0.349 0.550 0.650 0.711 0.760 0.799 0.914 1.0 上列平衡数据摘自: J.Gmebling,U.onken ∨apor─liquidEquilibrium Data Collection─Organic Hydro xy Compounds: Alcohols (p.336).乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃. 表 2 温度─折光指数─液相组成之间的关系 0 0.05052 0.09985 0.1974 0.2950 0.3977 0.4970 0.5990 25℃ 1.3827 1.3815 1.3797 1.3770 1.3750 1.3730 1.3705 1.3680 30℃ 1.3809 1.3796 1.3784 1.3759 1.3755 1.3712 1.3690 1.3668 35℃ 1.3790 1.3775 1.3762 1.3740 1.3719 1.3692 1.3670 1.3650 (续表2) 0.6445 0.7101 0.7983 0.8442 0.9064 0.9509 1.000 25℃ 1.3607 1.3658 1.3640 1.3628 1.3618 1.3606 1.3589 30℃ 1.3657 1.3640 1.3620 1.3607 1.3593 1.3584 1.3574 35℃ 1.3634 1.3620 1.3600 1.3590 1.3573 1.3653 1.3551 对30℃下质量分率与阿贝折光仪读数之间关系也可按下列回归式计算: Ｗ＝58.844116－42.61325 ×nD 其中Ｗ为乙醇的质量分率; nD为折光仪读数 (折光指数). 由质量分率求摩尔分率(ＸＡ): 乙醇分子量ＭＡ＝46; 正丙醇分子量ＭB＝60