精馏塔实验讲义
一、 实验目的
1． 充分利用运算机收集和控制系统具有的快速、大容量和实时处置的特点，进行        精馏进程多实验方案的设计，并进行实验验证，得出实验结论。以掌握实验研究的方式。
2． 学会识别精馏塔内出现的几种操作状态，并分析这些操作状态对塔性能的影响。
3． 学习精馏塔性能参数的测量方式，并掌握其影响因素。
4． 测定精馏进程的动态特性，提高学生对精馏进程的熟悉。
二、 实验原理
1． 在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔板逐板上升与来字塔板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到必然程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比，称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情形：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成份离任务，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。固然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时，既无任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全数返回塔内中，这在生产中无实际意义。可是，由于现在所需理论塔板数最少，又易于达到稳固，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时利用。
实际回流比常取最小回流比—倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情形会急剧恶化，分离效果也会变坏。
2． 对于二元物系，如已知其汽液平衡数据，则按照精馏塔的原料液组成，进料热状况，操作回流比及塔顶馏出液组成，塔底釜液组成能够求出该塔的理论板数N T 。依照式（5-1）能够取得总板效率E T ，其中N P 为实际塔板数。
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P T T N N E
部份回流时，进料热状况参数的计算式为 m m F BP pm r r t t C q +-=
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式中：
t F——进料温度，℃。
t BP——进料的泡点温度，℃。
C pm——进料液体在平均温度（t F + t P）/2下的比热，kJ/（kmol．℃）。
r m——进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热，kJ/kmol。
C pm=C p1M1x1+C p2M2x2，kJ/（kmol．℃）
r m=r1M1x1+r2M2x2，kJ/kmol
式中：
C p1，C p2——别离为纯组份1和组份2在平均温度下的比热，kJ/（kg．℃）。
r1，r2——别离为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热，kJ/kg。
M1，M2——别离为纯组份1和组份2的质量，kg/kmol。
x1，x2——别离为纯组份1和组份2在进料中的分率。
三、实验装置与流程
主体设备位号及名称：
T101——精馏塔
D101——原料液储罐
D102——塔顶产品储罐
D103——塔底产品储罐
E101——预热器
E102——塔釜电加热器
E103——空气冷凝器
P101——进料泵
LV101——塔釜掖位控制电磁阀
四、实验步骤
五、单回路中，MV代表调节阀门的开度，有时也有效OP表示的。
·选择参数
1．在“实验参数”界面，选择精馏段塔板数，选择提馏段塔板数。以下实验步骤以精馏段塔板数为5，提馏段塔板数为3，回流比为4的情形下为例。
·精馏塔进料
1．检查各容器罐内是不是为空。
2．检查各管线阀门是不是关闭。
3．在“实验参数”界面，配置必然浓度的乙醇/正丙醇混合液，即进料配料比。
4．设定进料罐的一次性进料量，单击“进料”按钮，进料罐开始进料，直到罐内液位达到70%以上。
5．打开进料泵P101的电源开关，启动进料泵。
6．设定进料泵功率，将进料流量控制器的MV值设为50%，开始进料。
7．设定预热器功率，将进料温度控制器的MV值设为60%，开始加热。
8．若是塔釜液位涨过70%，打开LV101，将塔釜液位控制器的MV值折为30%左右，控制塔釜液位在70%-80%之间。
·启动再沸器
1．打开阀门V103，将塔顶冷凝器内通入冷却水。
2．设定塔釜加热功率，将塔釜加热控制器的MV值设为50%，使塔缓缓升温。
·成立回流
1．在“回流比控制器”界面，将回流值设为20，将采出值设为5，即回流比控制在4。2．将塔釜加热控制器的MV值设为60%，加大蒸出量。
mv3．将塔釜液位控制器的MV值设为10%左右，控制塔釜液位在50%左右。
·调整至正常
1．进料温度稳固在95.3℃左右时，将进料温度控制器设自动，将SP值设为95.3℃。2．塔釜液位稳固在50%左右时，将塔釜液位控制器设自动，将SP值设为50%。
3．塔釜温度稳固在90.5℃左右时，将塔釜温度控制器设为自动，SP值设为90.5℃。4．稳固时塔顶温度在75.8℃左右。
5．维持稳固操作几分钟，取样记录分析组分成份。
·停车操作
1．关闭原料预热器，将进料温度控制器设手动，将MV值设0。盛夏的果实莫文蔚
2．关闭原料进料泵电源，将进料流量控制器设手动，将MV值设0。
3．关闭塔釜加热器，将塔釜温度控制器设受动，将MV值设0。
4．待塔釜温度冷却至室温后，关闭冷却水。
六、试探题
1．精馏段与提馏段的理论板:
A.精馏段比提馏段多
B.精馏段比提馏段少
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少先队员队歌C.二者相同
D.不必然
E.答案：D男人也没办法
2．当采用冷液进料时，进料热状况q值:
A.q>1
B.q=1
C.q=0
D.q<0
E.答案：A
3．精馏塔塔身伴热的目的在于：
A.减小塔身向环境散热的推动力
B.避免塔的内回流
C.加热塔内液体
答案：B
4．全回流操作的特点有：
A.F=0，D=0，W=0
B.在必然分离要求下NT最少
C.操作线和对角线重合
答案：A
5．本实验全回流稳固操作中，温度散布与哪些因素有关？
A.当压力不变时，温度散布仅与组成的散布有关
B.温度散布仅与塔釜加热量有关系
C.当压力不变时，温度散布仅与板效率、全塔物料的总组成及塔顶液与釜液量的摩尔量的
比值有关
答案：A
6．冷料回流对精馏操作的影响为：
A.XD增加，塔顶T降低
B.XD增加，塔顶T升高
C.XD减少，塔顶T升高
答案：A
7．在正常操作下，影响精馏塔全效率的因素是：
A.物系，设备与操作条件