实验五填料精馏塔理论塔板数测定(精).doc

实验五填料精馏塔理论塔板数测定(精).doc实验五填料精馏塔理论塔板数的测定(精)
实验五填料精馏塔理论塔板数的测定(精)
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实验五填料精馏塔理论塔板数的测定(精)
实验五 填料精馏塔理论塔板数的测定
精馏操作是分别、 精制化工产品的重要操作。 塔的理论塔板数决定混淆物的分别程度， 所以，理论板数的实质测定是极其重要的。 在实验室内由精馏装置测取某些数据， 经过计算获得该值。 这类方法相同能够用于大型装置的理论板数校核。当前包含实验室在内使用最多的是填料精馏塔。 其理论板数与塔构造、填料形状及尺寸相关。 测准时要在固定构造的塔内以必定构成的混淆物进行。
一． 实验目的
1．认识实验室填料塔的构造，学会安装、测试的操作技术。
2．掌握精馏理论，认识精馏操作的影响要素，学会填料精馏塔理论板数的测定方法
3．掌握高纯度物质的提纯制备方法。
二． 实验原理
精馏是鉴于汽液均衡理论的一种分别方法。 关于双组分理想溶液， 均衡时气相中易挥发组分浓度要比液相中的高； 气相冷凝后再次进行汽液均衡， 则气相中易挥发组分浓度又相对提升， 此种操作即是均衡蒸馏。 经过多次重复的均衡蒸馏能够使两种组分分别。 均衡蒸馏中每次均衡都被看作是一块理论板。 精馏塔就是由很多块理论板构成的， 理论板越多， 塔的分别效率就越高。 板式塔的理论板数即为该塔的板数， 而填料塔的理论板数用当量高度表示。 填料精馏塔的理论板与实质板数未必一致， 此中存在塔效率问题。 实验室测定填料精馏塔的理论板数是采纳间歇操作， 可在回流或非回流条件下进行测定。 最常用的测定方法是在全回流条件下操作， 可免除加回流比、馏出速度及其余变量影响，并且试剂能频频使用。 可是要在稳固条件下同时测出塔顶、 塔釜构成，再由该构成经过计算或图解法进行求解。详细方法以下：
１．计算法
二元组份在塔内拥有 n 块理论板的第一块板的汽液均衡关系切合均衡方程式为：
y1
= mN 1
xw
（１）
1 y1
1
xw
y1——第一块板的气相构成
x w——塔釜液的构成
m ——全塔 (包含再沸器 )
（相对挥发度）的几何均匀值
m =p w
N——理论板数
lg[(
y1
)(1
xw )]
故有 N=
1
y1
xw
—1
（２）
lg
m
上式称为芬斯克（ Fenske）公式。
采纳全回流操作时，塔顶为全凝器，则塔顶气相构成
y1 即等于塔顶馏出
液构成 x p ， y1 x p ，于是式（２）能够写成
x p
1
xw
]
lg[
xp
xw
N=
1
1
（３）
lg
m
２．图解法
用二元系统的汽液均衡数据作
x-y 图，在均衡线与对角线间作
xp 至 xw 的
阶梯。