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筛板塔精馏实验装置功能特点以及塔板效率

在精馏过程中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液在塔板上多次部分汽化部分冷凝,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。回流是精馏操作的必要条件,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主要参数,它的大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多块塔板,在工业上是不可行的。若在全回流下操作,既无任何产品的采出,也无任何原料的加入,塔顶的冷凝液全部返回到塔中,这在生产中无任何意义。但是,由于此时所需理论板数最少,易于达到稳定,故常在科学研究及工业装置的开停车及排除故障时采用。通常回流比取最小回流比的1.2-2倍。

一、筛板塔精馏实验装置的特点

1、整个装置美观大气,结构设计合理,整体感强,能够充分体现现代化实验装置的概念。
2、设备整体为自行式框架结构,并安装有禁锢脚,便于系统的拆卸检修和搬运。
3、塔主体、冷凝器和储槽均采用304不锈钢制造,每层筛板塔节都用法兰连接均可拆卸,工艺精细,制作精良。
4、进料液与塔釜残液换热,实现废热再利用,体现精馏过程要充分利用热能的工程化概念。
5、手动方式精确控制回流比,可实现全回流和部分回流操作。
6、采用结构上的巧妙设计控制塔釜液位,以避免电加热器干烧。
7、整套设备除去特殊材料外均采用工业用304不锈钢制造,所有装备均进行精细抛光处理,体现了整个装置的工艺完美性。
8、装置设计可360度观察,实现全方位教学与实验。

二、筛板塔精馏实验装置塔板效率

板式精馏塔中汽液两相在各塔板上相互接触而发生传质作用,由于接触时间短暂和不够充分,并且汽相上升也有一些雾沫夹带,因此其传质效率总不会达到理论板效果。通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度。

塔板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数。影响塔板效率的因素很多,大致归纳为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)塔板结构以及操作条件等,由于影响塔板效率的因素相当复杂,目前仍以实验的方法测定。

三、筛板塔精馏实验装置理论塔板数

在某一回流比下的理论板数的测定可用逐板计算法或图解法。一般常用图解法,具体步骤如下:

1)在直角坐标上绘出待分离混合液的x~y平衡曲线。

2)根据确定的回流比和塔顶产品浓度作精馏段操作线,精馏段操作线方程。

3)根据进料热状态参数作q线,q线方程。

4)由塔底残液浓度XW垂线与平衡线的交点,精馏段操作线与q线交点的连线作提馏段操作线。

5)图解法求出理论塔板数。

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