精馏实验数据处理.docx

精馏塔实验

冷凝器塔 釜

冷凝器

塔 釜

Φ57×3.5

300

不锈钢

冷凝器

名

直

径

高

度

板间距

板

数

板型、孔

降液管

材

质

称

（毫米）

（mm）

（mm）

(块)

径（mm）

塔

体

Φ57×3.5

800

100

7

筛 板

Φ8×1.5

紫铜

塔

釜

Φ100×2

300

1.8

不锈钢

塔

顶

Φ57×3.5

300

不锈钢

(二)物系(乙醇─正丙醇)

纯度:化学或分析纯.

平衡关系:见表1.

料液浓度:15-25％(乙醇质量百分数).

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.onkenVapor─liquidEquilibrium DataCollection─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×n

其中Ｗ为乙醇的质量分率; n

D

D

为折光仪读数(折光指数).

由质量分率求摩尔分率(X):

Ａ

乙醇分子量Ｍ＝46;正丙醇分子量Ｍ＝60

Ａ B

W(A

W

(

AM

)

A

W

(

AM

)?

[1?(W)]

A

M

A B

A

（三）实验设备的基本情况

精馏塔为筛板塔,全塔共有7块塔板由紫铜板制成,塔高1.5米,塔身用内径为

50毫米的不锈钢管制成,每段为10厘米,焊上法兰后,用螺栓连在一起,并垫上聚四氟乙烯垫防漏,塔身的第二段和第九段是用耐热玻璃制成的,以便于观察塔内的操作状况。除了这两段玻璃塔段外,其余的塔段都用玻璃棉保温。降液管是由外径为8毫米的铜管制成。筛板的直径为54毫米,筛孔的直径为2毫米。塔中装有铂电阻温度计用来测量塔内汽相温度。

塔顶的全凝器和塔底冷却器内是直径为8毫米做成螺旋状的的铜管,外面是不

锈钢套管。塔顶的物料蒸气和塔底产品在铜管外冷凝、冷却,铜管内通冷却水。塔釜用电炉丝进行加热,塔的外部也用保温棉保温。

混合液体由高位槽经转子流量计计量后进入塔内。塔釜的液面计用于观察塔釜内的存液量。塔底产品经过冷却器由平衡管流出。回流比调节器用来控制回流比,馏出液储罐接收馏出液。

（四）实验数据计算过程及结果：

全回流

塔顶样品折光指数n＝1.3610

D

乙醇的质量分率Ｗ＝58.844116－42.61325×n

D

＝58.844116－42.61325×1.3610=0.847

摩尔分率

Xd ?

(0

(0.847

46

)

(0.847

46

)?(1?0.847)

60

同理：塔釜样品折光指数n＝1.3780

D

乙醇的质量分率Ｗ＝58.844116－42.61325×n

D

＝58.844116－42.61325×1.3780=0.132

摩尔分率x