填料塔精馏过程实验数据处理

实验九 填料塔精馏过程实验

一．实验目的

1.了解填料精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏过程的基本操作方法。 2.学会判断系统达到稳定的方法，掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。 3.掌握保持其他条件不变下调节回流比的方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。 4.掌握用图解法求取理论板数的方法，并计算等板高度（HETP）。

二．基本原理

填料塔属连续接触式传质设备，填料精馏塔与板式精馏塔的不同之处在于塔内气液相浓度前者呈连续变化，后者层逐级变化。等板高度（HETP）是衡量填料精馏塔分离效果的一个关键参数，等板高度越小，填料层的传质分离效果就越好。

1.等板高度（HETP）

HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小，不仅取决于填料的类型、材质与尺寸，而且受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响。对于双组分体系，根据其物料关系xn，通过实验测得塔顶组成xD、塔釜组成xW、进料组成xF及进料热状况q、回流比R和填料层高度Z等有关参数，用图解法求得其理论板NT后，即可用下式确定： HETP＝Z/NT （

填料塔气体传质膜系数测定实验的数据处理

第19卷　第2期

西　南　科　技　大　学　学　报

JOURNALOFSOUTHWESTUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Vol.19No.2

　　Jun.2004

填料塔气体传质膜系数测定实验的数据处理

马爱珠　李华隆

(绵阳师范学院　四川绵阳　)

摘要:在填料塔气体传质膜系数测定实验中,。

在简介“气体传质膜系数测定”,重点探讨了Excel2000在化工实关键词:填料塔　数据处理　Excel2000中图分类号:T文献标识码:A　　文章编号:1671-8755(2004)02-0083-05

DataProcessingofGasMass-transferFilmCoefficient

DeterminationTestinFillingTower

MaAizhu,LiHualong

(MianyangTeachersCollege,Mianyang621000,Sichuan,China)

Abstract:Thetestprincipleandformalprocessingmethodareintroduced.Excel2000isappliedinchemicaltestdataproces

填料塔气体传质膜系数测定实验的数据处理

第19卷　第2期

西　南　科　技　大　学　学　报

JOURNALOFSOUTHWESTUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY

Vol.19No.2

　　Jun.2004

填料塔气体传质膜系数测定实验的数据处理

马爱珠　李华隆

(绵阳师范学院　四川绵阳　)

摘要:在填料塔气体传质膜系数测定实验中,。

在简介“气体传质膜系数测定”,重点探讨了Excel2000在化工实关键词:填料塔　数据处理　Excel2000中图分类号:T文献标识码:A　　文章编号:1671-8755(2004)02-0083-05

DataProcessingofGasMass-transferFilmCoefficient

DeterminationTestinFillingTower

MaAizhu,LiHualong

(MianyangTeachersCollege,Mianyang621000,Sichuan,China)

Abstract:Thetestprincipleandformalprocessingmethodareintroduced.Excel2000isappliedinchemicaltestdataproces

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

入口压力 P1 (MPa)

0 0 0 0 0 0 0.001 0.0035 0.0065 0.01 0.013 0.016

工 流 体 过 程 实 验 数 据 表2 离 心 泵 性 能 测 定 实 验 数 据 处 液体温度：26.6℃ 液体密度ρ =998.05kg/m 泵进出口高度= 泵轴功率 出口压力 电机功率 流量Q 压头h P1 N (kw) (m^3/h) (m) (MPa) (KW) 0.21 0.21 0 21.82855251 0.1365 0.205 0.46 1.21 21.31787268 0.299 0.199 0.51 2 20.7050569 0.3315 0.188 0.56 2.98 19.58156129 0.364 0.165 0.61 3.99 17.23243411 0.3965 0.161 0.66 4.99 16.82389025 0.429 0.149 0.7 6 15.49612272 0.455 0.13 0.72 7.08 13.30019949 0.468 0.121 0.74 8 12.07456791 0.481 0.095 0

《化工原理》课程设计

设计题目：废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计

学 院： 班 级： 指导教师： 学生姓名： 成 绩：

《化工原理》课程设计任务书

一、设计题目

废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计 本设计项目是根据生产实际情况提出的

二、设计任务及条件

1、原料液组成

组分 丙酮 水

2、分离要求

产品中水分含量≤0.2%（质量%） 残液中丙酮含量≤0.5%（质量%） 3、处理能力

废丙酮溶媒处理量______13.5____吨/天（每天按24小时计） 4、设计条件 操作方式：连续精馏 操作压力：常压 进料状态：饱和液体进料 回流比：根据设计经验自行确定 塔填料：金属环矩鞍填料，填料规格自选 塔顶冷凝器：全凝器

组成（质量%）

75 25

三、设计计算内容

1、物料衡算 2、填料精馏塔计算

⑴操作条件的确定 ⑵塔径的确定 ⑶填料层高度的确定 ⑷填料层压降的计算 ⑸液体分布器设计计算 ⑹接管管径的计算 3、冷凝器和再沸器的计算与选型 4、填料精馏塔设计图

5、废丙酮溶媒回收过程工艺流程图

目 录

第1章 前言…….………………………………

甲醇—水分离装置的工艺设计

摘 要

甲醇是一种重要的化工原料，其用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。

甲醇易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其它物质，因此只有用特殊的方法才能制得完全无水的甲醇。精馏是应用最广的传质分离操作，板式塔是目前最主要的精馏塔塔型，对它的研究一直长盛不衰。筛板塔和浮阀塔成功地取代泡罩塔是效益巨大的成果。板式塔的设计已达到较高水平，设计结果比较可靠。马伦戈尼效应造成的界面湍动现象和汽液两相间的不同接触工况的研究，使认识得到了深化，对传质效率的研究有所促进。具有各种特点的新型塔板开发研究不断取得成果。对于塔板上汽液两相流动和混合状况、雾沫夹带及它们对效率的影响研究不断深入，但离得到一个通用而可靠的效率估算模型尚有较大距离，特别是多元系统的效率。进一步深入进行塔中汽液两相流动状况的研究，对于预测压降、传质效率和塔板的可操作区域，对于认识至今了解甚少的降液管中状况都十分有意义。

关键词：甲醇；精馏；板式塔

- 1 -

目 录

摘 要 .................................

雷诺实验

一、实验目的

1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征。 2. 通过临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。 3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理

1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态：层流和紊流，它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有，如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则

Re?4Q ?D?式中 Q——流体断面平均流量 , Ls

D——圆管直径 , mm

?——流体的运动粘度 , m2s

在本实验中，流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算

??((0.585?10?3?(T?12)?0.03361)?(T?12)?1.2350)?10?6

式中 ?——水在t?C时的运动粘度，m2s； T——水的温度，?C。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层

一、实验目的

1．回顾上节课所讲述的EViews的基本使用 2．建立工作文件并将数据输入存盘

二、实验要求

熟悉EViews的基本使用

三、实验数据

年份 财政收入 国民收入 年份 财政收入 国民收入 1970 662.9 1926 79 1971 744.7 2077 80 72 766.6 2136 81 73 809.7 2318 82 74 783.1 2348 83 75 815.6 2503 84 76 776.6 2427 85 77 874.5 2644 86 78 1121.1 3010 87 1103.3 1085.2 1089.6 1124.0 1249.0 1501.9 1866.4 2260.3 2346.6 335.0 3688 3940 4261 4730 5650 7031 7887 9321 四、实验内容

（一）创建一个新的工作文件

在主菜单上选择File，并点击其下的New，然后选择Workfile。Eviews将进一步要求用户输入工作文件的日期信息（频数）。在频数栏中选择一个频数，并按如下规则键入开始日期（Start date）和结束日期：（End Date）

如果数据是月度数据，则按下

实验九 填料塔吸收实验

一、实验目的

1、了解填料吸收塔的结构和基本流程 2、熟悉填料吸收塔的操作

3、观察填料吸收塔的流体力学行为并测定在干、湿填料状态下填料层压降与空塔气速的关系

4、测定总传质系数Kya，并了解其影响因素

二、基本原理

气体吸收是常见的传质过程，它是利用液体吸收剂选择性吸收气体混合物中某种组分，从而使该组分从混合气体中得以分离的一种操作。

对稳定的低浓度物理吸收过程，根据吸收过程的物料衡算及传质速率方程有：

V（Y1-Y2）=K?yaΩ·Z·△Ym 故

K?ya?V(Y1?Y2)

??Z??Ym式中：V，通过吸收塔的惰性气体量即空气的摩尔流量，kmol/h

Y1、Y2，气相入口、出口溶质摩尔比，kmol溶质/kmol惰性气体 Ω，塔的有效吸收面积即塔的截面积，m Z ，填料层高度，m

2?Ym，对数平均推动力

可见，通过测定操作过程吸收系统的V、Y1、Y2、Ω、Z及△Ym，即可计算出

K?ya值。

（1）空气流量V的测定

空气流量按下式计算即可：

Qoair?C?Qoair?ToPOPP1?TT1air 及 V?1Qoair 22.43

式中：To、Po、Qo，空气在标准状态下的温度、压力、流量，K、Pa、m

雷诺实验

一、实验目的

1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征。 2. 通过临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。 3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理

1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态：层流和紊流，它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有，如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则

Re?4Q ?D?式中 Q——流体断面平均流量 , Ls

D——圆管直径 , mm

?——流体的运动粘度 , m2s

在本实验中，流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算

??((0.585?10?3?(T?12)?0.03361)?(T?12)?1.2350)?10?6

式中 ?——水在t?C时的运动粘度，m2s； T——水的温度，?C。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层