精馏原理

精 馏 实 验

一、实训目的

1．熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。 2．了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。 3．掌握精馏塔理论塔板数的计算方法。 4．测定全回流时的全塔板效率。 5．测定部分回流时的全塔板效率。

二、实训原理

在板式精馏塔中，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，在塔板上实现多次接触，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况：最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要有无穷多块塔板的精馏塔。当然，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，及无任何产品拆除，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中无实际意义。当时，由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。

实际回流比常取最小回流比的1.2～2倍。在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会几句恶化，分离效果也将变坏。

精馏塔的全塔板效率 精馏塔的全塔板效率E0为理

精馏

一、填空题：

801、精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α ，溶液的泡点 ，塔顶蒸汽冷凝温度 （增大、减小、不变）

答案：增大，减小，减小

802、精馏分离某二元组分混合液（F,xF,q），要求塔顶xD，轻组分回收率?。设计时，若

加大回流比R，则精馏段液气比 ，提馏段液气比 ，所需理论板数

NT ，塔顶产品量D ，塔釜xW ，塔顶冷凝量QC ，塔釜加热量QR ，若R太大，过程的调节余地将 （增大、减小、不变）。

答案：增大，减小，减小，不变，不变，增大，增大，减小

803、精馏塔设计时，已知F,xF,xD,xW，进料热状态q?0.5时，所需塔板数为NT。试判

断下列参数变化并定性绘出操作线的变化：

（1）保持回流比不变，将进料状态由q?0.5改为q?1，则塔釜加热量QR ，塔顶冷凝量QC ，所需塔板数NT 。

答案：增大，不变，减小

（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由q?0.5改为q?1，则塔顶冷凝量QC ，所需塔板数NT

精馏测试题

一、填空题

（1）精馏操作的依据是（ ）。实现精馏操作的必要条件是（ ）和（ ）。 （2）气液两相呈平衡状态时，气液两相温度（ ），液相组成（ ）气相组成。 （3）用相对挥发度?表达的气液平衡方程可写为（ ）。根据?的大小，可用来（ ） ，若?=1，则表示（ ）。 （4）某两组分物系，相对挥发度??3，在全回流条件下进行精馏操作，若已知yn?0.4,则yn?1?（ （5）某精馏塔的精馏操作线方程为y?0.72x?0.275，则该塔的操作回流比为（ ），馏出液组成为（二、选择题

（1）在用相对挥发度判别分离的难易程度时，下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离（ ）。 A.?AB＞1 B. ?AB＜1 C. ?AB =1 D. ?AB＞10

（2）在精馏的过程中，当进料为正处于泡点的饱和液体时，则（ ）。 A.q＞1 B.q＜1 C.q=1 D.0＜q＜1

（3）精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板，

化工原理实验讲义模板

1

实验--在线数字精馏

一、实验目的

1、熟悉板式精馏塔的结构、流程及各部件的结构作用；

2、用作图法和计算法确定精馏塔部分回流时理论板数，并计算出全塔效率。 3、测出全塔温度分布，确定灵敏板位置。

4、了解塔釜液位、塔釜加热量、预热、回流比等控制原理。

5 、充分利用计算机采集和控制系统具有的快速、大容量和实时处理的特点，进行精馏过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法。 6 、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。 7 、学习精馏塔性能参数的测量方法，并掌握其影响因素。 8 、测定精馏过程的动态特性，提高学生对精馏过程的认识。

二、实验装置、流程及操作说明

1、实验装置及流程示意（见下页） 2、实验体系：酒精水溶液

3、进料状态：常温：不经过换热器预热和电预热，直接进料 加热：经过电加热预热，设置加热功率实现饱和液进料 4、结构参数：

塔内径D=68mm，塔总高H=3000mm，塔内采用筛板及弓形降液管，共有15块板。根据不同进料组成和状态，设置三个进料口，分别在第2、4、8（从下向上）板处。板间

精馏练习题

一、填空题

【1】精馏操作的依据是（混合液中各组分的挥发度的差异）。实现精馏操作的必要条件是（塔顶液相回流）和（塔底上升气流）。

【2】气液两相呈平衡状态时，气液两相温度（相同），液相组成（低于）气相组成。 【3】用相对挥发度?表达的气液平衡方程可写为（ ）。根据?的大小，可用来（判断用蒸馏方法分离的难易程度），若?=1，则表示（不能用普通的蒸馏方法分离该混合液）。

【4】某两组分物系，相对挥发度??3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1两层理论踏板（从塔顶往下计），若已知yn?0.4,则yn?1?（0.182）。全回流适用于（精馏开工阶段）或（实验研究场合）。

【5】某精馏塔的精馏操作线方程为y?0.72x?0.275，则该塔的操作回流比为（2.371），馏出液组成为（0.982）。

【6】在精馏塔设计中，若Fxf进料温度P保持不变，若增加回流比R，则xp（增大）

xw（减小），

LV（增大）。

【7】操作中的精馏塔，若xfFV进料温度不变，若釜液量W增加，则xp（增加），xw（增大）

LV（增加）。

二、选择题

（1）在用相对挥发度判别分离的难易程度时，下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离（C ）。

化工原理练习题（精馏）

一.填空题

1.精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。 实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出YX，Y，X的对应值，Y＝ ____，X＝____， Y＝____ ，X＝_____,

3. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x＝0.3，则y＝＿＿＿（由塔顶往下数）

4.某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.45x-0.015,则回流比R=____,馏出液组成x________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.

5.如图所示， ａ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ｂ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ｃ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ａｂ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ｂｃ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二.选择题（5分）

1. 某精馏塔精馏段理论板数为N层，提馏段理论板数为N层，现因设备改造，使提馏段的理论板

第二部分 计算题示例与分析 4-93 已知某精馏塔塔顶蒸汽的温度为80oC，经全凝器冷凝后馏出液中苯的组成 为0.90，甲苯的组成为0.10（以上均为轻组分A的摩尔分数），试求该塔的操作压强。 溶液中纯组分的饱和蒸汽压可用安托尼公式计算，即 lgpo?A?B t?C 式中苯和甲苯的常数为

组 分 A B C 苯 6.898 1206.35 220.24 甲苯 6.953 1343.94 219.58

分析： 求塔内操作压强即是求塔内蒸汽总压p,因此体系为理想体系，可通过道尔顿分压定律

pA?pyA 及拉乌尔定律求得。

解：利用安托尼公式分别计算80℃时苯与甲苯两种纯组分饱和蒸气压，即

1206.35?2.88

80.0?220.240 pA?758.58mmHg?101.14KPa

1343.940 lgpB?6

筛板式精馏塔的设计

化工原理教研室

化工原理课程设计指导书

筛板式精馏塔的设计

贵州工业大学化工原理教研室 孙礼运 编

目录

前言 ???????????????????????????????????? 2

一、概述 ?????????????????????????????????? 2 二、精馏系统工艺流程的确定 ????????????????????????? 3 三、物料衡算 ???????????????????????????????? 3 四、塔板数计算 ??????????????????????????????? 3 1、理论塔板数的确定 2、总板效率估计 3、计算实际塔板数

五、塔板结构的工艺设计 ??????????????????????????? 5 1、初选塔板间距 2、塔径计算

3、塔板上溢流型式的确定 4、塔板布置

5、塔板各部分面积和对应气速计算

六、塔板流体力学校核 ???????????????????????????? 10 1、板上溢流强度检查

2、气体通过塔

化工原理练习题（精馏）

一.填空题

1.精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。 实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出YX，Y，X的对应值，Y＝ ____，X＝____， Y＝____ ，X＝_____,

3. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x＝0.3，则y＝＿＿＿（由塔顶往下数）

4.某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.45x-0.015,则回流比R=____,馏出液组成x________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.

5.如图所示， ａ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ｂ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ｃ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿； ａｂ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ｂｃ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二.选择题（5分）

1. 某精馏塔精馏段理论板数为N层，提馏段理论板数为N层，现因设备改造，使提馏段的理论板

1、 精馏过程的理论板是指( )。 A. 进入该板的气相组成与液相组成平衡 B. 离开该板的气

相组成与液相组成平衡 C. 进入该板的气相组成与液相组成相等 D 离开该板的气相组成与液相组成相等

2、 精馏过程的恒摩尔流是指 ( )。 A. 每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B. 每层塔板下降

液体的摩尔流量相等 C. 每段每层塔板下降液体和上升蒸汽的摩尔流 量分别相等 D. 精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等

3、 3 、 全 回 流 时 ， y- x 图 上 精 馏 段 操 作 线 的 位 置 A. 在对角线之上 B.

在对角线与平衡线之间 C.与对角线重合 D. 在对角线之下 当回流从全回流逐渐减小时，

4、 4 、 当回流从全回流逐渐减小时 ， 精馏段操作线 向平衡线靠近。为达到给定的分离

要求， 向平衡线靠近。为达到给定的分离要求，所需 的理论板数 A. 逐渐减少 B.逐渐增多 C. 不变

5、 5 、 某精馏塔的理论板数为 17 块 （ 包括塔釜 ） ， 全塔效率为0 则实际塔板数

为( 全塔效率为0.5，则实际塔板数为( )块。 A. 34 B. 31 C. 30 D. 32

6 、 某精馏塔已知 xD=0.9, 系统相对挥发