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[备考交流] 【复习笔记】23华工《821化工原理》考研知识之精馏实验归...

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发表于 2022-7-21 10:39:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
 
640.jpg
装置和流程
本实验的流程如图1所示,主要有精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。


1、精馏塔

精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径f(57×3.5)mm,塔板间距80mm;溢流管截面积78.5mm2.溢流堰高12mm ,底隙高度6mm ;每块塔板开有43个直径为 1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔间距为6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况,塔身设有一节玻璃视盅,在第1-6块塔板上均有液相取样口。
蒸馏釜尺寸为$108mm×4mm×400mm.塔釜装有液位计、电加热器(1.5kw)、控温电热器(200w)、温度计接口、测压口和取样口,分别用于观测釜内液面高度,加热料液,控制电加热装置,测量塔釜温度,测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料,故塔釜内可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积为0.06m2,管外走冷却液。
微信图片_20220721101133.jpg
图1  精馏装置和流程示意图

1.塔顶冷凝器 2.塔身 3.视盅 4.塔釜 5.控温棒    6.支座   7.加热棒
8.塔釜液冷却器 9.转子流量计 10.回流分配器 11.原料液罐 12.原料泵
13.缓冲罐  14.加料口  15.液位计

2.回流分配装置
回流分配装置由回流分配器与控制器组成。控制器由控制仪表和电磁线圈构成。回流分配器由玻璃制成,它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。两个出口管分别用于回流和采出。引流棒为一根∮4mm的玻璃棒,内部装有铁芯,塔顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下,在控制器的控制下实现塔顶冷凝器的回流或采出操作。即当控制器电路接通后,电磁圈将引流棒吸起,操作处于采出状态;当控制器电路断开时,电磁线圈不工作,引流棒自然下垂,操作处于回流状态。此回流分配器可通过控制器实现手动控制,也可通过计算机实现自动控制。

3.测控系统
在本实验中,利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数,该系统的引入,不仅使实验跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与控制。

4.物料浓度分析
本实验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系,故可通过阿贝折光仪分析料液的折射率,从而得到浓度。这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单,但精度稍低;若要实现高精度的测量,可利用气相色谱进行浓度分析。
混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下。
=58.9149—42.5532
式中  ——料液的质量分数;
      ——料液的折射率(以上数据为由实验测得)。
华工底部图.png
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