精餾實驗臺，填料塔精餾實驗裝置
2024-07-31 16:54
填料塔精餾實驗是化學工程領域中一項重要的實驗，旨在研究填料塔在精餾過程中的性能及其影響因素。以下是對填料塔精餾實驗的詳細闡述：
一、實驗目的
觀察填料精餾塔精餾過程中氣、液兩相流動狀況：通過實驗觀察填料塔內氣液兩相的流動情況，了解其在精餾過程中的相互作用。
掌握測定填料等板高度的方法：通過實驗數據測定填料的等板高度（HETP），這是評價填料塔分離效果的關鍵參數。
研究回流比對精餾操作的影響：通過改變回流比，觀察其對精餾效果的影響，從而優化操作條件。
二、實驗原理
填料塔精餾是利用混合物中各組分揮發度的差異，在塔內實現氣液兩相的逆流接觸，從而達到分離的目的。填料塔內的填料是氣液兩相接觸和傳質的主要場所，填料的類型、尺寸和性能對精餾效果有重要影響。等板高度（HETP）是衡量填料塔分離效果的關鍵參數，它表示與一層理論塔板相當的填料層高度。
三、實驗裝置
填料塔精餾實驗裝置通常由填料精餾塔、儀表控制柜、加熱系統、冷卻系統、取樣系統等部分組成。其中，填料精餾塔是實驗的主體設備，內部裝有填料層；儀表控制柜用于控制實驗過程中的溫度、壓力、流量等參數；加熱系統用于加熱塔釜中的物料；冷卻系統用于冷凝塔頂蒸汽；取樣系統用于取樣分析塔頂和塔釜的物料組成。
四、實驗步驟
準備階段：檢查實驗裝置是否完好，各部件是否安裝牢固。根據實驗需求準備物料，并準確稱量。穿戴好實驗服、安全鏡等防護用品。
安裝與調試：將物料加入塔釜中，連接好各部件。調試儀表控制柜，確保能夠準確測量和控制實驗過程中的溫度、壓力、流量等參數。
開始實驗：啟動加熱系統，加熱塔釜中的物料至沸騰。同時開啟冷卻系統，冷凝塔頂蒸汽。調節回流比至設定值，觀察并記錄實驗數據。
取樣分析：當塔頂和塔釜的溫度、壓力、流量等參數穩定后，從塔頂和塔釜取樣分析物料組成。根據實驗數據計算填料的等板高度（HETP）和理論塔板數等參數。
結束實驗：關閉加熱系統和冷卻系統，清理實驗裝置。整理實驗數據并撰寫實驗報告。
五、注意事項
實驗安全：嚴格遵守實驗室安全規定，穿戴好防護用品。在操作過程中注意避免化學品飛濺和熱力傷害。
操作規范：按照實驗步驟進行操作，確保實驗數據的準確性和可靠性。在取樣分析前要確保取樣管路中無殘留物料。
設備維護：實驗結束后及時清理實驗裝置，保持設備清潔和干燥。定期檢查設備性能和安全性能，確保設備處于良好狀態。
YUY-HY121填料塔精餾實驗裝置
一、實驗目的
觀察填料精餾塔精餾過程中氣、液兩相流動狀況：通過實驗觀察填料塔內氣液兩相的流動情況，了解其在精餾過程中的相互作用。
掌握測定填料等板高度的方法：通過實驗數據測定填料的等板高度（HETP），這是評價填料塔分離效果的關鍵參數。
研究回流比對精餾操作的影響：通過改變回流比，觀察其對精餾效果的影響，從而優化操作條件。
二、實驗原理
填料塔精餾是利用混合物中各組分揮發度的差異，在塔內實現氣液兩相的逆流接觸，從而達到分離的目的。填料塔內的填料是氣液兩相接觸和傳質的主要場所，填料的類型、尺寸和性能對精餾效果有重要影響。等板高度（HETP）是衡量填料塔分離效果的關鍵參數，它表示與一層理論塔板相當的填料層高度。
三、實驗裝置
填料塔精餾實驗裝置通常由填料精餾塔、儀表控制柜、加熱系統、冷卻系統、取樣系統等部分組成。其中，填料精餾塔是實驗的主體設備，內部裝有填料層；儀表控制柜用于控制實驗過程中的溫度、壓力、流量等參數；加熱系統用于加熱塔釜中的物料；冷卻系統用于冷凝塔頂蒸汽；取樣系統用于取樣分析塔頂和塔釜的物料組成。
四、實驗步驟
準備階段：檢查實驗裝置是否完好，各部件是否安裝牢固。根據實驗需求準備物料，并準確稱量。穿戴好實驗服、安全鏡等防護用品。
安裝與調試：將物料加入塔釜中，連接好各部件。調試儀表控制柜，確保能夠準確測量和控制實驗過程中的溫度、壓力、流量等參數。
開始實驗：啟動加熱系統，加熱塔釜中的物料至沸騰。同時開啟冷卻系統，冷凝塔頂蒸汽。調節回流比至設定值，觀察并記錄實驗數據。
取樣分析：當塔頂和塔釜的溫度、壓力、流量等參數穩定后，從塔頂和塔釜取樣分析物料組成。根據實驗數據計算填料的等板高度（HETP）和理論塔板數等參數。
結束實驗：關閉加熱系統和冷卻系統，清理實驗裝置。整理實驗數據并撰寫實驗報告。
五、注意事項
實驗安全：嚴格遵守實驗室安全規定，穿戴好防護用品。在操作過程中注意避免化學品飛濺和熱力傷害。
操作規范：按照實驗步驟進行操作，確保實驗數據的準確性和可靠性。在取樣分析前要確保取樣管路中無殘留物料。
設備維護：實驗結束后及時清理實驗裝置，保持設備清潔和干燥。定期檢查設備性能和安全性能，確保設備處于良好狀態。
YUY-HY121填料塔精餾實驗裝置
| 技術指標 | 說 明 | |||
| 裝置功能 |
1、了解填料精餾塔及其附屬設備的基本結構，掌握精餾過程的基本操作方法。 2、學會判斷系統達到穩定的方法，掌握測定塔頂、塔釜溶液濃度的實驗方法。 3、掌握回流比的調節方法，研究回流比對精餾塔分離效率的影響。 |
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| 設計參數 |
常壓操作。 上升蒸汽量：2L/h。 回流比：4--∞。 塔頂濃度≥80% |
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| 公用設施 |
水：裝置需冷卻水，自來水通過裝置接口及轉子流量計進入塔頂的冷凝器后排出。 電：電壓AC220V，功率2.0KW，標準單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。 實驗物料：乙醇—水，外配設備：阿貝折光儀、超級恒溫器、乙醇（用戶自配）。 |
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| 主要設備 |
304不銹鋼塔體：φ50×1300mm，可調節進料位置，每段塔節都設有進料口和取樣口，內裝規整的φ3*3拉西環填料。 304不銹鋼再沸器：再沸器直接置于精餾塔下部，采用不銹鋼制作，內置電加熱管加熱。總加熱功率2000W，可調；分兩組，各1000W，兩組采用先進的溫控儀表自動控制，承擔精餾塔的溫度控制調節。 不銹鋼冷凝器：冷凝器殼體采用304不銹鋼制作。換熱管采用傳熱效率較高的銅管制作，管徑φ12mm、壁厚1mm，換熱面積0.028m2。冷凝器下部與精餾塔體直接相連，以減少熱損失。 304不銹鋼進料罐：容積約15L，304不銹鋼出料罐：容積約5L。 MP-20RM防腐型磁力泵，流量40L/h、揚程2.5m、輸入功率30W，進行連續精餾實驗時可通過加料出口閥、流量計向精餾塔加料。進料量：2.5-25L/h。 溫度傳感器：Pt100鉑電阻，顯示精度0.1℃，插入長度可調整，直徑φ3mm，檢測精餾塔塔底、塔體及塔頂溫度。 回流系統：由2個24V電磁閥和時間繼電器控制回流比。 熱電偶溫度傳感器 ：0—100℃（8支）。 宇電AI704多路溫度顯示儀。 宇電AI518溫度控制儀。 宇電AI501H回流比控制顯示儀。 電器：接觸器、開關、漏電保護空氣開關。 304不銹鋼管路、管件及閥門。 304不銹鋼儀表柜：測控、電器設備在實驗架上。 304不銹鋼材質框架1600*550*1600mm(長×寬×高)，帶腳輪及禁錮腳。 |
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| 測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執行機構 |
| 進料流量 | 磁力泵 | 轉子流量計 | 手動調節 | |
| 回流比 | 回流比繼電器 | 回流比控制顯示儀 | 手動 | |
| 液體溫度 | Pt100鉑電阻 | 數字溫度儀表 | 無 | |
| 塔釜溫度 | Pt100鉑電阻 | 數字溫度控制儀 | 固態調壓模塊 | |
