板式塔實驗裝置

『壹』 影響精餾塔操作穩定的因素有哪些如何確定精餾塔操作已達穩定本實驗裝置能否精餾

影響精餾塔操作穩定的因素有：迴流比、進料狀況、操作壓力。操作已達穩定的條件：靈敏板溫度基本不變，塔釜液液面基本保持恆定。

在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。

(1)板式塔實驗裝置擴展閱讀：

精餾過程所用的設備稱為精餾塔，大體上可以分為兩大類：

①板式塔，氣液兩相總體上作多次逆流接觸，每層板上氣液兩相一般作交叉流。

②填料塔，氣液兩相作連續逆流接觸。

一般的精餾裝置由精餾塔塔身、冷凝器、迴流罐，以及再沸器等設備組成。進料從精餾塔中某段塔板上進入塔內，這塊塔板稱為進料板。進料板將精餾塔分為上下兩段，進料板以上部分稱為精餾段，進料板以下部分稱為提餾段。

『貳』 精餾塔的工作原理

原理：利用混合物中各組分具有不同的揮發度，即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質，使液相中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中，而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中，從而實現分離的目的。

無論是平衡蒸餾還是簡單蒸餾，雖然可以起到一定的分離作用，但是並不能將一混合物分離為具有一定量的高純度產品。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品，通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。

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精餾塔產品質量指標選擇有兩類：直接產品質量指標和間接產品質量指標。精餾塔最直接的產品質量指標是產品成分。成分檢測儀表發展很快，特別是工業色譜儀的在線應用，出現了直接控制產品成分的控制方案，此時檢測點就可以放在塔頂或塔底。

然而由於成分分析儀表價格昂貴，維護保養麻煩，采樣周期較長(即反應緩慢，滯後較大)而且應用中有時也不太可靠，所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此，精餾塔產品質量指標通常採用間接質量指標。

『叄』 板式塔氣液兩相的流動特點是什麼

1、漏液線。氣體流量低於此限時，液體經開孔大量泄漏。

2、過量霧沫夾帶線。氣體流量高於此限時，霧沫夾帶量超過允許值，會使板效率顯著下降。

3、液流下限線。若液體流量過小，則溢流堰上的液層高度不足，會影響液流的均勻分布，致使板效率降低。

4、液流上限線。液體流量太大時，液體在降液管內停留時間過短，液相夾帶的氣泡來不及分離，會造成氣相返混，板效率降低。

5、液泛線。氣液流量超過此線時，引起降液管液泛，使塔的正常操作受到破壞。

如果塔板的正常操作范圍大，對氣液負荷變化的適應性好，就稱這些塔板的操作彈性大。浮閥塔和泡罩塔的操作彈性較大，篩板塔稍差。這三種塔型在正常范圍內操作的板效率大致相同。

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一、板式塔結構

1、氣體通道：為保證氣液兩相充分接觸，塔板上均勻地開有一定數量的通道供氣體自下而上穿過板上的液層。

氣體通道的形式很多，它對塔板性能有決定性影響，也是區別塔板類型的主要標志。篩板塔塔板的氣體通道最簡單，只是在塔板上均勻地開設許多小孔（通稱篩孔），氣體穿過篩孔上升並分散到液層中。

泡罩塔塔板的氣體通道最復雜，它是在塔板上開有若干較大的圓孔，孔上接有升氣管，升氣管上覆蓋分散氣體的泡罩。浮閥塔塔板則直接在圓孔上蓋以可浮動的閥片，根據氣體的流量，閥片自行調節開度。

2、溢流堰：為保證氣液兩相在塔板上形成足夠的相際傳質表面，塔板上須保持一定深度的液層，為此，在塔板的出口端設置溢流堰。塔板上液層高度在很大程度上由堰高決定。對於大型塔板，為保證液流均布，還在塔板的進口端設置進口堰。

3、降液管：液體自上層塔板流至下層塔板的通道，也是氣（汽）體與液體分離的部位。為此，降液管中必須有足夠的空間，讓液體有所需的停留時間。

二、工業要求

工業生產對塔板的要求主要是：通過能力要大，即單位塔截面能處理的氣液流量大；塔板效率要高；塔板壓力降要低；操作彈性要大；結構簡單，易於製造。

在這些要求中，對於要求產品純度高的分離操作，首先應考慮高效率；對於處理量大的一般性分離（如原油蒸餾等），主要是考慮通過能力大。

『肆』 板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些如何防止

一、落差原因：

1、鼓泡接觸狀態當氣速較低時，氣體以鼓泡形式通過液層。

2、蜂窩狀接觸狀態隨著氣速的增加，氣泡的數量不斷增加。當氣泡的形成速度大於氣泡的浮升速度時，氣泡在液層中累積。

3、氣泡之間相互碰撞，形成各種多面體的大氣泡，板上為以氣體為主的氣液混合物。由於氣泡不易破裂，表面得不到更新，所以此種狀態不利於傳熱和傳質。

4、泡沫接觸狀態當氣速繼續增加，氣泡數量急劇增加，氣泡不斷發生碰撞和破裂，此時板上液體大部分以液膜的形式存在於氣泡之間，形成一些直徑較小，擾動十分劇烈的動態泡沫，在板上只能看到較薄的一層液體。

二、防止措施：

1、噴射接觸狀態當氣速繼續增加，由於氣體動能很大，把板上的液體向上噴成大小不等的液滴，直徑較大的液滴受重力作用又落回到板上，直徑較小的液滴被氣體帶走，形成液沫夾帶。

2、液滴回到塔板上又被分散，這種液滴的反復形成和聚集，使傳質面積大大增加，而且表面不斷更新，有利於傳質與傳熱進行，也是一種較好的接觸狀態。

3、氣泡的數量不多，形成的氣液混合物基本上以液體為主，氣液兩相接觸的表面積不大，傳質效率很低。

4、由於泡沫接觸狀態的表面積大，並不斷更新，為兩相傳熱與傳質提供了良好的條件，是一種較好的接觸狀態。

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1、氣體通道：

為保證氣液兩相充分接觸，塔板上均勻地開有一定數量的通道供氣體自下而上穿過板上的液層。

泡罩塔塔板的氣體通道最復雜，它是在塔板上開有若干較大的圓孔，孔上接有升氣管，升氣管上覆蓋分散氣體的泡罩。浮閥塔塔板則直接在圓孔上蓋以可浮動的閥片,根據氣體的流量,閥片自行調節開度。

2、溢流堰：

為保證氣液兩相在塔板上形成足夠的相際傳質表面,塔板上須保持一定深度的液層，為此,在塔板的出口端設置溢流堰。塔板上液層高度在很大程度上由堰高決定。對於大型塔板，為保證液流均布，還在塔板的進口端設置進口堰。

3、降液管：

液體自上層塔板流至下層塔板的通道，也是氣(汽)體與液體分離的部位。為此，降液管中必須有足夠的空間，讓液體有所需的停留時間。

『伍』 精餾塔設備由哪幾部分組成 其作用是什麼

精餾塔，塔頂換熱器，迴流罐（冷凝液儲存罐），塔底再沸器。

板式塔主要結構專：進出料口（用於進料出料），屬塔壁（用於支撐和密封），塔板（最重要部分，發生傳質既精餾起作用的場所），液體分布器，塔頂冷凝器（將塔頂汽相冷凝出料和迴流），再沸器（加熱釜液使之汽化提供上升蒸汽），塔體主要就是這些，還有其它一些附件。

填料塔就是把塔板變成分段的填料在填料上發生傳質，段與段之間有液體再分布器防止液流匯聚。

(5)板式塔實驗裝置擴展閱讀：

精餾過程所用的設備稱為精餾塔，大體上可以分為兩大類：

①板式塔，氣液兩相總體上作多次逆流接觸，每層板上氣液兩相一般作交叉流。

②填料塔，氣液兩相作連續逆流接觸。

一般的精餾裝置由精餾塔塔身、冷凝器、迴流罐，以及再沸器等設備組成。進料從精餾塔中某段塔板上進入塔內，這塊塔板稱為進料板。進料板將精餾塔分為上下兩段，進料板以上部分稱為精餾段，進料板以下部分稱為提餾段。

『陸』 在精餾試驗中，全迴流操作的目的是什麼如何確定全塔效率

理論與實際有差距，精餾操作中，掌握好三大平衡是關鍵，更是難點

『柒』 關於食品工程原理里的精餾塔實驗該如何設計

實驗8 篩板精餾塔實驗
一、實驗目的
1.了解篩板式精餾塔的結構流程及操作方法。
2.測取部分迴流或全迴流條件下的總板效率。
3.觀察及操作狀況。
二、實驗原理
在板式精餾塔中，混合液的蒸汽逐板上升，迴流液逐板下降，汽液兩相在塔板上接觸，實現傳質，傳熱過程而達到兩相一定程度的分離。如果在每層塔板上，液體與其上升的蒸汽到平衡狀態，則該塔板稱為理論板，然而在實際操作中、汽、液接觸時間有限，汽液兩相一般不可能達到平衡，即實際塔板的分離效果，達不到一塊理論板的作用，因此精餾塔的所需實際板數一般比理論板要多，為了表示這種差異而引入了「板效率」這一概念，板效率有多種表示方法，本實驗主要測取二元物系的總板效率Ep ：

板式塔內各層塔板的傳質效果並相同，總板效率只是反映了整個塔板的平均效率，概括地講總板效率與塔的結構，操作條件，物質性質、組成等有關是無法用計算方法得出可靠值，而在設計中需主它，因此常常通過實驗測取。實驗中實驗板數是已知的，只要測取有關數據而得到需要的理論板數即可得總板效率，本實驗可測取部分迴流和全迴流兩種情況下的板效，當測取塔頂濃度，塔底濃度進料濃度 以及迴流比 並找出進料狀態、即可通過作圖法畫出平衡線、精餾段操作線、提餾段操作線，並在平衡線與操作線之間畫梯級即可得出理論板數。如果在全迴流情況下，操作線與對角線重合，此時用作圖法求取理論板數更為簡單。
三、實驗裝置與流程
實驗裝置分兩種：
（1）用於全迴流實驗裝置
精餾塔為一小型篩板塔，蒸餾釜為卧直徑229m長3000mm內有加熱 器。塔內徑50mm共有匕塊塔板，每塊塔板上開有直徑2mm篩孔12個板間距100mm，塔體上中下各裝有一玻璃段用 以觀察塔內的操作情況。塔頂裝有蛇管式冷凝器蛇管為φ10×1紫銅管長3．25m，以水作冷凝劑，無提餾段，塔傍設有儀表控制台，採用1kw調壓變壓器控制釜內電加熱器。在儀表控制台上設有溫度指示表。壓強表、流量計以及有關的操作控制等內容。
（2）用於部分迴流實驗裝置
裝置由塔、供料系統、產品貯槽和儀表控制櫃等部份組成。蒸餾釜為φ250×340×3mm不銹鋼罐體，內設有2支1kw電熱器，其中一支恆加熱，另一支用可調變壓器控制。控制電源，電壓以及有關溫，壓力等內容均有相應儀表指示，
塔身採用φ57×3.5mm不銹鋼管製成，設有二個加料口，共十五段塔節，法蘭連接，塔 身主要參數有塔板十五塊，板厚1mm不銹鋼板，孔徑2mm，每板21孔三形排列，板間距100mm，溢流管為φ14×2不銹鋼管堰高10mm。
在塔頂和靈敏板塔段中裝有WEG—001微型銅阻感溫計各一支由儀表櫃上的XCE—102溫度指示儀顯示，以監測相組成變化。
塔頂上裝有不銹鋼蛇管冷凝器，蛇管為φ14×2長250mm以水作冷凝劑以LZB10型轉子流量計計量，冷凝器裝有排氣旋塞。
產品貯槽上方設有觀測罩，用於檢測產品。
迴流量、產品量及供料量分別由轉子流量計計量。料液從料液槽用液下泵輸送。釜液進料液和餾出液分別可由采出取樣，此外在塔身上、中、下三部分各在二塊上設有取樣口，只要用針筒穿取樣口中的硅膠板即可取樣品，因此本裝置不但可以進精餾操作性能的訓練和塔沖總效率的測定，而且還可以進行全迴流下單板效率的測定。
四、實驗方法
（一）全迴流操作實驗方法
1、熟悉了解裝置，檢查加熱釜中料液量是否適當，釜中液面必須浸沒電加熱器(為液面計高1/2以上，約5升0釜內料液組成乙醇10－25％(重量)左右的水溶液。
2、打開電源和加熱器開關，控制加熱功率在700W左右，打開冷卻水，注意觀察塔頂、塔釜情況，當上升蒸汽開始迴流時此時塔頂冷凝器內冷卻水流量應控制好使蒸汽基本處於全凝狀況（50－100升/小時范圍）若流量過小會使蒸汽從塔頂噴出，過大塔板上泡沫層不均，溫度變低。
3、當塔板上泡沫層正常各泡沫層高度大體相等，且各點溫度基本保持穩定、操作穩定持續一段時間（20分鍾以上）後即可開始取樣。
4、由塔頂取樣管和釜底取樣考克用燒瓶接取試樣（150mι左右）取樣前應取少許試樣沖洗燒瓶，取樣後用塞子塞好，並用水沖瓶外部，使其冷卻到常溫。
5、將常溫試樣用比重天平稱出相對密度，然後用相對密度與質量百分數對照表查出質量百分數。
6、可加大加熱電流（5安培左右）觀察到液泛現象，此時塔內壓力明顯增加，觀察後，將加熱電流緩慢減到零，關閉電源開關。
（二）部分迴流時操作方法
1、配製4～5％（體積）灑精水溶液，注入蒸餾釜（或由供料泵注入）至液位計上的標記為止。
2、在供料槽中配製15～20％（體積）灑精水溶液。
3、通電啟動加熱釜液，先可將可調變壓器達到額定電壓，開冷卻水，觀察塔各部情況。
4、進行全迴流操作，控制蒸發量「靈敏板」溫度應在80℃左右。
5、開加料泵，控制流量（需經幾度調節才能適宜流量）
6、為了首先滿足迴流要求、故在迴流分配器中的產品管（φ8）管口高於迴流管的管口，應調小迴流量（過一段時間即可餾出產品）進行部分迴流並控制一定回比，使產品達到 要求的濃度94～95％（體積）
7、控制釜底排料量，使釜液面保持不變。
8、控制好冷卻水用量(即塔頂冷凝器冷流體)便塔頂蒸汽基本處於全凝狀態。
9、操作均達到穩定後，進行樣品採集，可按進料、塔釜、塔頂、順序採集。並記錄進料迴流、餾出各流量及溫度等有關數據。
10、將樣品降到常溫後，在教師指導下用液體比重天平測定相對密度，再用對照關系曲線，查出質量百分數。
11、可加大加熱電流觀察液泛現象。
12、注意觀察操作條件不同對結果的影響。
五、數據處理
1、用作圖法確定實驗條件下理論板數，並進一步得出總板效率。
2、對結果的可靠性進行分析。

六、實驗討論題
1、在實驗中應測定哪些數據？如何測得？
2、比重天平如何使用？應注意什麼問題？
3、全迴流和部分迴流在操作上有何差異？
4、塔頂迴流液濃度在實驗過程中有否改變？
（全迴流及部分迴流兩種情況）
5、怎樣採集樣品才能合乎要求？
6、比較兩種裝置在內容和操作方面的不同？
7、在操作過程中各塔板上泡沫層狀態有何不同？各發生過怎樣的變化？為什麼？
8、塔釜內壓強由何決定？為會么會產生波動？
9、塔頂和塔底溫度和什麼條件有關？
10、精餾塔板效率都有幾種表示方法，試討論如何以板效率？
11、全迴流操作是否為穩定操作？當採集塔頂樣品時，對全迴流操作可能有何影響？
12、塔頂冷凝器內冷流體用量大小，對精餾操作有何影響？
13、如何判別部分迴流操作已達到穩定操作狀態？

『捌』 影響精餾塔操作穩定的因素有哪些如何確定精餾塔操作已達穩定本實驗裝置能否精餾

影響精餾塔操作穩定的因素有：迴流比、進料狀況、操作壓力。操回作已達穩定的條答件：靈敏板溫度基本不變，塔釜液液面基本保持恆定。

在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產品的穩定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩態操作的必要條件。通常由塔底液位來控制精餾塔的物料平衡。迴流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產中經常用迴流比來調節、控制產品的質量。

(8)板式塔實驗裝置擴展閱讀：

精餾過程所用的設備稱為精餾塔，大體上可以分為兩大類：

①板式塔，氣液兩相總體上作多次逆流接觸，每層板上氣液兩相一般作交叉流。

②填料塔，氣液兩相作連續逆流接觸。

一般的精餾裝置由精餾塔塔身、冷凝器、迴流罐，以及再沸器等設備組成。進料從精餾塔中某段塔板上進入塔內，這塊塔板稱為進料板。進料板將精餾塔分為上下兩段，進料板以上部分稱為精餾段，進料板以下部分稱為提餾段。