1. 精餾的主要設備有哪些
精餾的主要設備包括「精餾塔」、「再沸器」和「冷凝器」。
精餾是一種利用迴流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法,是工業上應用最廣的液體混合物分離操作,廣泛用於石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進行分類。根據操作方式,可分為連續精餾和間歇精餾;根據混合物的組分數,可分為二元精餾和多元精餾;根據是否在混合物中加入影響汽液平衡的添加劑,可分為普通精餾和特殊精餾(包括萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾)。若精餾過程伴有化學反應,則稱為反應精餾。如圖:
2. 什麼是高壓反應釜
化學實驗常常能帶來精彩絕倫的視覺盛宴,但易燃、易爆、有毒介質的化學反應,卻往往成為「不安分子」,增加了實驗風險。化學實驗中,美麗與危險並存,磁力/機械攪拌高壓反應釜,兼具防止泄露、保障安全的可靠與控溫精準、操作簡單的高效,專為進行高溫、高壓下的化學反應而來。
力辰磁力/機械攪拌高壓反應釜採用靜密封/石墨密封結構,體積小巧、整機結構簡單可靠,具有密封性能好、無任何泄露和污染的特點。
它是進行高溫、高壓下的化學反應的理想裝置,更適合用於各種易燃易爆、劇毒、貴重介質及其它滲透力極強的化學介質進行攪拌反應。
3. 蒸餾設備的設備
(molecular distillation equipment)
分子蒸餾亦稱短程蒸餾.它是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的液-液分離技術.其應用能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題.
分子蒸餾與常規蒸餾技術相比有以下特點:
1.普通蒸餾是在沸點溫度下進行分離操作:而分子蒸餾只要冷熱兩個面之間達到足夠的溫度差.就可以在任何溫度下進行分離.因而分子蒸餾操作溫度遠低於物料的沸點.
2.普通蒸餾有鼓泡.沸騰現象:而分子蒸餾是液膜表面的自由蒸發.操作壓力很低.一般為0.1-1Pa數量級,受熱時間很短.一般僅為十秒至幾十秒.
3.普通蒸餾的蒸發和冷凝是可逆過程.液相和氣相之間處於動態相平衡,而在分子蒸餾過程中.從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上.理論上沒有返回到加熱面的可能性.所以分子蒸餾沒有不易分離的物質.
一套完整的分子蒸餾設備主要包括:分子蒸發器、脫氣系統、進料系統、加熱系統、冷卻真空系統和控制系統。分子蒸餾裝置的核心部分是分子蒸發器,其種類主要有3種:(1)降膜式:為早期形式,結構簡單,但由於液膜厚,效率差,當今世界各國很少採用;(2)刮膜式:形成的液膜薄,分離效率高,但較降膜式結構復雜;(3)離心式:離心力成膜,膜薄,蒸發效率高,但結構復雜,真空密封較難,設備的製造成本高。為提高分離效率,往往需要採用多級串聯使用而實現不同物質的多級分離。
1.降膜式分子蒸餾器
該裝置是採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式。將物料加熱,蒸發物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。降膜式裝置為早期形式,結構簡單,在蒸發面上形成的液膜較厚,效率差,現在各國很少採用。
2.刮膜式分子蒸餾裝置
我國在80年代末才開展刮膜式分子蒸餾裝置和工藝應用研究。它採取重力使蒸發面上的物料變為液膜降下的方式,但為了使蒸發面上的液膜厚度小且分布均勻,在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉動刮板。該刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌,還可以加快蒸發面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質過程。其優點是:液膜厚度小,並且沿蒸發表面流動;被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小,蒸餾過程可以連續進行,生產能力大。缺點是:液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發表面都被液膜均勻覆蓋;液體流動時常發生翻滾現象,所產生的霧沫也常濺到冷凝面上。但由於該裝置結構相對簡單,價格相對低廉,現在的實驗室及工業生產中,大部分都採用該裝置。
3.離心式分子蒸餾裝置
該裝置將物料送到高速旋轉的轉盤中央,並在旋轉面擴展形成薄膜,同時加熱蒸發,使之與對面的冷凝面凝縮,該裝置是目前較為理想的分子蒸餾裝置。但與其它兩種裝置相比,要求有高速旋轉的轉盤,又需要較高的真空密封技術。離心式分子蒸餾器與刮膜式分子蒸餾器相比具有以下優點:由於轉盤高速旋轉,可得到極薄的液膜且液膜分布更均勻,蒸發速率和分離效率更好;物料在蒸發面上的受熱時間更短,降低了熱敏物質熱分解的危險;物料的處理量更大,更適合工業上的連續生產。 (alcohol distilling equipment)
特點:第一,節能。採用高效低阻的板型,降低釜溫,適量迴流,建立合理利用各級能量的蒸餾流程;盡量採用儀表控制或微機自控系統,使設備處於最佳負荷狀態。
第二,生產強度高。提高單位塔截面的汽液通量,特別是對醪塔的設計,更應注意其汽液比的關系。使設備更加緊湊、生產強度和處理能力又能提高的方法之一,採用高效塔板代替原有舊式塔校(塔體不動)。
第三,排污性能好。在盡量減少成熟醪中纖維物含量的同時,對設備也要考慮其適應含固形物發酵液的蒸餾,最大限度減少停產清塔的次數。
第四,充分考慮塔器的放大效應.特別是對年產量在15000噸以上的塔設備,由於塔徑均大於1.5米以上,所以要對大直徑塔設備採取積極先進措施,以減輕分離效率的降低。
第五,結構簡單,造價降低。在工藝條件許可的情況下,選用塔板結構簡單而效率又高的新型塔板。
裝置原理:
本裝置適用於制葯、食品、輕工、化工等待業的稀酒精回收,也適用於甲醇等其他溶煤的蒸餾。本裝置根據用戶的要求,可將30。左右的稀酒精蒸餾至90。-95。酒精,成品酒精度數要求再高。可加大迴流比,但產量就相應減少。
採用高效的不銹鋼波紋填料。蒸餾塔體採用不銹鋼製作,從而是防止了鐵屑堵塞填料的現象,延長了裝置的使用期限。本裝置中凡接觸酒精的設備部分如冷凝器、穩壓罐、冷卻蛇管等均採用不銹鋼,以確保成品酒精不被污染。蒸餾釜採用可拆式U型加熱管,在檢修時可將U型加熱管移出釜外,便於對加熱管外壁及蒸餾釜內壁進行清洗。本裝置可間歇生產,也可連續生產。
能力參數: 型號 塔徑mm 30~40%進料的生產能力 60~80%進料的生產能力 90%酒精 95%酒精 90%酒精 95%酒精 T-200 φ200 35kg 26kg 45kg 36kg T-300 φ300 80kg 64kg 100kg 80kg T-400 φ400 150kg 120kg 180kg 140kg T-500 φ500 230kg 185kg 275kg 220kg T-600 φ600 335kg 270kg 400kg 320kg 減壓蒸餾設備(atmospheric-vacuum distillation unit)常減壓蒸餾裝置通常包括三部分:
(1)原油預處理。採用加入化學物質和高壓電場聯合作用下的電化學法除去原油中混雜的水和鹽類。
(2)常壓蒸餾。原油在加熱爐內被加熱至370℃左右,送入常壓蒸餾塔在常壓(1大氣壓)下蒸餾出沸點較低的汽油和柴油餾分,殘油是常壓重油。
(3)減壓蒸餾。常壓重油再經加熱爐被加熱至410℃左右,進入減壓蒸餾塔在約8.799千帕(60毫米汞柱)絕壓下蒸餾,餾出裂化原料的潤滑油原料,殘油為減壓渣油。參見原油蒸餾。 水氣蒸餾是用來分散以及提純液態或者固態有機化合物的一種要領,經常使用於下列幾種環境:(1)某些沸點高的有機化合物,在常壓下蒸餾雖可與副產物分散,但易被破壞;(2)混淆物中含有大量樹脂狀雜質或者不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等要領都難以分散;(3)從較多固體反應物中分散出被吸附的液體。
基本原理
按照道爾頓分壓定律,當與水不相混溶的物質與水並存時,全般系統的蒸氣壓應為各組分蒸氣壓之以及,即:
p= pA+ pB
其中p 代表總的蒸氣壓,pA為水的蒸氣壓,pB 為與水不相混溶物質的蒸氣壓。
當混淆物中各組分蒸氣壓總以及等於外界大氣壓時,這時候的溫度即為它們的沸點。此沸點比各組分的沸點都低。是以,在常壓下應用水氣蒸餾,就能在低於100℃的環境下將高沸點組分與水一路蒸出來。由於總的蒸氣壓與混淆物中兩者間的相對於量無關,直至其中一組分幾乎完全移去,溫度才上漲至留在瓶中液體的沸點。我們懂得,混淆物蒸氣中各個氣體分壓(pA,pB)之比等於它們的物質的量(nA,nB)之比,即:
而nA=mA/MA;nB=mB/MB。其中
mA、mB為各物質在肯定是容量中蒸氣的質量,MA、MB為物質A以及B的相對於份子質量。是以:
可見,這兩種物質在餾液中的相對於證量(就是它們在蒸氣中的相對於證量)與它們的蒸氣壓以及相對於份子質量成正比。
以苯胺為例,它的沸點為184.4℃,且以及水不相混溶。當以及水一路加熱至98.4℃時,水的蒸氣壓為95.4 kPa,苯胺的蒸氣壓為5.6 kPa,它們的總壓力靠近大氣壓力,於是液體就開始沸騰,苯胺就隨水氣一路被蒸餾出來,水以及苯胺的相對於份子質量別離為18以及93,代入上式:
即蒸出3.3 g水可以容或者帶出1 g苯胺。苯胺在溶液中的組分佔23.3%。測試中蒸出的水量往往超過計算值,由於苯胺微溶於水,測試中尚有一部分水氣不遑與苯胺充分接觸便離開蒸餾燒杯的緣故。
哄騙水氣蒸餾來分散提純物質時,要求此物質在100℃擺布時的蒸氣壓至少在1.33 kPa擺布。要是蒸氣壓在 0.13~0.67 kPa,則其在餾出液中的含量僅佔1%,甚至更低。為了要使餾出液中的含量增高,就要想辦法提高此物質的蒸氣壓,也就是說要提高溫度,使蒸氣的溫度超過100℃,即要用過熱水氣蒸餾。例如苯甲醛(沸點178℃),進行水氣蒸餾時,在97.9℃沸騰,這時候pA=93.8 kPa,pB=7.5 kPa,則:
這時候餾出液中苯甲醛佔32.1%。
假如導入133℃過熱蒸氣,苯甲醛的蒸氣壓可達29.3kPa,故而只要有72 kPa的水氣壓,就可使系統沸騰,則:
這樣餾出液中苯甲醛的含量就提高到了70.6%。
應用過熱水氣還具有使水氣冷凝少的長處,為了防止過熱蒸氣冷凝,可在蒸餾瓶下保溫,甚至加熱。
從上面的分析可以看出,施用水氣蒸餾這種分散要領是有條件限定的,被提純物質必需具備以下幾個條件:(1)不溶或者難溶於水;(2)與沸水永劫間並存而不發生化學反應;(3)在100℃擺布必需具有肯定似的蒸氣壓(一般不小於1.33 kPa)。
4. 連續精餾流程主要由哪些組成各段主要作用是什麼
由間歇精餾中得知:間歇精餾時,餾出液的濃度是隨蒸餾操作的進行而改變,為了使版餾出液的權濃度不變,則可用連續精餾工藝來解決。
典型的連續精餾流程是這樣的:原料液(粗餾塔導來的酒精蒸氣或冷凝酒精液)經預熱器加熱到指定的溫度後,送入塔的進料板上與自塔上部下降的迴流液體匯合後,逐板下降,最後流入塔的再沸器中。在每層塔板上,迴流液體與上升蒸氣互相接觸,進行傳質、傳熱。操作時,連續地從塔底再沸器取出部分液體作為塔底產品(或為塔釜殘液排出),部分液體氣化,產生的蒸氣依次上升通過各層塔板。塔頂蒸氣進入冷凝器中被全部(酒精生產中則大部分)冷凝,並將
部分冷凝液用泵或靠位差送回塔頂作為迴流液體,其餘部分經冷卻器後被送出作為塔頂產品(餾出液體,可視質量好壞分別采出)。
連續精餾的特點是,可以連續大規模生產,產品濃度、質量可以保持相對穩定,能源利用率高,操作易於控制。
5. 將物質進行高溫高壓處理以後,物質會發生那些變化可以用什麼裝置做高溫高壓試驗
經過高溫高壓處理以後物質的性質肯定會有很多變化,比如內部結構啊,物相啊,熔點啊,沸點啊,導電性,導磁性,硬度啊等都可能會發生變化。
高溫高壓裝置有:
1.活塞圓筒裝置:提供的是密封的樣品倉且樣品倉很小,壓力4GPa,溫度2000℃
2.高溫高壓反應釜:壓力是幾百MPa,溫度是幾百℃
3.多面頂:壓力幾十GPa,溫度兩千多攝氏度
6. 反應精餾實驗中塔內各段的溫度分布主要由哪些因素決定
實驗八催化反應精餾法制甲縮醛;反應精餾法是集反應與分離為一體的一種特殊精餾技術;A實驗目的;(1)了解反應精餾工藝過程的特點,增強工藝與工程;(2)掌握反應精餾裝置的操作控制方法,學會通過觀;(3)學會用正交設計的方法,設計合理的實驗方案,;(4)獲得反應精餾法制備甲縮醛的最優工藝條件,明;B實驗原理;本實驗以甲醛與甲醇縮合生產甲縮醛的反應為對象進行;該反應
實驗八 催化反應精餾法制甲縮醛
反應精餾法是集反應與分離為一體的一種特殊精餾技術,該技術將反應過程的工藝特點與分離設備的工程特性有機結合在一起,既能利用精餾的分離作用提高反應的平衡轉化率,抑制串聯副反應的發生,又能利用放熱反應的熱效應降低精餾的能耗,強化傳質。因此,在化工生產中得到越來越廣泛的應用。
A 實驗目的
(1)了解反應精餾工藝過程的特點,增強工藝與工程相結合的觀念。
(2)掌握反應精餾裝置的操作控制方法,學會通過觀察反應精餾塔內的溫度分布,判斷濃度的變化趨勢,採取正確調控手段。
(3)學會用正交設計的方法,設計合理的實驗方案,進行工藝條件的優選。
(4)獲得反應精餾法制備甲縮醛的最優工藝條件,明確主要影響因素。
B 實驗原理
本實驗以甲醛與甲醇縮合生產甲縮醛的反應為對象進行反應精餾工藝的研究。合成甲縮醛的反應為: CHOH?CHO?CHO?2HO 2 (1) 32362
該反應是在酸催化條件下進行的可逆放熱反應,受平衡轉化率的限制,若採用傳統的先反應後分離的方法,即使以高濃度的甲醛水溶液(38—40%)為原料,甲醛的轉化率也只能達到60%左右,大量未反應的稀甲醛不僅給後續的分離造成困難,而且稀甲醛濃縮時產生的甲酸對設備的腐蝕嚴重。而採用反應精餾的方法則可有效地克服平衡轉化率這一熱力??????學障礙,因為該反應物系中各組分相對揮發度的大小次序為:?,可甲醇甲醛甲縮醛水
見,由於產物甲縮醛具有最大的相對揮發度,利用精餾的作用可將其不斷地從系統中分離出去,促使平衡向生成產物的方向移動,大幅度提高甲醛的平衡轉化率,若原料配比控制合理,甚至可達到接近平衡轉化率。
此外,採用反應精餾技術還具有如下優點:
(1) 在合理的工藝及設備條件下,可從塔頂直接獲得合格的甲縮醛產品。 42
(2) 反應和分離在同一設備中進行,可節省設備費用和操作費用。
(3) 反應熱直接用於精餾過程,可降低能耗。
(4) 由於精餾的提濃作用,對原料甲醛的濃度要求降低,濃度為7%—38%的甲醛水溶冷卻水
93
810
11
712
13
14
6
5
4
14
3
215
116
圖8-1 催化精餾實驗裝置
1–電熱碗;2–塔釜;3–溫度計;4–進料口;
5–填料;6–溫度計;7–時間繼電器;
8–電磁鐵;9–冷凝器;10–迴流擺體;
11–計量杯;12–數滴滴球;13–產品槽;
14–計量泵;15–塔釜出料口;16–釜液貯瓶;
液均可直接使用。 本實驗採用連續操作的反應精餾裝置,考察原料甲醛的濃度、甲醛與甲醇的配比、催化劑濃度、迴流比等因素對塔頂產物甲縮醛的純度和生成速率的影響,從中優選出最佳的工藝條件。實驗中,各因素水平變化的范圍是:甲醛溶液濃度(重量濃度) 12% — 38%,甲醛:甲醇(摩爾比)為1:8—1:2 ,催化劑濃度 1%—3%,迴流比 5 — 15。由於實驗涉及多因子多水平的優選,故採用正交實驗設計的方法組織實驗,通過數據處理,方差分析,確定主要因素和優化條件。 C 預習與思考 (1) 採用反應精餾工藝制備甲縮醛,從哪些方面體現了工藝與工程相結合所帶來的優勢? (2) 是不是所有的可逆反應都可以採用反應精餾工藝來提高平衡轉化率?為什麼? (3) 在反應精餾塔中,塔內各段的溫度分布主要由哪些因素決定? (4) 反應精餾塔操作中,甲醛和甲醇加料位置的確定根據什麼原則?為什麼催化劑硫酸要與甲醛而不是甲醇一同加入?實驗中,甲醛原料的進料體積流量如何確定? (5) 若以產品甲縮醛的收率為實驗指標,實驗中應採集和測定哪些數據?請設計一張實驗原始數據記錄表。 (6) 若不考慮甲醛濃度、原料配比、催化劑濃度、43
迴流比這四個因素間的交互作用,請設計一張三水平的正交實驗計劃表。
D 實驗裝置及流程
實驗裝置如圖8-1所示。反應精餾塔由玻璃製成。塔徑為25 mm,塔高約2400 mm,共分為三段,由下至上分別為提餾段、反應段、精餾段,塔內填裝彈簧狀玻璃絲填料。塔釜為1000ml四口燒瓶,置於1000W電熱碗中。塔頂採用電磁擺針式迴流比控制裝置。在塔釜,塔體和塔頂共設了五個測溫點。
原料甲醛與催化劑混合後,經計量泵由反應段的頂部加入,甲醇由反應段底部加入。用氣相色譜分析塔頂和塔釜產物的組成。
E 實驗步驟
(1) 原料准備:
1) 在甲醛水溶液中加入1%、2%、3%的濃硫酸作為催化劑。
2) CP級或工業甲醇。
(2) 操作準備:檢查精餾塔進出料系統各管線上的閥門開閉狀態是否正常。向塔釜加入400ml,約10%的甲醇水溶液。調節計量泵,分別標定原料甲醛和甲醇的進料流量,甲醇的體積流量控制在4—5 ml/min。
(3) 實驗操作:
1) 先開啟塔頂冷卻水。再開啟塔釜加熱器,加熱量要逐步增加,不宜過猛。當塔頭有凝液後,全迴流操作約20分鍾。
2) 按選定的實驗條件,開始進料,同時將迴流比控制器撥到給定的數值。進料後,仔細觀察並跟蹤記錄塔內各點的溫度變化,測定並記錄塔頂與塔釜的出料速度,調節出料量,使系統物料平衡。待塔頂溫度穩定後,每隔15分鍾取一次塔頂、塔釜樣品,分析其組成,共取樣2—3次。取其平均值作為實驗結果。
3)
驗結果。
4)
水。
注意:本實驗按正交表進行,工作量較大,可安排多組學生共同完成。
44 依正交實驗計劃表,改變實驗條件,重復步驟(2),可獲得不同條件下的實實驗完成後,切斷進出料,停止加熱,待塔頂不再有凝液迴流時, 關閉冷卻
F 實驗數據處理
(1) 列出實驗原始記錄表,計算甲縮醛產品的收率。
甲縮醛收率計算式:
(2) 繪制全塔溫度分布圖,繪制甲縮醛產品收率和純度與迴流比的關系圖。
(3) 以甲縮醛產品的收率為實驗指標,列出正交實驗結果表,運用方差分析確定最佳工藝條件。
G 實驗結果討論
(1) 反應精餾塔內的溫度分布有什麼特點?隨原料甲醛濃度和催化劑濃度的變化,反應段溫度如何變化?這個變化說明了什麼?
(2) 根據塔頂產品純度與迴流比的關系,塔內溫度分布的特點,討論反應精餾與普通精餾有何異同。
(3) 本實驗在制定正交實驗計劃表時沒有考慮各因素間的交互影響,您認為是否合理?若不合理,應該考慮哪些因子間的交互作用?
(4) 要提高甲縮醛產品的收率可採取哪些措施?
H 主要符號說明
xd——塔頂餾出液中甲縮醛的質量分率;
xw——塔釜出料中甲縮醛的質量分率;
xf——進料中甲醛的質量分率,g/min;
D——塔頂餾出液的質量流率,g/min;
F——進料甲醛水溶液的質量流率,g/min;
W——塔釜出料的質量流率,g/min;
M1、M0——甲醛,甲縮醛的分子量;
η——甲縮醛的收率。
7. 化工原理實驗中哪些用到了風機工作
化工原理實驗中哪些用到了風機工作:
化工原理實驗裝置系列一、雷諾實驗裝置 JGKY-LN實驗目的:1、觀察流體在管內流動的兩種不同型態。2、觀察滯流狀態下管路中流體速度分布狀態。3、測定流動形態與雷諾數Re之間的關系及臨界雷諾數值。主要配置:有機玻璃水槽、示蹤劑盒、示蹤劑流出管、細孔噴嘴、玻璃觀察管、計量水箱、不銹鋼框架。技術參數:1、有機玻璃水槽:大於30L。2、玻璃觀察管:Φ20mm。3、計量水箱:容積大於8L。4、指示液為紅墨水或其它顏色鮮艷的液體。5、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。6、外形尺寸:1200×450×1300mm。二、柏努利實驗裝置 JGKY-BNL實驗目的:1、熟悉流體流動中各種能量和壓頭的概念及相互轉化關系,加深對柏努利方程式的理解。2、觀察各項能量(或壓頭)隨流速的變化規律。主要配置:蓄水箱、水泵、有機玻璃實驗水箱、有機玻璃計量水箱、測壓管、閥門、不銹鋼框架。技術參數:1、水泵為微型增壓泵,功率:90W。2、計量水箱:容積大於8L。3、實驗管道:Φ20與Φ40mm。4、測壓管 Φ8有機玻璃管 指示液為水,無毒、使操作更為安全。5、實驗水箱: 400×250×450 mm(透明有機玻璃水箱)。蓄水箱: 600×400×400 mm(PVC或不銹鋼水箱)。6、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1800×500×1500mm。三、離心泵特性曲線測定實驗裝置 JGKY-LXB實驗目的:1、了解離心泵的結構和特性,熟悉離心泵的操作。2、測量一定轉速下的離心泵特性曲線。3、了解並熟悉離心泵的工作原理。主要配置:蓄水箱、離心泵、壓力表、真空表、功率表、渦輪流量計、實驗管路、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、卧式離心泵流量6
m^{3}
m
3
/h,揚程15m,功率370W。
2、流量測量採用渦輪流量計,流量約0.5~8 m3/h。3、壓力表:Y-100型,0~0.6Mpa,真空表-0.1~0Mpa。4、功率測量:數字型功率表,精度1.0級。5、蓄水箱由PVC或不銹製成,容積約80L。6、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、控制屏面板及框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1600×500×1500mm。數據採集型(JGKY-LXB/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、渦輪流量計及流量積算儀、變頻器、壓力感測器。能在線監測流量、壓力等實驗數據。四、恆壓過濾實驗裝置 JGKY-GL/HY實驗目的:1、掌握過濾的基本方法。2、掌握在恆壓下過濾常數K、當量濾液體積qe的求取。3、觀察過濾終了速率與洗滌速率的關系。主要配置:板框過濾機、空壓機、壓力容器、計量槽、盛渣槽、攪拌電機、控制閥、不銹鋼框架。技術參數:1、板框過濾機的過濾面積:0.084m2,過濾介質:帆布。2、空壓機排氣量:0.036m3/h,壓力:0.7MPa,功率:750KW。3、壓力容器:容積約35L,上裝壓力表(0-0.6Mpa)、空壓 機入口給混合液加壓、視鏡可方便觀察容器內的液位。4、盛渣槽:過濾時會有一定泄漏現象,為保證實驗室的衛生用來盛泄漏的混合液。5、計量槽由有機玻璃製成,容積:約14L。6、攪拌器轉速:0-200轉/min。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1700×600×1600mm。數據採集型(JGKY-HY GL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、重量感測器、壓力感測器。能在線監測慮液量、壓力等實驗數據。五、流量計校核實驗裝置 JGKY-LX實驗目的:1、熟悉節流式流量計的構造及應用。2、掌握流量計的流量校正方法。3、通過對流量計量系數的測定,了解流量系數的變化規律。
主要配置:水泵、孔板流量計、文丘里流量計、計量水槽、秒錶、U型壓差計、蓄水箱、不銹鋼框架及管路、控制屏。技術參數:1、水泵:最大流量30L/min、最高揚程16m、功率370W、工作電壓220V、轉速2850r/min2、孔板孔口徑:dO=8mm,不銹鋼材質。3、文丘里管喉徑:dV=8mm,不銹鋼材質。4、計量槽容積:15L,蓄水箱容積:20L。5、實驗所用的流體--水為全循環設計。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,操作方便。8、外形尺寸:1500×500×1500mm。數據採集型(JGKY-LX /Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、流量等實驗數據。六、流體流動阻力實驗裝置 JGKY-ZL實驗目的:1、掌握流體流經直管和閥門時的阻力損失和測定方法,通過實驗了解流體流動中能量損失的變化規律。2、測定流體流經閥門時的局部阻力系數ζ。3、測定直管摩擦系數λ與雷諾數Re之間的關系。主要配置:水泵、蓄水箱、沿程阻力光滑管、沿程阻力粗糙管、局部阻力管、壓差計、流量計、閥門、實驗台架及電控箱。技術參數:1、粗糙管段:不銹鋼管,管徑25mm、管長1.6m,內裝不銹鋼螺旋絲或工業鍍鋅管。2、光滑管段:不銹鋼光滑管,管徑25mm、管長1.5m。3、局部阻力段:管徑25mm,測量閥門局部阻力。4、水泵:流量5m3/h、揚程20m、電機功率:550W。5、流量計:採用轉子流量計或渦輪流量計,(渦輪流量計:LWCY-15,0.6-6 m3/h,LED背光液晶顯示)。6、蓄水箱為不銹鋼材質,容積約40L。7、閥門及三通等管件均為304不銹鋼材質。8、操作台架及電控箱為不銹鋼材質,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。9、尺寸:2000×600×1800mm。數據採集型(JGKY-ZL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、流量等實驗數據。
七、流化床乾燥實驗裝置 JGKY-GZ/LHC實驗目的:1、了解流化床乾燥裝置的結構、流程及操作方法。2、學習測定物料在恆定乾燥條件下乾燥特性的實驗方法,研究乾燥條件對乾燥過程特性的影響。3、掌握根據實驗乾燥曲線求取乾燥速率曲線以及恆速階段乾燥速率、臨界含水量、平衡含水量的實驗分析方法。主要配置:空氣旋渦泵、電加熱箱、流化床體、集塵器、加料斗、旋風分離器、U型壓差計、孔板流量計(或畢託管流量計)、不銹鋼實驗台架及電控箱。技術參數:1、空氣旋渦泵:風量450 m3/h,風壓120mmH2O,效率66%,軸功率0.75KW。2、電加熱箱:功率2KW,不銹鋼材質。3、U型壓差計:測量流化床總塔壓差及進風流量。4、電控箱:在電控箱上裝有智能溫控儀表,測量乾燥室的進出口溫度;電源開關、風機開關,按下開關旋鈕對應的工作開始進行。5、實驗台架及控制屏均為不銹鋼材質,結構緊湊、外形美觀、流程簡單、操作方便。6、外形尺寸:1500×600×2000mm。數據採集型(JGKY-GZLHCⅡ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、溫度、流量等實驗數據。八、傳熱實驗裝置 JGKY-CR實驗目的:1、熟悉傳熱實驗的實驗方案設計及流程設計。2、了解換熱器的基本構造與操作原理。3、掌握熱量衡算與傳熱系數K及對流傳熱膜系數α的測定方法。4、了解強化傳熱的途徑及影響傳熱系數的因素。主要配置:套管換熱器、蒸汽發生器、氣泵、熱電偶、數顯儀表、壓力表、熱球風速儀或轉子流量計、實驗管道、閥門、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、套管換熱器:內管ф22X1.5mm,外管ф52X1.5mm,換熱段長度:1.0m。2、蒸汽發生器:不銹鋼製作,加熱功率:2KW,操作電壓220V。3、氣泵:離心式中壓吹風機,功率:250W,轉速:2800/min,風壓:1300Pa,風量:8m3/min。
4、壓力測量:測量范圍:0-2.5MPa,精度0.5級;溫度測量:測量范圍:-50 - 150℃,精度0.5級。5、熱球風速儀:測量風速:0.05-10m/s;轉子流量計:測量范圍:4-40 m3/h。6、實驗管道、閥門為不銹鋼和銅結構。7、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。8、外形尺寸:1500×550×1700mm。數據採集型(JGKY-CR/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓力感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓力、溫度、流量等實驗數據。九、填料吸收實驗裝置 JGKY-XS/TL實驗目的:1、了解填料吸收塔的結構、流程及操作方法。2、觀察填料吸收塔的流體力學行為並測定在干、濕填料狀態下填料層壓降與空塔氣速的關系。3、測定總傳質系數Kya,並了解其影響因素。主要配置:吸收塔、風機、混合穩壓罐、流量計、U型壓差計、蓄水箱、水泵、壓力儀表、溫度儀表、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、吸收塔採用填料塔,尺寸:φ100×800mm,塔體為透明有機玻璃,便於學生觀察相關實驗現象2、填料:φ10×10×1mm瓷拉西環,吸收介質:二氧化碳氣體,吸收劑:水。3、風機:風壓≥0.04Mpa,排氣量≥85 L/min。4、流量計流量:氣體轉子流量計兩個,大流量液體轉子流量計一個5、壓差計:U型壓差計,觀察上下塔壓降變化。6、壓力儀表:測量范圍0-2.5MPa,精度0.5級;溫度儀表:測量范圍-50 – 150℃,精度0.5級。7、混合穩壓罐:不銹鋼製作,對空氣和二氧化碳氣體充分混合、穩壓後輸出。8、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便。9、外形尺寸:2000×600×1700mm。數據採集型(JGKY-XCTL/Ⅱ):配計算機、微機介面和數據處理軟體、溫度感測器、壓差感測器、渦輪流量計及流量積算儀。能在線監測壓差、溫度、流量等實驗數據。
十、精餾實驗裝置 JGKY-JL實驗目的:1、熟悉精餾單元操作過程的設備與流程。2、了解板式塔結構與流體力學性能。3、掌握精餾塔的操作方法與原理。4、學習精餾塔效率的測定方法。主要配置:精餾塔、冷凝器、再沸器、溫控系統、加料系統、迴流系統、產品貯槽、配料槽及測量儀表、不銹鋼框架、控制屏。技術參數:1、精餾塔體和塔板均採用不銹鋼製作,精餾塔容積:8L;塔徑:φ50mm,塔板數:13塊,板間距:100mm,孔徑:φ2mm,開孔率:6%。2、冷凝器換熱管管徑:φ12mm,壁厚:1mm,換熱面積:0.0568m2。3、再沸器採用不銹鋼製作,內置電加熱管加熱,總加熱功率為2000W,分兩組,各1000W。4、溫控系統採用自動無級控溫承擔精餾塔的溫度控制調節。5、加料系統:料液泵流量:0.4m3/hr,揚程:8m,功率:120W。6、塔頂餾出液的組成:90-95%,進料組成:15-35%。7、裝置產量:約4L/H。8、迴流系統:由兩支LZB-6的液體流量計控制迴流比。9、各項操作及溫度、壓力、流量的顯示、調節、控制全在控制屏板面進行。10、框架為不銹鋼,結構緊湊,外形美觀,流程簡單,操作方便操作方便,操作方便。
8. 在水蒸汽蒸餾法裝置中,安全管起什麼作用
在水蒸氣來蒸餾法裝置中,自安全管起泄壓作用。
水蒸氣蒸餾原理:水蒸氣蒸餾是純化分離有機化合物的重要方法之一。當水和不(或難)溶於水的化合物一起存在時,整個體系的蒸汽壓力根據道爾頓分壓定律,應為各組分蒸汽壓力之和。
即:P=P水+PA(PA為與不(或難)溶化合物的蒸汽壓)
當P與外界大氣壓相等時,混合物就沸騰。這時的溫度即為它們的沸點,所以混合物的沸點將比任何一組分的沸點都要低一些。而且在低於1000C的溫度下隨水蒸氣一起蒸餾出來。
(8)高壓反應精餾實驗裝置擴展閱讀:
水蒸氣蒸餾的應用范圍
1、某些沸點高的有機化合物,在常壓蒸餾雖可與副產品分離,但易將其破壞。
2、混合物中含有大量樹脂狀雜質或不揮發性雜質,採用蒸餾、萃取等方法都難於分離的。
3、從較多固體反應物中分離出被吸附的液體。