THXJL-2型多功能精馏实验装置——天煌科技天煌教仪THXJL-2型多功能精馏实验装置天煌科技天煌教仪目录TOC\o多功能精馏实验装置概述1实验一常压—间歇精馏实验6实验二常压—连续精馏实验10实验三减压—间歇精馏实验14实验四减压—连续精馏实验17实验五集散系统的应用20附表24THXJL-2型多功能精馏实验装置概述一、实验内容利用《THXJL-2型多功能精馏实验装置》可完成下述实验：实验一常压-间歇精馏实验；实验二常压-连续精馏实验；实验三减压-间歇精馏实验；实验四减压-连续精馏实验；实验五集散系统的应用。二、系统结构与组成“THXJL-2型多功能精馏实验装置”是由对象系统实验平台、集散式控制系统两部分组成。1．THXJL-2型多功能精馏实验装置对象系统实验平台如图1所示，由板式精馏塔T101、塔顶冷凝器E101、进料预热器E102、再沸器（塔釜）E103、回流罐C101、冷却水水箱C102、产品罐C103、塔釜残液罐C104、原料罐C105、真空罐C106、冷却水泵P101、回流泵P102、产品泵P103、循环泵P104、进料泵P105、残液泵P106、真空泵P107及流量、温度、液位、压力测量仪器等组成。图1多功能精馏实验装置示意图精馏是化工分离工程中最基本最重要的分离操作单元之一。在板式精馏塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，汽液两相在塔板上充分接触，实现传质、传热过程而达到分离的目的。如果在每层塔板上，离开该板的液体与离开该板的上升蒸汽处于平衡状态，则该塔板称为理论板。可是在实际操作的塔中，由于接触时间有限，汽液两相不可能达到平衡。即实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用，因此精馏塔所需要的实际板数总是比理论板数要多。本实验要求在不同的回流比和不同的加热功率下对板式精馏塔的理论塔板数和全塔效率进行测量。实验者通过对本实验装置的操作可以学习常压精馏和减压精馏的方法，学会精馏相关参数测量、数据处理与设备控制方法，分析加热功率和回流比对全塔效率的影响，从而加深对精馏过程及其机理的理解。精馏操作可分为全回流和部分回流两种。全回流精馏时既不进料也不出料，只在开车时和特定要求条件下才使用。连续精馏也叫部分回流精馏，是在精馏塔的中部连续加入原料液，而在塔顶和塔釜分别不断得到较纯的易挥发组分和较纯的难挥发组分，操作稳定的标志是塔内各截面上温度、浓度均不随时间而变，这是一种最常用的操作方式。进料系统由原料槽、进料泵、流量计、温度测量仪组成，测定料液组成后由P105把料液输送到T101中。T101为板式塔，塔内径为70mm，共11块塔板，其中加料板分别设在第7和第9块塔板。塔釜装有3支功率各为2kW的电加热器用于加热，塔身设有一玻璃视镜，每块塔板上都装有测温点，另在塔上设有三个液相取样口，分别用来测XD、XF和XW，塔釜装有液位计、温度计接口、测压口，分别用于观察釜内液面高度、控制电加热量、测量釜温、测量塔板压降。E101为一列管式冷凝器，管内走蒸汽，管外走冷却水。冷凝后的液体一部分作为回流，经计量泵P102计量后流入T101内，一部分作为产品，通过计量泵P103计量后进入C103，从而得到较纯的易挥发轻组分；较纯的难挥发组分从E103经P106、FI101计量后进入C104。2.THXJL-2型集散式控制系统本装置中的集散系统采用北京和利时的FM系列，软件采用MACSV的版本，其具体使用说明请查看附带的相应使用说明书。显示器的分辨率1280*1024，工程师站：账号hollymacs口令macs；操作员站：账号superman口令macsv。服务器IP：128.0.0.1操作员站IP：128.0.0.50，工程说明，常规工程为服务器、工程师站、操作员站三者合为一体。三、实验原理和方法板式精馏塔的全塔效率ET不仅与汽液体系、物性及塔板类型、具体结构有关，而且与操作状况有关，是个影响因素甚多的综合指标，难以从理论导出，一般均由实验测得。当离开某块塔板的汽、液相呈平衡状态时，则称该板为理论塔板。在实际操作的塔中，由于汽液相接触界面有限，接触时间也不可能无穷大，故离开塔板的汽液两相不可能达到相平衡，即实际塔板的分离效果达不到一块理论板的作用，因此精馏塔所需要的实际板数总是比理论板数要多，因此工程中常用全塔效率ET来描述塔板上传质的完善程度：×100%（1）式中：ET——全塔效率；NP——实际塔板数，本实验中，NP=11；NT——理论塔板数。全回流操作时理论塔板数NT的测定在全回流操作时，x-y图上的对角线即为操作线，平衡线可根据附录二提供的“乙醇——水溶液汽液平衡数据”表中的摩尔百分数画出。根