DCS控制填料连续精馏塔的操作.ppt

DCSDCS控制填料连续精馏塔的操作控制填料连续精馏塔的操作控制填料连续精馏塔的操作控制填料连续精馏塔的操作 江苏工业学院江苏工业学院化学化工学院化学化工学院一、实验目的一、实验目的 v了了解解填填料料连连续续精精馏馏装装置置的的基基本本流流程程和和各各组组成成部部分的作用；分的作用；v熟熟悉悉填填料料连连续续精精馏馏塔塔的的操操作作方方法法；观观测测填填料料层层汽汽液接触状态。液接触状态。v了了解解连连续续精精馏馏塔塔操操作作中中可可变变因因素素对对精精馏馏塔塔性性能能的的影影响响,学学会会填填料料精精馏馏塔塔理理论论板板NTNT和和等等板板高高度度HETPHETP的测定方法。的测定方法。v熟悉气相色谱仪的使用方法。熟悉气相色谱仪的使用方法。熟悉气相色谱仪的使用方法。熟悉气相色谱仪的使用方法。v了解塔釜液位、流量、回流比和电加热等自动控了解塔釜液位、流量、回流比和电加热等自动控了解塔釜液位、流量、回流比和电加热等自动控了解塔釜液位、流量、回流比和电加热等自动控制的工作原理和操作方法。制的工作原理和操作方法。制的工作原理和操作方法。制的工作原理和操作方法。v学会化工原理精馏实验软件（学会化工原理精馏实验软件（学会化工原理精馏实验软件（学会化工原理精馏实验软件（DCSDCSDCSDCS和和和和VBVBVBVB实验数据实验数据实验数据实验数据处理软件系统）的使用。处理软件系统）的使用。处理软件系统）的使用。处理软件系统）的使用。v测测定定全全回回流流和和不不同同回回流流比比条条件件下下精精馏馏塔塔的的理理论论板板N NT T和等板高度和等板高度HETPHETP；v改改变变进进料料量量、进进料料位位置置、回回流流量量，釜釜液液加加热热量量等可变因素，观察和讨论对精馏塔性能的影响；等可变因素，观察和讨论对精馏塔性能的影响；二、实验任务二、实验任务 三、实验原理三、实验原理 等板高度等板高度等等板板高高度度HETPHETP是是指指与与一一层层理理论论板板的的传传质质作作用用相相当当的的填填料料层层高高度度。它它的的大大小小取取决决于于填填料料的的类类型型、材材质质和和尺尺寸寸，受受系系统统物物性性、操操作作条条件件及及塔塔设设备备尺寸的影响，一般由实验测定。尺寸的影响，一般由实验测定。精馏操作精馏操作 根根据据进进料料量量及及组组成成、产产品品的的分分离离要要求求，严严格格维维持持物物系系平衡平衡:四四、实实验验装装置置及及流流程程主要设备规格：主要设备规格：塔径塔径:89 mm:89 mm4 mm4 mm；主体设备：主体设备：7.8m7.8m；不锈钢丝网波纹填料（整砌）：不锈钢丝网波纹填料（整砌）：80 80 100 100 mm(Hmm(H)；空隙率：空隙率：85%85%；填料层支承栅板的开孔率：填料层支承栅板的开孔率：70%70%。五、实验操作过程五、实验操作过程 全回流手动操作全回流手动操作v配制浓度配制浓度15%18%(15%18%(用酒精比重计测用酒精比重计测)的料液加的料液加入釜中，至釜容积的入釜中，至釜容积的4/54/5处。处。v检查各阀门位置，启动仪表电源，再启动电加检查各阀门位置，启动仪表电源，再启动电加热管电源，给釜液升温，（电压为热管电源，给釜液升温，（电压为380V380V，加热，加热功率控制功率控制TRCTRC设置为设置为100%,100%,加热功率加热功率5kW5kW），若），若发现液沫夹带过量时，发现液沫夹带过量时，TRCTRC设置得小一些。设置得小一些。v塔塔顶顶出出料料周周期期设设为为1010秒秒或或2020秒秒，出出料料时时间间控控制制设设置为置为0.00%0.00%，即全回流。，即全回流。v塔塔釜釜加加热热开开始始后后，打打开开冷冷凝凝器器的的冷冷却却水水阀阀门门，流流量量调调至至300300800 800 L L/h h，使使蒸蒸汽汽全全部部冷冷凝凝实实现现全全回回流。流。v当当塔塔顶顶温温度度、回回流流量量和和塔塔釜釜温温度度稳稳定定后后，分分别别取取塔顶浓度塔顶浓度x xD D和塔釜浓度和塔釜浓度x xW W，后进行色谱分析。，后进行色谱分析。部分回流手动操作部分回流手动操作v在在储储料料罐罐中中配配制制一一定定浓浓度度的的酒酒精精溶溶液液（约约1525%1525%）。）。v待待塔塔全全回回流流操操作作稳稳定定时时，选选择择一一个个加加料料口口，打打开开进进料料阀阀，开开启启进进料料泵泵电电源源，调调节节进进料料量量至至适适当的流量（当的流量（5 5 20 L/h20 L/h）。）。v设设置置部部分分回回流流中中的的液液位位设设置置为为全全回回流流结结束束时时的的液位值，打开出料电磁阀门。液位值，打开出料电磁阀门。v塔塔顶顶出出料料周周期期设设为为1010秒秒或或2020秒秒，出出料料时时间间控控制制设设置为置为33.3%-20%33.3%-20%，相应回流比，相应回流比2424。v当当流流量量、塔塔顶顶及及塔塔内内温温度度读读数数稳稳定定后后即即可可取取样样分分析。析。v如如分分离离要要求求不不满满足足，改改变变操操作作条条件件，直直至至达达到到要要求。求。v实实验验结结束束，关关闭闭电电源源，待待塔塔内内没没有有回回流流时时，关关闭闭冷却水。冷却水。取样与分析取样与分析v进进料料、塔塔顶顶产产品品、釜釜液液从从各各相相应应取取样样阀阀放放出出，每每次次5 510mL10mL，取取样样放放入入事事先先洗洗净净烘烘干干的的针针剂剂瓶瓶中中，并标号以免弄错，各个样品应尽可能同时取。并标号以免弄错，各个样品应尽可能同时取。v测测单单板板效效率率时时，塔塔板板上上液液体体取取样样用用注注射射器器从从所所测测定定的的塔塔板板中中缓缓缓缓抽抽出出，取取1mL1mL左左右右注注入入事事先先洗洗净净烘烘干干的的针针剂剂瓶瓶中中，并并给给该该瓶瓶盖盖标标号号以以免免出出错错，各各个样品尽可能同时取样。个样品尽可能同时取样。v将将样样品品进进行行色色谱谱分分析析，色色谱谱微微量量注注射射器器每每次次抽抽取取0.40.40.6L0.6L即可。即可。v色谱分析采用效正因子法色谱分析采用效正因子法 六、实验注意事项六、实验注意事项 v料料液液一一定定要要加加到到设设定定液液位位2/32/3以以上上方方可可打打开开加加热热管管电电源源，否否则则塔塔釜釜液液位位过过低低会会使使电电加加热热丝丝露露出干烧致坏。出干烧致坏。v实实验验中中，进进料料为为冷冷料料进进料料，要要控控制制进进料料量量，太太大大会会出出现现淹淹塔塔，太太小小难难以以满满足足轻轻组组分分的的物物料料衡衡算；算；v一定要在稳定条件下测定理论板数；一定要在稳定条件下测定理论板数；v塔顶的采出率不要大大，否则产品的质量不合格。塔顶的采出率不要大大，否则产品的质量不合格。v塔顶放空阀一定要打开。塔顶放空阀一定要打开。七、实验报告要求七、实验报告要求 v实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；v将处理后的数据填写在数据记录表中；将处理后的数据填写在数据记录表中；v计算出的数据必须有示例演算；计算出的数据必须有示例演算；v根据实验结果在坐标纸中绘制根据实验结果在坐标纸中绘制y-xy-x图，采用作图法图，采用作图法求解理论板数；求解理论板数；v得出实验结论并进行相应的讨论。得出实验结论并进行相应的讨论。八、思考题八、思考题 v测测定定全全回回流流和和部部分分回回流流总总板板效效率率与与单单板板效效率率时时各各需需测几个参数？取样位置在何处？测几个参数？取样位置在何处？v全全回回流流时时测测得得板板式式塔塔上上第第n n、n-1n-1层层液液相相组组成成，如如何何求得求得xnxn*?*?部分回流时，又如何求部分回流时，又如何求xnxn*？v.在在全全回回流流时时，测测得得板板式式塔塔上上第第n n、n-1n-1层层液液相相组组成成后后，能能否否求求出出第第n n层层塔塔板板上上的的以以汽汽相相组组成成变变化化表表示示的单板效率的单板效率EmVEmV？v查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？v若测得单板效率超过若测得单板效率超过100%100%，作何解释？，作何解释？v加加料料板板位位置置是是否否可可以以任任意意选选择择，它它对对塔塔性性能能有有何何影影响？响？v为什么把塔釜当成一块理论板来处理？为什么把塔釜当成一块理论板来处理？v实实验验中中怎怎样样调调节节各各参参数数，使使得得塔塔顶顶产产品品有有较较高高的的浓度和效率？浓度和效率？v板式塔汽液两相流动特点是什么？板式塔汽液两相流动特点是什么？v精精馏馏塔塔操操作作中中，塔塔釜釜压压力力为为什什么么是是一一个个重重要要参参数数？它与哪些参数有关？它与哪些参数有关？v精精馏馏操操作作中中，由由于于塔塔顶顶采采出出率率太太大大而而造造成成产产品品不不合格，恢复正常最有效的方法是什么？合格，恢复正常最有效的方法是什么？v本本实实验验中中，进进料料状状况况为为冷冷料料进进料料，当当进进料料量量太太大大会会出出现现精精馏馏段段干干板板，甚甚至至出出现现塔塔顶顶既既没没有有回回流流又又没有出料的现象，应如何调节？没有出料的现象，应如何调节？v塔塔釜釜加加热热功功率率大大小小对对塔塔的的操操作作有有何何影影响响？怎怎样样维维持正常的操作？持正常的操作？v如如果果增增加加塔塔的的塔塔板板数数，在在相相同同的的操操作作条条件件下下，是是否可以得到否可以得到100 100 纯乙醇？纯乙醇？v实实验验过过程程中中取取样样必必须须在在精精馏馏塔塔操操作作稳稳定定后后进进行行，怎怎样样判判断断精精馏馏过过程程已已达达到到稳稳定定？影影响响操操作作稳稳定定的的因素有哪些？因素有哪些？v试试分分析析实实验验结结果果成成功功或或失失败败的的原原因因，提提出出改改进进意意见。见。