乙醇-正丙醇体系的精馏实验研究
回流分配装置[3]:回流分配装置由回流分配器与控制器组成。操作者可以在控制器上设置采出时间和回流时间,回流分配器依据电磁原理工作。
测控系统:在本实验装置中,利用人工智能仪表可以分别测定全塔压降、加热电压、回流比、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、进料温度,以及第1、3、5、7、11块板的温度,测量简便、快捷。
物料浓度分析[3]:由于乙醇和正丙醇的折射率存在差异,且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系,故可用阿贝折光仪分析料液的折射率,从而得到质量浓度,进而得到摩尔浓度。
1.3实验操作
1.3.1实验准备
(1)对乙醇和正丙醇溶液进行标定,得到计算公式:w=59.4051-43.1034n
(2)配好50%的(以乙醇摩尔分数表示,下同)的乙醇-正丙醇料液,进料,使塔釜液面达250~300mm。
1.3.2全回流
(1)启动塔釜加热及塔身伴热,塔板上有料液时,打开冷却水控制阀;
(2)进行全回流操作,操作稳定后,在塔顶、塔釜取样分析,记录各操作参数。
1.3.3第一次间歇精馏
调节回流比为2,收集塔顶馏出液,过程中不断调节回流比,使塔顶馏出液维持在较高纯度,直至回流比为4都不能维持塔顶浓度。
1.3.4连续精馏
间歇精馏一段时间后,改用连续精馏,进料量在40mL/min左右,塔底釜液采出,调节回流比和加热电压,使塔顶产品维持在较高浓度。
1.3.5第二次间歇精馏
料液进完后,关闭进料泵和进料阀等相关阀门,进行间歇精馏操作,操作过程和3相同。上述实验操作中,全回流操作是为了使精馏塔内达到稳定状态;第一次间歇精馏主要有两个优点,一是全塔都为精馏段,易得到浓度很高的塔顶产品,二是可以调整塔内浓度分布,使连续精馏部分的加料位置更趋于合理;连续精馏可以获得较高的产量,塔釜浓度不会一直下降,操作稳定;第二次间歇精馏在时间剩余的情况下进行,可获得更多的塔顶馏出液。