西南石油大學實驗報告課程過程裝備設計實驗項目換熱器綜合實驗裝置成績專業年級0８過控組別4學號指導老師姓名同組人姓名實驗日期２023.10實驗目的了解連續精餾塔的基本結構和工藝流程；掌握連續精餾塔的操作方法；了解板式精餾塔參數及數據采集的基本方法；了解簡樸控制系統的工作原理。基本原理實驗體系乙醇——水系統，按照一定濃度配置好的待精餾乙醇由進料泵計量后進入塔內（本實驗由塔釜底部進料口倒入），釜內液體由電加熱器加熱汽化,經板完畢傳質傳熱過程,進入盤管式換熱器殼程,與來自管程的冷凝水換熱后，再從冷凝集液器流出,一部分回流到塔內,另一部分作為產品流出,進入產品罐，釜液于進料換熱后進入釜液罐。監控系統監測塔板溫度、進料溫度、回流溫度，塔壓降,塔釜液位。塔釜溫度控制：Pt100熱電阻和溫度變送器進行信號檢測，智能調節儀對溫度顯示，并根據測試值與給定值的差值輸出信號,控制移相調壓器輸出電壓,改變加熱器的發熱量，進而進行溫度的控制。冷凝水流量控制：轉子流量計作為傳感器檢測冷凝水流量，智能調節儀對溫度顯示，并根據測試值與給定值的差值輸出信號,控制變頻調節冷凝水泵的轉速達成調節的目的。實驗裝置1-儲料罐；2-加料漏斗；3-進料轉子流量計；4-回流流量轉子流量計；5-回流比控制器；6-冷凝器；7-回流溫度傳感器；8-U型壓差計；9-塔板溫度傳感器；10-進料閥；11-進料閥；12-進料溫度傳感器；13-高溫電磁閥；14-液相取樣口；15-放料手閥；16-塔釜溫度傳感器；17-塔釜液位傳感器；18-塔釜；19-塔釜加料漏斗；20-氣相取樣口；21-冷凝水轉子流量計；22-塔頂排氣口；23-玻璃視盈；24-換熱器；25-進料泵；26-儲料罐1-儲料罐；2-加料漏斗；3-進料轉子流量計；4-回流流量轉子流量計；5-回流比控制器；6-冷凝器；7-回流溫度傳感器；8-U型壓差計；9-塔板溫度傳感器；10-進料閥；11-進料閥；12-進料溫度傳感器；13-高溫電磁閥；14-液相取樣口；15-放料手閥；16-塔釜溫度傳感器；17-塔釜液位傳感器；18-塔釜；19-塔釜加料漏斗；20-氣相取樣口；21-冷凝水轉子流量計；22-塔頂排氣口；23-玻璃視盈；24-換熱器；25-進料泵；26-儲料罐??三種裝置的對比：從左邊數第一臺裝置，采用塔釜與塔體分離設計，專設一個釜液加熱罐,減小了塔體的高度，方便在實驗室安裝操作。從左邊數第二臺裝置,該裝置為典型的板式塔中的泡罩塔,塔頂冷凝器與塔體設計為一體,設備簡潔，大方。從左邊數第三臺裝置,該裝置為填料塔,填料為西拉環式,回流比調節裝置,通過電磁鐵吸附/排斥導流撥片來調節回流液體的流向。通過調節吸附/排斥的時間比來間接調節回流比。實驗環節注意事項塔頂放空閥一定要打開;先用手動調節電壓為1０0Ｖ給塔釜中料夜緩緩加熱，30分鐘后再進行塔釜溫度手／自動控制，避免因劇烈升溫導致熱膨脹不均而破壞玻璃視蠱；料液要加到設定液位的2/3處方可打開加熱管電源,否則塔釜液位過低會使電加熱絲干燒致壞;實驗前一地要將冷凝泵電源打開，否則酒精蒸汽會損壞進料泵。實驗操作實驗前,打開冷凝泵電源開關,啟動冷凝水,把冷凝水流量控制在２５0—300L/h，同時往大儲水箱中啟動適當流量的自來水,讓大水箱不至于因換熱而變熱。全回流配置濃度16%—19%的料液，加至三分之二，檢查各個閥門,取樣閥、塔釜手動加料閥、進料閥、放料手閥均為關閉狀態,塔頂排空閥門為打開狀態,啟動加熱管電源(先低功率預熱)；塔釜液位控制:通過“塔釜液位控制儀器”+高溫電磁閥進行塔釜液位控制，當液位大于設定值時,高溫電磁閥打開,放夜，當液位小于設定值時,高溫電磁閥關閉;設定儀表上精餾的相應參數;讓實驗裝置處在全回流狀態；待運營穩定后，取頂部餾出夜用色譜分析,分析濃度。濃度測定用移液器取200微升稀釋液至干凈的比色瓶中，用水稀釋至５毫升刻線，再取蒸餾水至另一個干凈的比色瓶的5毫升刻線處;分別加一毫升乙醇試劑,旋緊比色瓶蓋子,上下搖動3次，沸水浴顯色20分鐘取出比色瓶用自來水沖洗兩分鐘，放至室溫;取下比色瓶蓋子，旋緊比色瓶定位器,擦凈比色瓶外壁,將空白比色瓶放入比色槽中鎖定;按“開/關”鍵,再按“調零”鍵,出現“０.00”;取出比色瓶，放入樣品比色瓶，鎖定后按“濃度”，得出結果。各個參數范圍冷水流量:25０-300L/ｈ；回流比：R＝１-4；進料流量控制范圍:４-８L／ｈ;塔釜液位控制值：280mm。實驗現象我組重要觀測浮閥塔精餾，實驗開始一段時間后,溫度逐漸升高。塔中間透明段內氣液流量逐漸升高。至最大值時（大約8分鐘后),呈噴射狀,傳質傳熱劇烈。再通過大約5分鐘，操作更加穩定，液體噴射限度減少。穩定后取夜、測定。實驗結果通過色譜分析測定，我組所測試液酒精濃度為30．0%塔內壓降約55０ｍｍ水柱;塔釜溫度92℃結果分析我組測得濃度較低，重要是由于