筛板塔精馏实验是化工原理实验中的一项重要内容，旨在通过实际操作了解筛板式精馏塔的结构、掌握其操作方法，并观察气液两相接触状况的变化。以下是对筛板塔精馏实验的详细介绍：
一、实验目的
了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构：熟悉精馏塔的主要部件，如塔釜、塔身、塔板、冷凝器等，以及它们的作用和相互关系。
掌握精馏过程的基本操作方法：学习如何控制加热、冷却、回流等操作参数，以实现混合物的有效分离。
学会判断系统达到稳定的方法：通过观察温度、流量等参数的变化，判断精馏系统是否达到稳定状态。
掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法：使用比重天平、阿贝折射仪等工具测定溶液浓度，分析精馏效果。
学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法：了解全塔效率和单板效率的概念及其测定方法，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
二、实验原理
筛板塔精馏实验基于精馏的基本原理，即利用混合物中各组分挥发度的差异，通过多次部分汽化和部分冷凝的过程，实现混合物的分离。在筛板塔中，混合液被加热后部分气化，气相中的易挥发组分浓度增加，随后气相在塔板上与回流液相接触，实现传质和传热过程，从而使易挥发组分在气相中不断提浓并在塔顶馏出，难挥发组分则在液相中不断提浓并在塔底采出。
三、实验装置
筛板塔精馏实验装置主要包括精馏塔（包括塔釜、塔身和塔顶冷凝器）、加料系统、产品贮槽、回流系统及测量仪表等部分。其中，精馏塔是实验的核心设备，塔釜用于加热混合液以产生上升蒸汽，塔身内装有筛板作为气液两相的接触场所，塔顶冷凝器则用于冷凝蒸汽并产生回流液。
四、实验步骤
准备阶段：
熟悉精馏塔的结构及精馏流程，并了解设备各部分的作用。
检查加热釜中的料液量是否适当，一般要求液面浸没电加热器并保持在液面计的2/3左右。
配制一定浓度的乙醇-水溶液作为原料液。
装置检查与启动：
关闭加料口和全部取样口，打开冷凝器顶部排气阀。
全面检查装置无误后，开启电热器进行加热升温。
建立回流：
待塔釜溶液沸腾后，注意观察塔釜、塔顶的温度变化。
当塔顶第一块塔板有上升蒸汽时关闭排气口，并调节冷却水量以保持塔顶上升蒸汽全部冷凝。
在塔顶出现回流液后（塔顶温度约在78～80℃或灵敏板温度在80℃左右），应小心控制电热器的电压、电流以维持塔顶、塔釜温度及塔釜压力的稳定。
取样分析：
在全回流操作下达到完全稳定后从塔顶、塔釜取样。取样时应用少量样品冲洗样品瓶一、二次以避免样品挥发。
将样品冷却到20℃后用液体比重天平测定比重或用阿贝折射仪进行分析以测定样品浓度。
数据处理：
根据实验数据计算全塔效率等参数并分析实验结果。全塔效率一般定义为达到一定分离要求所需的理论板数与实际板数之比即ET=(NT/NP)×100%。
五、注意事项
安全操作：实验过程中应注意安全操作规范，避免触电、烫伤等事故发生。
准确测量：在测量过程中应注意测量精度和准确度，避免误差对实验结果的影响。特别是温度、流量、浓度等关键参数的测量应采用高精度仪器进行。
合理控制变量：在进行实验时应合理控制变量以确保实验结果的可靠性和可比性。例如，在测定全塔效率时应保持其他参数如进料组成、回流比等恒定不变。
及时记录数据：在实验过程中应及时记录实验数据以便后续处理和分析。同时应注意数据的完整性和准确性避免遗漏或错误记录。
六、实验意义
筛板塔精馏实验不仅有助于学生掌握精馏塔的基本操作方法和理解精馏过程的基本原理，还能通过实际操作和数据分析培养学生的实验技能和科学思维能力。此外，该实验还为化工生产中的精馏过程提供了重要的参考依据和技术支持。



YUY-HY120筛板塔精馏实验装置