在
篩板精餾實驗裝置中,混合液的蒸汽逐板上升,回流液逐板下降,氣液兩相在塔板上接觸以實現(xiàn)傳質(zhì),以達(dá)到分離的目的。如果在每層塔板上,離開塔板的液體組成與蒸汽組成處于平衡狀態(tài),則該塔板稱為理論板。然而在實際操作的塔中,由于接觸時間有限,氣液兩相不可能達(dá)到平衡,即實際塔板達(dá)不到一塊理論板的分離效果,因此精餾塔所需要的實際板數(shù)總比理論板數(shù)多。對二元物系,全回流時,根據(jù)塔頂、塔底氣液組成可求出理論塔板數(shù)。理論塔板數(shù)與實際塔板數(shù)之比即為塔的總板效率E。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:E=Nt/Np。其中:
E為總板效率,Nt是理論板層數(shù),Np是實際板層數(shù);
理論板層數(shù)的求法可用圖解法。本實驗是使用乙醇—水二元物系在全回流條件下操作,只需測定塔頂餾出液組成和釜液組成又,即可用圖解法求得,實際板層數(shù)為已知,所以利用上式可求得塔效率。
篩板精餾實驗裝置的實驗數(shù)據(jù)處理:由乙醇—水溶液密度與組成關(guān)系表,根據(jù)測定的密度查取對應(yīng)的質(zhì)量分率,再將質(zhì)量分率換算成摩爾分率。計算過程中,由乙醇—水溶液密度與組成關(guān)系表有,餾出液質(zhì)量分?jǐn)?shù),釜液質(zhì)量分?jǐn)?shù),則可由圖解法得NT,于是得總板效率。
注意:
1.塔頂和塔釜的溫度組成等原始數(shù)據(jù)用表格形式列出;
2.計算理論板數(shù)及全塔效率。