精餾實驗是化工原理實驗中的經(jīng)典項目,通過搭建精餾實驗裝置可以深入了解精餾過程的原理和操作要點。以下是精餾實驗裝置的詳細搭建步驟。
在搭建裝置之前,首先要準備好所需的儀器設(shè)備和材料。這包括精餾塔主體(如玻璃或金屬材質(zhì)的塔體)、塔釜、冷凝器、再沸器、溫度計、壓力計、流量計、連接管道、閥門以及支架等。檢查各部件是否完好無損,如有破損或缺失應及時更換或補充。同時,根據(jù)實驗要求準備好合適的待分離物系,如乙醇-水混合液等。
第一步是安裝塔釜。將塔釜放置在平穩(wěn)的地面上或?qū)嶒炁_上,確保其水平放置,以保證在加熱過程中液體能夠均勻受熱。然后,將再沸器與塔釜通過合適的管道連接起來,連接處要密封良好,可使用橡膠墊圈或密封膏等進行密封,防止液體泄漏。在再沸器上安裝加熱裝置,如電熱套或蒸汽加熱盤管等,并連接好溫度控制設(shè)備,以便精確控制加熱溫度。

接著進行精餾塔主體的安裝。將精餾塔垂直安裝在塔釜上方,使用支架固定塔體,保證塔體的穩(wěn)定性和垂直度。在塔體上按一定間距開孔,用于安裝溫度計套管。將溫度計插入套管中,并固定好,確保溫度計的感溫部分位于塔內(nèi)合適的位置,能夠準確測量塔內(nèi)不同高度的溫度分布。
然后連接冷凝器。將冷凝器安裝在精餾塔的頂部,通過管道將塔頂蒸汽出口與冷凝器的入口相連,同樣要注意連接處的密封。冷凝器的出口連接到回流罐,在連接管道上安裝流量計,用于測量回流液的流量。在回流罐下方安裝接收瓶,用于收集餾出液。
接下來是安裝進料系統(tǒng)。在精餾塔的適當位置安裝進料口,將進料管與進料口連接,進料管另一端連接到進料泵或高位槽。在進料管上安裝流量計,以便控制進料量。同時,在塔釜、進料線、回流線等關(guān)鍵部位安裝閥門,用于控制物料的流量和流向。
最后,檢查整個裝置的氣密性。關(guān)閉所有進料閥、出料閥和放空閥,啟動再沸器加熱,使塔內(nèi)壓力升高。當壓力達到一定值時,關(guān)閉加熱裝置,觀察壓力是否在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定。如果壓力下降明顯,說明裝置存在泄漏點,需要重新檢查并緊固各連接處,直至裝置氣密性良好。
完成上述步驟后,精餾實驗裝置就搭建完畢,可以進行后續(xù)的實驗操作,通過調(diào)節(jié)各參數(shù)來研究精餾過程的規(guī)律和特點。