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1、实验四 多釜串联返混性能测定,1,实验四 多釜串联返混性能测定,综述 1 实验目的 2 实验原理 3 实验装置及流程 4 操作步骤 5 数据处理 6 思考与讨论,实验四 多釜串联返混性能测定,2,综述,多釜串联返混实验装置是测定带搅拌器的釜式反应器中物料返混情况的一种设备。通常是在固定搅拌马达转数和液体流量的条件下，加入示踪剂，由各级反应釜流出口测定示踪剂浓度随时间变化曲线，再通过数据处理得以证明返混对釜式反应器的影响，并能通过计算机得到停留时间分布密度函数及多釜串联流动模型的关系。,实验四 多釜串联返混性能测定,3,1 实验目的,1 通过实验了解停留时间分布测定的基本原理和实验方法； 2 掌
2、握停留时间分布的统计特征值的计算方法； 3 了解停留时间分布密度函数与多釜串联流动模型的关系； 4 了解多釜串联模型中模型参数n的物理意义；,实验四 多釜串联返混性能测定,4,2 实验原理,返混程度的大小，通常是利用物料停留时间分布的测定来研究返混程度。但是返混与停留时间分布两者不存在一一对应关系，因此不能直接把测定的停留时间分布用于描述微团间充分混和系统的返混程度，而要藉助于符号实际流动模型方法。,实验四 多釜串联返混性能测定,5,实验原理(续),停留时间分布密度函数 f(t)正比于反应器出口示踪剂的浓度.因此，本实验中用水作为物料，使用饱和KCl溶液作为示踪剂，在系统出口处安装了一套电导检
3、测系统。由于在一定的KCl水溶液浓度范围内，其浓度正比于电导值。显然，所测系统的物料停留时间密度函数正比于系统出口处KCl水溶液的电导值，即E(t)L(t),L(t)为t时刻水溶液的电导值。,实验四 多釜串联返混性能测定,6,3 实验装置及流程,实验装置如附图所示。由三釜串联系统组成，三釜串联反应器中每个釜的体积为1L。实验时，水经转子流量计流入三釜串联系统，待系统稳定后，在三釜串联系统的第一只反应釜的进口注入示踪剂，借助安置在每个反应釜出口处的电导测试系统可以检测示踪剂浓度变化情况，并由记录仪连续记录。 实验装置图 实验流程图,实验四 多釜串联返混性能测定,7,4 操作步骤,4.1 准备工作
4、 (1)将饱和KCl液体注入标有KCl的储瓶内，将水注入标有H2O的储瓶内。 (2)连接好入水管线，打开自来水阀门，使管路充满水。 (3)检查电极导线连接是否正确。,实验四 多釜串联返混性能测定,8,4.2 操作步骤(续),(1)打开总电源开关、水位控制开关、入水阀门，当水位指示绿灯亮后，打开进水转子流量计的阀门,调节水流量维持在30升/时 。 (2)分别开启三个釜的搅拌，后再调节马达转速，使三釜搅拌程度大致相同。开启电磁阀和电导仪并校正，使电导仪表针指示为满刻度1.0。将拨钮扳至“测量”位置，准备测量。,实验四 多釜串联返混性能测定,9,4.2 操作步骤(续),(3)开启计算机，双击“多釜返
5、混实验FH-3”图标，在主画面上按下“实验流程”按钮，调节“示踪剂量”、“进水流量”，使显示值为实际实验值。 (4) 按下“趋势图”按钮，调节“实验周期”、“阀开时间”，使显示值为实验所需值，开始采集数据。 (5) 测试结束， 保存数据。,实验四 多釜串联返混性能测定,10,4.3 停车,实验完毕，冲洗电磁阀，关闭各水阀，退出实验程序，关闭计算机。 五.数据处理 用离散化方法求出对应的 ,再求出相应的模型参数，随后讨论n的数值范围，就可确定这两种反应器的返混大小。,实验四 多釜串联返混性能测定,11,6 思考与讨论,1.反应器的个数有3个，模型参数n又代表了全混流反应器的个数，那么n值是否就应该是3，为什么？ 2.全混流反应器应具有什么样的特征？如何用实验的方法判断是否达到全混流反应器的模型要求？如果尚未达到，应如何调整？ 3.何谓示踪剂？对示踪剂有哪些要求？在反应器入口处注入示踪剂时应注意什么？ 4.模型参数n与实验中测得n有何不同，为什么？,实验四 多釜串联返混性能测定,12,多釜串联返混性能测定装置,实验四 多釜串联返混性能测定,13,