实验报告模板(单三釜)1

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1、沈阳化工学院化学工程与工艺专业实验实验报告班级同组人评分姓名实验日期指导教师实验项目连续流动反应器中的返混测定一、实验目的本实验通过单釜与三釜反应器中停留时间分布的测定，将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度，从而认识限制返混的措施。(1)掌握停留时间分布的测定方法。(2)了解停留时间分布与多釜串联模型的关系。(3)了解模型参数n的物理意义及计算方法。二、实验原理在连续流动的反应器内，不同停留时间的物料之间的混合称为返混。返混程度的大小，一般很难直接测定，通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。然而测定不同状态的反应器内停留时间分布时，我们可以发现，相同的停留时

2、间分布可以有不同的返混情况，即返混与停留时间分布不存在一一对应的关系，因此不能用停留时间分布的实验测定数据直接表示返混程度，而要借助于反应器数学模型来间接表达。物料在反应器内的停留时间完全是一个随机过程，须用概率分布方法来定量描述。所用的概率分布函数为停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)。停留时间分布密度函数E(t)的物理意义是：同时进入的N个流体粒子中，停留时间介于t到t+dt间的流体粒子所占的分率dN／N为E(t)dt。停留时间分布函数F(t)的物理意义是：流过系统的物料中停留时间小于t的物料的分率。停留时间分布的测定方法有脉冲法，阶跃法等，常

3、用的是脉冲法。当系统达到稳定后，在系统的人口处瞬间注入一定量Q的示踪物料，同时开始在出口流体中检测示踪物料的浓度变化。由停留时间分布密度函数的物理含义，可知⑴20currencydeposit,weprescribeapassonaregularbasis,qilucardaccountonaregularbasis),certificatebondsandsavingsbonds(electronic);3.notdrawnonabanksavingscertificate,certificatebondsapplyformortgageloans,accepti

4、ngonlythelender⑵所以⑶由此可见E(t)与示踪剂浓度c(t)成正比。因此，本实验中用水作为连续流动的物料，以饱和KCl作示踪剂，在反应器出口处检测溶液电导值。在一定范围内，KCl浓度与电导值成正比，则可用电导值来表达物料的停留时间变化关系，即E(t)∝L(t)，这里L(t)=Lt-L∞，Lt为t时刻的电导值，L∞为无示踪剂时电导值。停留时间分布密度函数E(t)在概率论中有两个特征值，平均停留时间(数学期望)和方差δt2。的表达式为：⑷采用离散形式表达，并取相同时间间隔△t，则：⑸δt2的表达式为：⑹也用离散形式表达，并取相同△t，则：⑺若用无量纲对比时

5、间θ来表示，即θ=t/，无量纲方差。在测定了一个系统的停留时间分布后，如何来评价其返混程度，则需要用反应器模型来描述。这里我们采用的是多釜串联模型。所谓多釜串联模型是将一个实际反应器中的返混情况作为与若干个全混釜串联时的返混程度等效。这里的若干个全混釜个数n是虚拟值，并不代表反应器个数，n20currencydeposit,weprescribeapassonaregularbasis,qilucardaccountonaregularbasis),certificatebondsandsavingsbonds(electronic);3.notdrawnonaba

6、nksavingscertificate,certificatebondsapplyformortgageloans,acceptingonlythelender称为模型参数。多釜串联模型假定每个反应器为全混釜，反应器之间无返混，每个全混釜体积相同，则可以推导得到多釜串联反应器的停留时间分布函数关系，并得到无量纲方差与模型参数n存在关系为⑻当n=1,=1，为全混流特征；当n→∞，→0，为平推流特征；这里n是模型参数，是个虚拟釜数，并不限于整数。三、实验装置及流程实验装置如图1所示，由单釜与三釜串联二个系统组成。三釜串联反应器中每个釜的体积为1L，单釜反应器体积为3L

7、，用可控硅直流调速装置调速。实验时，水分别经二个转子流量计流入二个系统。稳定后在二个系统的入口处分别快速注入示踪剂，由每个反应釜出口处电导电极检测示踪剂浓度变化，并由计算机自动记录下来。图1连续流动反应器返混实验装置图1--全混釜(3L)；2，3，4--全混釜(1L)；5--转子流量计；6—电机；7--电导率仪；8--电导电极；9--记录仪；10--微机四、实验步骤及方法(1)通水，开启水开关，让水注满反应釜，调节进水流量为20L／h，保持流量稳定。(2)通电，开启电源开关。①开动搅拌装置，单釜转速约为280r／min，三釜转速约为140r／min。②开电导仪并