昆明理工大学 连续流动反应器中的返混测定 实验的数据EXCEL处理

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连续均相实验报告

连续均相实验报告

一、实验名称:连续均相反应器停留时间分布的测定二、实验目的:1. 了解管式反应器的特点和原理;2. 掌握脉冲示踪法测定管式反应器和釜式反应器内物料停留时间分布测定和数据处理方法;3. 掌握活塞管式反应器和全混流反应器内物料的停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)的特点及其数学特征;4. 学会用理想反应器的串联模型来描述实验的流动性。

三、实验原理:由于反应器内流体速度分布不均匀,或某些流体微元运动方向与主体流动方向相反,因此使反应器内流体流动产生不同程度的返混。

在反应器设计、放大和操作时,往往需要知道反应器中返混程度的大小。

停留时间分布能定量描述返混程度的大小,而且能够直接测定。

因此停留时间分布测定技术在化学反应工程领域中有一定的地位。

停留时间分布可用分布函数F(t)和分布密度E(t)来表示,两者的关系为:F(t) = ∫E(τ)dτ测定停留时间分布最常用的方法是阶跃示踪法和脉冲示踪法。

本实验采用脉冲示踪法。

四、实验仪器与试剂:1. 管式反应器;2. 釜式反应器;3. 脉冲示踪仪;4. 示踪剂(如荧光素钠);5. 实验用液体(如水);6. 秒表;7. 计算机及数据处理软件。

五、实验步骤:1. 将管式反应器和釜式反应器安装好,确保连接正确;2. 在反应器中充满实验用液体,待液体稳定后,关闭进出口阀门;3. 使用脉冲示踪仪向反应器内注入示踪剂,示踪剂浓度为Co;4. 打开进出口阀门,使反应器内液体流动,并记录示踪剂出口浓度C(t);5. 使用秒表记录示踪剂出口浓度C(t)随时间的变化,记录时间点为t1、t2、t3...tn;6. 将记录的数据输入计算机,使用数据处理软件计算停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t);7. 根据E(t)和F(t)分析反应器内物料的停留时间分布特点。

六、实验结果与分析:1. 通过实验,我们得到了管式反应器和釜式反应器内物料的停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t);2. 分析E(t)和F(t)可以发现,管式反应器内物料停留时间分布较为均匀,釜式反应器内物料停留时间分布存在一定程度的返混;3. 根据E(t)和F(t)的特点,我们可以对反应器进行优化设计,提高反应效率。

实验8 连续流动反应器中的返混测定

实验8  连续流动反应器中的返混测定

实验8 连续流动反应器中的返混测定实验八连续流动反应器中的返混测定1.目的及任务1.1 实验目的1.了解全混釜和多釜串联反应器的返混特性;2.掌握利用电导率测定停留时间分布的基本原理和实验方法;3.了解停留时间分布与多釜串联模型的关系;4.了解模型参数n的物理意义及计算方法。

1.2实验任务1. 用脉冲示踪法测定单反应釜停留时间分布,确定返混程度;2. 用脉冲示踪法测定三反应釜串联系统的停留时间分布,确定返混程度;2.基本原理在连续流动的釜式反应器内,激烈的搅拌使得反应器内物料发生混合,反应器出口处的物料会返回流动与进口处物料混合,形成空间上的返混;为限制空间返混的发生程度,通常从几何空间上将一个反应釜分成多个反应釜,可以使返混程度降低。

在连续流动的釜式反应器内,不同停留时间的物料之间的混合形成时间上的返混。

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。

停留时间分布的测定方法有脉冲法,阶跃法等,常用的是脉冲法。

当系统达到稳定后,在系统的入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及物料衡算,可知QftdtVCtdt,,, ,,,,(1) 示踪剂加入量符合, ,,Q,VCtdt(2) ,0由(1)与(2)可得停留时间分布密度函数VCtCt,,,,,,ft,, ,,(3) ,,,,VCtdtCtdt,,00由此可见与示踪剂浓度成正比。

因此,本实验中用水作为连续流动的物料,,,,,ftCt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L成正比,则可用电导值来表达物料的停留时间变化关系,即,这里,,,,ft,Lt,,,为t时刻的电导值,为无示踪剂时电导值。

连续流动反应器中返混测定实验数据测定

连续流动反应器中返混测定实验数据测定

1 / 13实验八 连续流动反应器中的返混测定1. 目的及任务1.1. 实验目的1.1. 了解全混釜和多釜串联反应器的返混特性;了解全混釜和多釜串联反应器的返混特性;2.2. 掌握利用电导率测定停留时间分布的基本原理和实验方法;掌握利用电导率测定停留时间分布的基本原理和实验方法;3.3. 了解停留时间分布与多釜串联模型的关系;了解停留时间分布与多釜串联模型的关系;4.4. 了解模型参数n 的物理意义及计算方法。

的物理意义及计算方法。

1.2. 实验任务1.1. 用脉冲示踪法测定单反应釜停留时间分布,确定返混程度;用脉冲示踪法测定单反应釜停留时间分布,确定返混程度;2.2. 用脉冲示踪法测定三反应釜串联系统的停留时间分布,确定返混程度;用脉冲示踪法测定三反应釜串联系统的停留时间分布,确定返混程度;2. 基本原理在连续流动的釜式反应器内,激烈的搅拌使得反应器内物料发生混合,反应器出口处的物料会返回流动与进口处物料混合,物料会返回流动与进口处物料混合,形成空间上的返混;形成空间上的返混;形成空间上的返混;为限制空间返混的发生程度,为限制空间返混的发生程度,为限制空间返混的发生程度,通常通常从几何空间上将一个反应釜分成多个反应釜,可以使返混程度降低。

从几何空间上将一个反应釜分成多个反应釜,可以使返混程度降低。

在连续流动的釜式反应器内,不同停留时间的物料之间的混合形成时间上的返混。

返混程度的大小,一般很难直接测定,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。

通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。

通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。

然而测定不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。

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。

连续流动反应器中的返混测定实验报告

连续流动反应器中的返混测定实验报告

连续流动反应器中的返混测定实验报告篇一:《连续流动反应器中的返混测定实验报告》嗨,今天我要给大家讲一讲我们做的一个超有趣的实验——连续流动反应器中的返混测定实验。

我和我的小伙伴们刚进实验室的时候,都特别兴奋。

哇,那些仪器看起来就像神秘的魔法道具一样。

我们的老师站在前面,就像一个魔法师要带领我们探索一个奇妙的世界。

这个实验的目的呢,就是要测定连续流动反应器中的返混情况。

啥是返混呢?就好比一群小动物在一条小路上走,本来应该是按照顺序规规矩矩地往前走的,可是突然有些小动物开始乱走,跑到别的小动物前面或者后面去了,这种混乱的情况就有点像返混。

那在这个反应器里,流体就像那些小动物,正常情况下是有一定的流动规律的,要是出现返混,就打乱这个规律了。

我们开始做实验啦。

首先看到的是那个连续流动反应器,它长长的,有点像一个大管道。

我们小心翼翼地把各种试剂加入进去,那感觉就像是在给这个大管道喂食一样。

旁边的同学小明特别紧张,他紧紧地握着试剂瓶,说:“我可千万不能加错了,这就像厨师做菜不能放错调料一样啊。

”我笑着对他说:“你就放心吧,咱们都准备这么久了。

”然后呢,我们要启动一些设备来让流体在反应器里流动起来。

这时候就听到机器嗡嗡嗡的声音,就像一群小蜜蜂在唱歌。

流体在反应器里流动的时候,我们得想办法去测量返混的情况。

这可不容易呢。

我们就像侦探一样,要寻找各种线索。

我们用到了一种特殊的方法,叫示踪法。

就好像是在一群白色的羊里面放进一只黑色的羊,然后观察这只黑色的羊是怎么在羊群里乱跑的。

我们往反应器里加入一种特殊的示踪物,然后在不同的地方检测它的浓度。

这时候我们就得很仔细啦,因为一点点小错误就可能让我们得到错误的结果。

我和小红负责在一个检测点检测浓度。

小红眼睛紧紧盯着检测仪器,嘴里还不停地念叨:“快给我个准确的数字呀。

”我在旁边给她加油打气:“别着急,它就像一个害羞的小朋友,等会儿就会告诉你答案了。

”当我们终于得到一个数值的时候,我们都高兴得跳了起来。

连续循环反应器中返混状况测定

连续循环反应器中返混状况测定

实验名称:实验三连续循环反应器中返混状况测定模块名称预习考查题目权重1、理想的连续循环反应器在循环比R=0和R=∞时,将成为哪两种理想的反应器?()A、R=0时为全混流反应器;R=∞时为平推流反应器B、R=0时为平推流反应器;R=∞时为全混流反应器C、R=0时为无梯流反应器;R=∞时为微分流反应器D、R=0时为平推流反应器;R=∞时为微分流反应器2、以下对连续循环反应器的循环比的定义,正确的说法是?()A、循环体积流量与反应器入口体积流量之比B、反应器入口体积流量与循环体积流量之比C、循环体积流量与最终离开反应器物料的体积流量之比D、最终离开反应器物料的体积流量与循环体积流量之比3、描述返混程度的多釜串联模型参数n,与连续循环反应器的循环比R的关系式?()A、增大循环比R,模型参数n将增大B、增大循环比R,模型参数n将出现极值C、增大循环比R,模型参数n不变D、增大循环比R,模型参数n将减小4、在连续循环反应器中,限制返混的措施有?多选()A、填充固体填料B、增大循环比RC、增大管径D、提高高径比5、实验采用饱和KCL水溶液作为示踪剂的理由是?多选()A、无毒无害,价廉易得B、强电解质,电导率响应灵敏20C、易于溶解在测定体系中D、不与体系发生化学反应你的回答本模块得分[满分100]B|C|D|A,B,C,D|A,B,C,D 93 模块名称仪器选择题目权重选错一次扣5分10你的回答本模块得分[满分100]正确答案:记录仪、微机、循环泵、排液阀、填料塔 (红色圈所指示部分)、电导仪、进水阀、循环流量计、电极、注射器、流量计做错次数:0100模块名称操作步骤题目权重选错一次扣5分10你的回答本模块得分[满分100]正确答案:做错次数:0100模块名称实验报告--实验目的题目权重请单击本次实验目的前的复选框作出选择,答案不止一项。

A、了解连续均相管式循环反应器的返混特性。

B、掌握电导仪表的通讯原理。

C、研究不同循环比下的返混程度,计算模型参数n。

连续流动反应器中的返混测定

连续流动反应器中的返混测定

angh epub− Sh les R of t
=
∫∞tf 0
(t )dt
=
∫∞tC 0
(t
)dt
∫∞C 0
(t
)dt
(4)
Peop ersity 采用离散形式表达 并取相同时间间隔∆t, 则
hted niv y − rig U log t
=
ΣtC (t )∆t ΣC (t )∆t
=
Σt ⋅ L(t) ΣL(t )
2 计算模型参数 n 讨论二种系统的返混程度大小
of 3 讨论一下如何限制返混或加大返混程度
H 主要符号说明
ersity C(t) - t 时刻反应器内示踪剂浓度
righted Univ logy f (t) - 停留时间分布密度
opy China echno F(t) - 停留时间分布函数 T Lt , L , L(t) - 液体的电导值
6 7
7
(1) 通水 开启水开关 让水注
1
hted niv y 5 rig U log 水源
8
下 水
5
8 2
8 3
满反应釜 调节进水流量为 20 L h
8
4
下 水
保持流量稳定
opy ina no 图 2–22 连续流动反应器返混实验装置图
(2) 通电 开启电源开关
Ch ech 1–全混釜 3L 2 3 4–全混釜 1L 5–转子流量计 6–电机 ast d T a 7–电导率仪 8–电导电极 9–记录仪 10–四笔记录仪或微机
并得到无因次方差
σ
2 θ
与模型参数
n

ast d T a 在关系为
E cience an 200237 of Chin n

实验十四连续流动反应器中的返混测定

实验十四连续流动反应器中的返混测定

实验十四连续流动反应器中的返混测定引言连续流动反应器是一种在工业中广泛使用的设备。

在这种反应器中,反应物以恒定速度不断流入反应器,而产物也以相同的速度从反应器中流出。

这种设计使得反应器可以连续运行,并且在长时间内保持稳定的反应条件。

在这个实验中,我们将使用连续流动反应器来深入研究如何通过返混来确定反应器中产物浓度的变化。

实验原理为了测定反应器中产物的浓度变化,我们可以使用返混的技术。

在返混中,反应物流入反应器时,我们将一部分流量分流到一个分流器中,并且在分流器中加入一个返混槽。

在返混槽中,我们将反应物与以前产生的产物混合在一起。

这种混合会使得反应物的浓度下降,并且增加产物的浓度。

图1展示了实验中使用的连续流动反应器的示意图。

反应物在流入反应器之前会先被送入一个混合罐中进行均匀混合。

这样做是为了确保反应物在进入反应器之前具有均匀的浓度。

接着反应物会被推入反应器中,在反应器中发生化学反应。

在反应物在流出反应器之前,一部分反应物流量会被分流到一个分流器中,并且混合在一起进行返混。

混合物然后被送回反应器中,进一步提高产物的浓度。

流出反应器的产物将被分析仪进行测定,以确定产物浓度变化的程度。

实验目的本实验的主要目的是通过连续流动反应器中的返混测定来测定反应器中产物浓度的变化。

实验的目标是通过实验确定反应恒定的速率常数,并且确定异丙醇酸酯化反应的反应级数。

此外,我们还将研究连续流动反应器中的反应动力学,以帮助我们更好地理解这种设备的运行方式。

实验装置本实验中使用的仪器及设备如下:1. 连续流动反应器2. 反应物混合罐3. 分流器4. 返混槽5. 产物分析仪6. 恒温水浴实验材料1. 异丙醇,分析纯2. 乙酸,分析纯3. 硫酸,分析纯4. 正己烷,色谱纯实验步骤实验记录与数据处理1. 记录实验中使用的反应物的浓度及混合比例。

2. 记录实验中测量的产物浓度数据,并且将这些数据绘制成图表。

3. 计算在不同时间点上的产物浓度以及产物浓度的变化率。

连续均相管式循环反应器中的返混实验

连续均相管式循环反应器中的返混实验

连续均相管式循环反应器中的返混实验4学时一、实验原理及要点1.实验原理在工业生产上,对某些反应为了控制反应物的合适浓度,以便控制温度、转化率和收率,同时需要使物料在反应器内由足够的停留时间,并具有一定的线速度,而将反应物的一部分物料返回到反应器进口,使其与新鲜的物料混合再进入反应器进行反应。

在连续流动的反应器内,不同停留时间的物料之间的混和称为返混。

对于这种反应器循环与返混之间的关系,需要通过实验来测定。

在连续均相管式循环反应器中,若循环流量等于零,则反应器的返混程度与平推流反应器相近,由于管内流体的速度分布和扩散,会造成较小的返混。

若有循环操作,则反应器出口的流体被强制返回反应器入口,也就是返混。

返混程度的大小与循环流量有关,通常定义循环比R 为:流量离开反应器物料的体积循环物料的体积流量=R循环比R 是连续均相管式循环反应器的重要特征,可自零变至无穷大。

当R=0时,相当于平推流管式反应器。

当R=∞时,相当于全混流反应器。

因此,对于连续均相管式循环反应器,可以通过调节循环比R ,得到不同返混程度的反应系统。

一般情况下,循环比大于20时,系统的返混特性已经非常接近全混流反应器。

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。

停留时间分布的测定方法有脉冲法,阶跃法等,常用的是脉冲法。

当系统达到稳定后,在系统的入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 ()()Q dt t C V dt t f ⋅=()⎰∞=0dtt VC Q所以()()()()()dt t C t C dt t VC t VC t f ⎰⎰∞∞==由此可见()t f 与示踪剂浓度()t C 成正比。

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