实验五：精馏实验
化工原理实验—精馏
化工原理实验—精馏1. 概述精馏是一种常用的分离技术，广泛应用于化工工艺中。
它通过将混合液加热至蒸发，然后在冷凝器中冷却并凝结回液体，从而实现混合物中组分的分离。
本实验旨在通过精馏实验，掌握精馏原理、操作步骤和相关设备的使用方法。
2. 实验原理2.1 精馏原理精馏是基于液体混合物中各组分的不同沸点而进行的分离过程。
在加热的作用下，沸点较低的组分会先蒸发，经过冷凝器冷却后变为液体回流，而沸点较高的组分则会滞留在容器中。
通过收集冷凝后的液体，我们可以分离出混合物中的不同组分。
2.2 实验设备在精馏实验中，主要使用以下设备：•加热设备：电热板、油浴等；•冷凝器：通常采用水冷型冷凝器，通过循环冷却水实现液体冷凝；•分馏柱：用于增加接触面积，提高分离效果；•采样装置：用于采集样品，检测组分浓度等。
2.3 操作步骤精馏实验的基本步骤如下：1.准备实验设备：包括加热设备、冷凝器、分馏柱等；2.准备混合液：按照实验要求，将需要分离的混合液制备好；3.装配设备：将冷凝器安装在分馏柱上方，连接好相应的管道和热源；4.开始加热：逐渐加热混合液，将其中的沸点较低组分蒸发出来；5.冷却和回流：通过冷凝器使蒸发的组分冷却并凝结成液体，回流到容器中；6.收集液体：将回流液体收集，并记录途中温度和时间等相关数据；7.结束实验：实验完成后，及时关闭加热设备和冷凝器，整理实验装置。
3. 实验操作及数据记录3.1 实验设备准备首先，确保实验室环境安全，检查仪器设备是否齐全，并找到精馏实验所需的各种设备：•电热板：用来提供加热源；•分馏柱：用来增加接触面积，提高分离效果；•冷凝器：通常为水冷型冷凝器，确保冷却效果良好。
3.2 实验样品准备按照实验要求，取出需要分离的混合液样品。
注意记录样品的成分和浓度等信息。
3.3 装配设备将冷凝器安装在分馏柱上方，并连接好相应的管道和热源。
确保连接紧密，无泄漏。
3.4 开始实验1.打开电热板，设置适当的加热温度；2.将混合液置于分馏烧瓶中，放入加热设备中；3.监测温度变化：通过温度计等工具，记录样品温度的变化。
精馏实验实验报告3篇
精馏实验实验报告3篇精馏实验实验报告1学院：化学工程学院姓名：学号：专业：化学工程与工艺班级：同组人员：课程名称：化工原理实验实验名称：精馏实验实验日期北京化工大学实验五精馏实验摘要：本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度，得到该处液相浓度，根据数据绘出x-y图并用图解法求出理论塔板数，从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
通过实验，了解精馏塔工作原理。
关键词：精馏，图解法，理论板数，全塔效率，单板效率。
一、目的及任务①熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。
②了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。
③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。
④测定部分回流时的全塔效率。
⑤测定全塔的浓度（或温度）分布。
⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理在板式精馏塔中，由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液，在塔板上实现多次接触，进行传热与传质，使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。
塔顶的回流量与采出量之比，称为回流比。
回流比是精馏操作的重要参数之一，其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况：最小回流比和全回流。
若塔在最小回流比下操作，要完成分离任务，则需要无穷多塔板的精馏塔。
当然，这不符合工业实际，所以最小回流比只是一个操作限度。
若操作处于全回流时，既无任何产品采出，也无原料加入，塔顶的冷凝液全部返回塔中，这在生产中午实际意义。
但是由于此时所需理论板数最少，又易于达到稳定，故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的1.2～2.0倍。
在精馏操作中，若回流系统出现故障，操作情况会急剧恶化，分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数，有以下两种定义方法。
（1）总板效率EE=N/Ne式中E——总板效率；N——理论板数（不包括塔釜）；Ne——实际板数。
(2)单板效率EmlEml=(xn-1-xn)/(xn-1-xn__)式中 Eml——以液相浓度表示的单板效率；xn ，xn-1——第n块板和第n-1块板的液相浓度；xn__——与第n块板气相浓度相平衡的液相浓度。
精馏实验
实验七 精馏实验一、实验目的1、了解精馏装置的基本流程及筛板精馏塔的结构，熟悉精馏操作方法；2、测定全回流条件下总板效率（或单板效率）。
3、观察不正常现象并及时处理问题。
二、基本原理塔釜加热，液体沸腾，在塔内产生上升蒸汽，上升蒸汽与沸腾液体有着不同的组成，这种不同组成来自轻重组份间有不同的挥发度，由此塔顶冷凝，只需要部分回流即可达到塔顶轻组份增浓和塔底重组份提浓的目的。
部分凝液作为轻组份较浓的塔顶产品，部分凝液作为回流，形成塔内下降液流，下降液流的浓度自塔顶而下逐步下降，至塔底浓度合格后，连续或间歇地自塔釜排出部分釜液作为重组份较浓的塔底产品。
全回流下测全塔效率有二个目的：（1）在尽可能短的时间内在塔内各塔板，至上而下建立浓度分布，从而使未达平衡的不合格产品全部回入塔内直至塔顶塔底产品浓度合格，并维持若干时间后为部分回流提供质量保证；（2）由于全回流下的全塔效率和部分回流下的全塔效率相差不大，在工程处理时，可以用全回流下的全塔效率代替部分回流下的全塔效率，全回流时精馏段和提馏段操作线重合，气液两相间的传质具有最大的推动力，操作变量只有1个，即塔釜加热量，所测定的全塔效率比较准确地反映了该精馏塔的最佳性能，对应的塔顶或塔底浓度即为该塔的极限浓度。
精馏塔是分离均相混合液的重要设备，衡量板式精馏塔分离性能，一般用总板效率表示：PNT N E 1-= （式7-1） 式中：E ——总板效率；N T ——理论板层数； N P ——实际板层数。
三、维持正常精馏的设备因素和操作因素合理的塔板数和塔结构为正常精馏达到指定分离任务提供了质量保证，塔板数和塔板结构为汽液接触提供传质面积。
塔板数愈少，塔高愈矮，设备投资愈省。
塔板数多少和被分离的物系性质有关，轻重组份间挥发度愈大，塔板数愈少。
反之，塔板数愈多。
塔结构合理，操作弹性大，不易发生液沫夹带、漏液、溢流液泛。
反之，会使操作不易控制，塔顶塔底质量难以保证。
为有效地实现汽液两相之间的传质，为了使传质具有最大的推动力，设计良好的塔结构能使操作时的板式精馏塔（如图7-1（a）所示）应同时具有以下两方面流动特征：（1）汽液两相总体逆流（2）汽液两相在板上错流。
化工原理实验报告--精馏实验
填料精馏塔实验一、实验目的1．观察填料精馏塔精馏过程中气、液两相流动状况；2．掌握测定填料等板高度的方法；3．研究回流比对精馏操作的影响。
二、实验原理精馏塔是实现液体混合物分离操作的气液传质设备，精馏塔可分为板式塔和填料塔。
板式塔为气液两相在塔内逐板逆流接触，而填料塔气液两相在塔内沿填料层高度连续微分逆流接触。
填料是填料塔的主要构件，填料可分为散装填料和规整填料，散装填料如：拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、θ网环等；规整填料有板波纹填料、金属丝网波纹填料等。
由于填料塔内气液两相传质过程十分复杂，影响因素很多，包括填料特性、气液两相接触状况及两相的物性等。
在完成一定分离任务条件下确定填料塔内的填料层高度时，往往需要直接的实验数据或选用填料种类、操作条件及分离体系相近的经验公式进行填料层高度的计算。
确定填料层高度有两种方法：1．传质单元法填料层高度＝传质单元高度×传质单元数（2—50）或：（2—51）由于填料塔按其传质机理是气液两相的组成沿填料层呈连续变化，而不是阶梯式变化，用传质单元法计算填料层高度最为合适，广泛应用于吸收、解吸、萃取等填料塔的设计计算。
2．等板高度法在精馏过程计算中，一般都用理论板数来表达分离的效果，因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。
（2—52）式中：Z——填料层高度，m；N T ——理论塔板数；HETP——等板高度，m。
等板高度HETP，表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度，又称为当量高度，单位为m。
进行填料塔设计时，若选定填料的HETP无从查找，可通过实验直接测定。
对于二元组分的混合液，在全回流操作条件下，待精馏过程达到稳定后，从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成，用芬斯克（Fenske）方程或在x～y图上作全回流时的理论板数。
芬斯克方程：（2—53）式中：——全回流时的理论板数；——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比；——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比；——全塔的平均相对挥发度，当α变化不大时，在部分回流的精馏操作中，可由芬斯克方程和吉利兰图，或在x～y图上作梯级求出理论板数。
化工原理精馏实验报告
化工原理精馏实验报告实验目的，通过精馏实验，掌握精馏原理和操作技能，了解精馏在化工生产中的应用。
一、实验原理。
精馏是利用液体混合物中各组分的沸点差异，通过加热、蒸馏和冷凝等过程，将混合物中的不同组分分离的方法。
在精馏过程中，液体混合物首先被加热至其中沸点最低的组分的沸点，然后将其蒸发成气体，再通过冷凝器冷却成液体，最终得到不同组分的纯净物质。
二、实验仪器与试剂。
1. 精馏设备，包括蒸馏烧瓶、冷凝器、接收烧瓶等。
2. 试剂，乙醇-水混合物。
三、实验步骤。
1. 将乙醇-水混合物倒入蒸馏烧瓶中。
2. 加热蒸馏烧瓶，待混合物沸腾后，蒸气通过冷凝器冷却成液体。
3. 收集不同温度下的液体，记录温度和收集时间。
四、实验结果与分析。
经过精馏实验，我们成功地将乙醇-水混合物分离成不同组分。
在实验过程中，我们观察到随着温度的升高，液体收集瓶中的液体组分逐渐发生变化，初馏液中含有较高乙醇含量，尾馏液中含有较高水含量。
这符合精馏原理，也验证了实验的准确性。
五、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了精馏原理和操作技能，掌握了精馏在化工生产中的应用。
精馏作为一种重要的分离方法，在化工领域有着广泛的应用，可以有效地提取纯净物质，满足不同生产需求。
六、实验注意事项。
1. 在实验过程中，要注意控制加热温度，避免混合物过热。
2. 实验结束后，要及时清洗和保养实验仪器，确保下次实验的顺利进行。
七、参考文献。
1. 《化工原理与实践》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
2. 《化工实验指导》，XXX，XXX出版社，XXXX年。
以上就是本次化工原理精馏实验的实验报告，希望能对大家有所帮助。
实验五：精馏实验
实验五精馏实验一、实验目的1．了解精馏塔的基本流程及操作方法；2．掌握精馏塔理论塔板数的计算方法；3．掌握精馏塔全塔效率的测定方法；4．了解回流比对精馏塔性能的影响；5．了解液泛现象。
二、实验原理精馏实验的原理是利用混合物的汽液共存区易挥发组分在汽相中浓度比液相中浓度大，达到提纯分离目的。
精馏塔中，上升汽相和下降液相在每一块塔板上接触实现多次部分冷凝，多次部分汽化达到提浓目的。
三、实验步骤1. 配制约8～10%(V)酒精水溶液由加料口注入塔釜内至液位计上的规定的液面为止,并关好塔釜加料口阀门。
2. 配制20%～30%（V）酒精水溶液加入原料槽中。
3. 再次确认塔釜液位在规定的标记处后，通电加热釜液。
为加快预热速度，可将三组加热棒同时加热。
4．当塔釜温度达到90o C时，依次进行如下操作：（1）关闭第一组加热棒；（2）马上打开冷凝器的排不凝气体阀，以排除系统内的空气，排完空气后即关闭此阀；（3）打开产品放液阀放尽冷凝器及中间槽中的液体（可回收利用配制做原料），然后关闭；（4）打开冷却水阀门往冷凝器内通冷却水。
5．通过可控硅把塔釜调节到约94-98o C左右，控制塔釜内的压力比大气压稍大一些。
6．进行全回流操作，7-10分钟。
7．全回流结束后，调整回流比在1.9-4之间。
8．接着打开进料泵，并调节适当的进料流量。
精馏操作要调节的参数较多，对于初次使用本设备的学生来说，难度较大，为了学生实验顺利，给出以下参数供操作时参考：塔釜：温度控制在94-98o C左右，压力控制比大气压稍大一些；中间塔板温度：控制在80～82℃；塔顶蒸气温度：控制在78～79℃左右；回流流量：1-3 L/h；产品流量：1-2 L/h；进料流量：3-6L/h。
9．控制塔釜的排液量，使塔釜液位基本保持不变，或隔15分钟排釜液，使釜液保持一定液位（一般2/3）。
10．稳定操作15-30分钟后，取样分析，用酒度计测产品和釜液浓度。
（釜液冷却至少30℃以下进行测量）。
精馏实验报告范文
精馏实验报告范文一、实验目的1.理解精馏原理及应用；2.熟悉精馏实验操作；3.掌握精馏实验装置的搭建和使用；4.学习通过精馏分离混合液。
二、实验原理精馏是一种用于分离液体混合物的方法，通过利用混合物中各组分的沸点差异，将其中的单一组分分离出来。
其中关键的装置是精馏柱，其作用是提供充足的接触面积和良好的乘流，从而实现物质的分离。
在精馏柱中，液体混合物被加热，其中的易挥发组分首先蒸发，进入精馏柱上部，经过冷凝器后再次变成液体，流入收集容器。
随着加热的继续，液体混合物逐渐蒸发，但易挥发组分的分馏效果更好，因而净水汽的组分逐渐富集。
三、实验步骤1.连接实验装置：将冷凝器与精馏柱相连接，再将精馏柱连接到加热装置上；2.添加混合液：在烧杯中加入适量混合液，将其倒入精馏柱中；3.初次加热：打开加热装置，缓慢增加温度直到混合液开始沸腾；4.收集馏分：在冷凝器冷却液的作用下，挥发的易挥发组分冷凝成液体，流入收集容器；5.蒸馏过程：随着温度的继续升高，不同组分挥发并冷凝的次序不同，不同组分的纯度也不同，根据纯度要求及实验目的，可以适时更换收集容器。
四、实验装置与材料1.实验烧杯：用于装载混合液；2.精馏装置：包括精馏柱、冷凝器等，用于实现物质的分馏；3.加热装置：控制温度的提高；4.收集容器：用于收集不同组分的馏分。
五、实验结果及分析我们在实验中选择了乙醇和水的混合液进行精馏实验。
在初次加热时，温度逐渐升高，混合液开始沸腾。
随着温度的继续升高，混合液蒸发并冷凝，乙醇的馏分率逐渐增加。
最后收集到的乙醇纯度较高，符合预期结果。
通过实验，我们可以得出以下结论：1.精馏可以有效地将混合物中的组分分离出来，利用沸点差异实现纯度的提高；2.精馏柱和冷凝器的设计对分馏效果有重要影响，良好的接触面积和乘流可以提高分馏效率；3.实验的操作技巧和对温度的控制也会影响分馏效果。
六、实验总结通过本次精馏实验，我们深入了解了精馏技术的原理和应用，并且通过实际操作掌握了精馏实验的步骤和技巧。
精馏实验(化工原理实验)
精馏实验一、实验目的1、了解筛板式精馏塔及其附属设备的基本结构，掌握精馏操作的基本方法；2、掌握精馏过程全回流和部分回流的操作方法；3、掌握测定板式塔全塔效率。
二、实验原理1、全塔效率E T全塔效率又称总板效率，是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值，即-1=T T P N E N (1)式中：T N －完成一定分离任务所需的理论塔板数，包括塔釜；P N －完成一定分离任务所需的实际塔板数。
全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率，表明塔板结构、物性系数、操作状况等因素对塔板分离效果的影响。
对于双组分体系，塔内所需理论塔板数N T ，可通过实验测得塔顶组成x D 、塔釜组成x W 、进料组成x F 及进料热状况q 、回流比R等有关参数，利用相平衡关系和操作线用图解法或逐板计算法求得。
图1塔板气液流向示意图2、单板效率ME 单板效率又称莫弗里板效率，如图1所示，是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔板前后的组成变化值之比。
按气相组成变化表示的单板效率为1*1y =n n MV n n y E y y ++--(2)按液相组成变化表示的单板效率为1*1n n ML n n x x E x x ---=-(3)式中：y n 、1n y +－分别为离开第n 、n+1块塔板的气相组成，摩尔分数；1n x -、n x －分别为离开第n-1、n 块塔板的液相组成，摩尔分数；*ny －与x n 成平衡的气相组成，摩尔分数；*nx －与y n 成平衡的液相组成，摩尔分数。
3、图解法求理论塔板数N T图解法又称麦卡勃－蒂列(McCabe-Thiele)法，简称M-T 法，其原理与逐板计算法完全相同，只是将逐板计算过程在y-x 图上直观地表示出来。
对于恒摩尔流体系，精馏段的操作线方程为：111D n n x R y x R R +=+++(4)式中：1n y +－精馏段第n+1块塔板上升的蒸汽组成，摩尔分数；n x －精馏段第n 块塔板下流的液体组成，摩尔分数；D x －塔顶溜出液的液体组成，摩尔分数；R －回流比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验五精馏实验一、实验目的1．了解精馏塔的基本流程及操作方法；2．掌握精馏塔理论塔板数的计算方法；3．掌握精馏塔全塔效率的测定方法；4．了解回流比对精馏塔性能的影响；5．了解液泛现象。
二、实验原理精馏实验的原理是利用混合物的汽液共存区易挥发组分在汽相中浓度比液相中浓度大，达到提纯分离目的。
精馏塔中，上升汽相和下降液相在每一块塔板上接触实现多次部分冷凝，多次部分汽化达到提浓目的。
三、实验步骤1. 配制约8～10%(V)酒精水溶液由加料口注入塔釜内至液位计上的规定的液面为止,并关好塔釜加料口阀门。
2. 配制20%～30%（V）酒精水溶液加入原料槽中。
3. 再次确认塔釜液位在规定的标记处后，通电加热釜液。
为加快预热速度，可将三组加热棒同时加热。
4．当塔釜温度达到90o C时，依次进行如下操作：（1）关闭第一组加热棒；（2）马上打开冷凝器的排不凝气体阀，以排除系统内的空气，排完空气后即关闭此阀；（3）打开产品放液阀放尽冷凝器及中间槽中的液体（可回收利用配制做原料），然后关闭；（4）打开冷却水阀门往冷凝器内通冷却水。
5．通过可控硅把塔釜调节到约94-98o C左右，控制塔釜内的压力比大气压稍大一些。
6．进行全回流操作，7-10分钟。
7．全回流结束后，调整回流比在1.9-4之间。
8．接着打开进料泵，并调节适当的进料流量。
精馏操作要调节的参数较多，对于初次使用本设备的学生来说，难度较大，为了学生实验顺利，给出以下参数供操作时参考：塔釜：温度控制在94-98o C左右，压力控制比大气压稍大一些；中间塔板温度：控制在80～82℃；塔顶蒸气温度：控制在78～79℃左右；回流流量：1-3 L/h；产品流量：1-2 L/h；进料流量：3-6L/h。
9．控制塔釜的排液量，使塔釜液位基本保持不变，或隔15分钟排釜液，使釜液保持一定液位（一般2/3）。
10．稳定操作15-30分钟后，取样分析，用酒度计测产品和釜液浓度。
（釜液冷却至少30℃以下进行测量）。
11．当产品浓度达到88-95%（V），记录温度、压力、流量等全部数据，并填写下表，一个操作过程结束。
四、实验数据记录1．实验数据转换查有关图表，把实验数据中的酒度计读数转换为摩尔浓度，酒精浓度由酒度计示值通过查表转换成质量分率与摩尔分率。
2．求回流比R回流比对蒸馏产品的浓度有很大影响，按下式计算：R=回流量L/产品量D 本示例： R=3.8/2=1.9 3．精馏段操作线方程的求法精馏段操作线方程的一般表示如下：111+++=+R x x R R y D n n式中， x D 为塔顶产物摩尔浓度x n 下降液相摩尔浓度 y n+1 上升汽相摩尔浓度把本示例R=1.9, x D =0.7 代入上式，得本示例精馏段操作线方程如下：242.0655.01+=+n n x y4．q 值的计算q 值表示进料的物理状况，q 值的一般计算式如下：mmp r r t C q +∆=式中： C p 为进料的比热 kJ/kmol. ℃Δt 进料的温度与泡点的温差 ℃ r m 进料的汽化潜热 kJ/kmol本示例：26 ℃的进料摩尔浓度为11%，对应的泡点为87 ℃， 所以Δt =87-26=61 ℃ 进料比热C p =3.04×46×0.11+4.18×18×(1-0.11)=81kJ/kmol. ℃ 进料的汽化潜热r m =46×943×0.11+18×2400×(1-0.11)=43220kJ/kmol所以 ：q=1.11 5. q 线方程q 线方程的一般表达式如下： 11---=q x x q q y F 本示例： q=1.11 x F =0.11 所以034.11.10-=x y6．在酒精-水汽液平衡图上画q 线方程与精馏段操作线方程，求理论塔板数N T如下图所示， 先画酒精-q 线和精馏段操作线；由q 作图求得理论塔板数N T =6（包括塔釜）图3 酒精-水汽液平衡图7．求全塔效率E T全塔效率E T=理论板数N T/实际塔板数N P示例：蒸馏塔有n块塔板，加上塔釜1块塔板，即：N P=（n + 1）块六、实验注意事项1．精馏操作先预热，全回流10分钟，全回流状态下没有进料，也没产品，不能启动进料泵；2．精馏过程中一定要控制温度，不能超过95度，避免温度过高引起意外；3．精馏实验停止前，注意操作顺序：先停加热，再停泵，最后停冷却水。
注：1 进料摩尔分率浓度是由配制稀酒精溶液时的配料量确定的；2 加大塔釜加热功率，可观察到液泛现象；3 操作结束后，关掉电源开关和冷却水阀门；4 做完实验后,按以下步骤处理实验数据,目标是求出理论板数与全塔效率。
七、思考题预习思考题：1．精馏操作中的全回流起什么作用？全回流操作在什么情况下启用？全回流操作时是否需要开启离心泵？2．精馏塔操作过程中，若其他条件均不变，增大塔顶回流比，产品浓度如何变化？3．本次实验中，精馏塔的实际塔板数是如何确定的？实验报告思考题：1．本实验中，进料的热状态如何？若塔顶回流比确定，进料热状态对精馏塔产品有何影响？2．本次实验中，加热装置、进料泵及冷却水阀门，在实验开始时三者启动顺序如何？实验停止时三者关闭顺序如何？实验八停留时间分布的测定一、实验目的1. 了解利用电导率测定停留时间分布的基本原理和实验方法；2. 掌握停留时间分布的统计特征值的计算方法；3. 了解学会用理想反应器串联模型来描述实验系统的流动特性。
二、实验原理停留时间分布测定所采用的方法主要是示踪响应法。
它的基本思路是：在反应器入口以一定的方式加入示踪剂，然后通过测量反应器出口处示踪剂浓度的变化，间接地描述反应器内流体的停留时间。
常用的示踪剂加入的方式有脉冲输入、阶跃输入和周期输入等。
本实验选用的是脉冲输入法。
脉冲输入法是在极短的时间内，将示踪剂从系统的入口处注入主体流，在不影响主流体原有流动特性的情1形象地描述。
示踪剂检测Ｑ(a) 脉冲输入法c0 c0C C(b) 脉冲输入(c) 出口响应图1 脉冲法测停留时间分布脉冲输入法测得的停留时间分布代表了物料在反应器中的停留时间分布密度即E(t)。
若加入示踪剂后混合流体的流率为Q，出口处示踪剂浓度为C（t），在dt时间里示踪剂的流出量为Qc(t)dt，由E(t)定义知E(t)dt是出口物料中停留时间在t与t+dt之间示踪剂所占分率，若在反应器入口加入示踪剂总量为m 对反应器出口作示踪剂的物料衡算，即（１）示踪剂的加入量可以用下式计算（２）在Ｑ值不变的情况下，由（１）式和（２）式求出：（３）关于停留时间的另一个统计函数是停留时间分布函数F(t)，即（４）用停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)来描述系统的停留时间，给出了很好的统计分布规律。
但是为了比较不同停留时间分布之间的差异，还需要引入另外两个统计特征值，即数学期望和方差。
数学期望对停留时间分布而言就是平均停留时间_t，即（５）方差是和理想反应器模型关系密切的参数，它的定义是：（６）若采用无因次方差2Θσ则有2Θσ_2/tiσ=2对活塞流反应器2=Θσ,而对全混流反应器12=Θσ;对介于上述两种理想反应器之间的非理想反应器可以用多釜串联模型描述。
多釜串联模型中的模型参数Ｎ可以由实验数据处理得到的2Θσ来计算。
（７）当Ｎ为整数时，代表该非理想流动反应器可以用Ｎ个等体积的全混流反应器的串联来建立模型。
当Ｎ为非整数时，可以用四舍五入的方法近似处理，也可以用不等体积的全混流反应器串联模型。
三、实验设备的特点1.本实验装置数据稳定,重现性好, 使用方便，安全可靠。
2.本装置设备紧凑，功能齐全。
四、装置、流程及试剂图2 停留时间分布装置图反应器为有机玻璃制成的搅拌釜。
其有效容积为1000ml。
搅拌方式为叶轮搅拌。
流程中配有四个这样的搅拌釜。
示踪剂是通过一个电磁阀瞬时注入反应器。
示踪剂KCl 在不同时刻浓度c(t)的检测通过电导率仪完成。
图3 数据采集原理方框图电导率仪的传感为铂电极，当含有KCl的水溶液通过安装在釜内液相出口处铂电极时，电导率仪将浓度c(t)转化为毫伏级的直流电压信号，该信号经放大器与A／D转机卡处理后，由模拟信号转换为数字信号。
该代表浓度c(t)的数字信号在微机内用预先输入的程序进行数据处理并计算出每釜平均停留时间和方差以及N后，由打印机输出。
五、实验步骤1. 准备工作：1) 在室温下，配KCl饱和溶液500ml ，取100 ml从釜中拆下电极头，然后把电极头分别插入KCl饱和溶液，把电导仪打到校正档调满刻度，进行电极校正，然后装好电极。
2) 把料液槽中加满水，打开泵进口处阀门，关闭流量计阀门，检查各阀门开关状况，调整到适当的位置。
2.三釜串联实验1) 将三釜串联的开关打开，大釜开关关闭，管式反应器开关关闭，将示踪剂加料的三通阀调整到三釜的位置，打开泵回流开关。
2) 打开总电源开关，并打开泵开关，缓缓打开流量计调节阀，调到适当的流量位置（若流量偏小可适当关闭泵回流阀）。
3) 缓缓调节各釜顶部放空阀，让水充满釜，打开搅拌开关，调节搅拌速率到适当位置。
4) 打开加示踪剂开关，以驱赶管路中的气体调整到恰好没有气泡混入釜中为最佳，关闭加示踪剂开关，运行15min。
5) 待系统稳定后，用注射器迅速注入示踪剂，在记录纸上作起始标记。
6)当记录仪上显示的浓度在2min内觉察不到变化时，即认为终点己到。
3 实验结束1) 实验完毕，关闭搅拌开关、泵开关，关上总电源开关，清洗示踪剂加料槽中的KCl溶液，放出釜内液体（有必要的话活化电极）。
2) 可把三釜串联开关关闭，打开大釜开关，将示踪剂加料阀调到大釜位置按上述操作进行大釜试验，其数据与小釜数据进行比较。
六、数据处理序号 时间/s 电导率1/us·cm -1 c1(t)/mol·l -1 电导率2/us·cm -1 c2(t)/mol·l -1 电导率3/us·cm -1 c3(t)/mol·l -1 1 2 3 4七、结果讨论1. 将各个时刻所记录的电导率值，根据对应温度下的电导率和浓度关系：在25OC 时461050.410396.7)(--⨯-⨯⨯=κt c ，计算出相应的c(t)值，并根据公式mt Qc t E )()(=计算出各个时刻对应的E(t)值。
2．以E(t)为纵坐标，t 为横坐标，标绘出E(t)~t 曲线。
3．根据∑∑===ni i ni i it E t E tt 11)()]([，计算t 值。
4．根据t t E t t E ni i ni i i t-=∑∑==1122)9)(σ，计算2tσ的值。