单釜与多釜串联反应器实验装置，反应器设备
2024-07-18 15:34
单釜与多釜串联反应器实验装置是一种用于教学和科研的实验设备，主要用于研究反应器中物料的停留时间分布、返混性能等。以下是对该实验装置的详细介绍：
一、装置组成
单釜与多釜串联反应器实验装置通常由多个部分组成，包括但不限于：
反应釜：采用优质透明有机玻璃制成，容积根据实验需求设计，单釜容积可能较大（如3000ml），而多釜串联时每个釜的容积可能较小（如1000ml）。釜内常安装挡板以防止搅动时产生涡流。
搅拌电机：用于驱动反应釜内的搅拌器，使物料混合均匀。搅拌电机的转速可调，以适应不同的实验条件。
流量计：用于观察和控制进料流量，确保实验过程中物料流量的稳定性。常用的流量计有液体转子流量计等。
输送泵：用于将物料输送到反应釜中，保持实验系统的连续流动。
示踪剂瓶：用于储存示踪剂，如氯化钾（KCl）或氯化钠（NaCl），用于测定物料在反应器中的停留时间分布。
电导率仪：分别安装于各釜出口，用于测定出口示踪剂的含量，从而推算出物料在反应器中的停留时间分布。
蓄水箱：用于储存实验所需的流体（如水），并可能配备缺水自动进水装置。
控制柜：包含调速器、电源控制等装置，用于对整个实验装置进行集中控制。
此外，还可能包括管路、阀门、实验台框架、仪表控制柜、计算机数据采集系统等辅助设备。
二、实验原理
在连续流动反应器中，由于反应物料的返混以及在反应器内出现的层流、死角、短路等现象，使得反应物料在反应器中的停留时间有长有短，即形成停留时间分布。停留时间分布是影响反应进程和最终结果的重要因素之一。因此，测定物料的停留时间分布是描述物料在反应器内的流动特性和进行反应器设计计算的重要内容。
多釜串联反应器实验装置通过模拟多个反应器串联的情况，可以研究不同反应器组合下的物料停留时间分布和返混性能。实验时通常使用脉冲示踪法或阶跃法注入示踪剂，并通过电导率仪等检测手段记录示踪剂在反应器出口处的浓度变化，从而推算出物料的停留时间分布。
三、实验目的
了解不同反应器停留时间分布的基本原理和实验方法：通过实验观察和数据分析，掌握反应器中物料停留时间分布的测定方法和计算技巧。
掌握停留时间分布的统计特征值的计算方法：如平均停留时间、方差等统计特征值的计算方法和应用。
学会用不同反应器模型来描述实验系统的流动特性：如多釜串联模型等，通过模型分析可以定量描述反应器的返混程度和流动特性。
四、实验步骤
实验步骤可能因具体装置和实验要求而有所不同，但一般包括以下步骤：
准备阶段：检查实验装置是否完好无损，准备好所需的实验物料和示踪剂。
启动阶段：打开电源和水泵等装置，调节好流量和搅拌速度等参数。
注入示踪剂：在系统的入口处快速注入一定量的示踪剂（如KCl溶液）。
数据记录：使用电导率仪等检测手段记录各反应器出口处示踪剂的浓度变化数据。
数据处理：根据记录的数据计算物料的停留时间分布和统计特征值等参数。
实验结束：关闭实验装置并清理实验现场。
五、注意事项
安全操作：实验过程中应严格遵守操作规程和安全规范，确保实验过程的安全和顺利进行。
准确记录：实验数据应准确记录并及时处理和分析，以保证实验结果的可靠性和准确性。
设备维护：定期对实验装置进行维护和保养，确保设备处于良好运行状态并延长使用寿命。
一、工作条件
电源电压：AC220V，常温、常压下运行。
二、实验目的
1、熟悉多釜串联实验装置的基本组成及操作流程。
2、掌握测定反应器中物料停留时间分布的方法与计算。
3、了解停留时间测定的原理，加深对返混概念的理解。
4、可完成多釜串联返混性能测定实验的数据测定。
三、单釜与三釜串联返混性能测定实验装置技术参数
1、搅拌转速：0～500转/分；
2、水流量：15L/h；
3、示踪剂：氯化钾（氯化钠）。
四、产品特点
1、装置由有机玻璃搅拌釜式反应器（3釜加1釜）构成，通过脉冲示踪法测定实验反应器内示踪剂浓度随时间的变化关系。
2、配置微型计算机设备，可自动现实测试数据及效果曲线。
五、产品规格与配置
| 序号 | 名称 | 型号（品牌） | 数量 |
| 1 | 反应釜 | 有机玻璃，2.4L | 1 |
| 2 | 反应釜 | 有机玻璃，0.8L | 3 |
| 3 | 搅拌电机 | 4 | |
| 4 | 电磁阀 | 2 | |
| 5 | 流量计 | 1 | |
| 6 | 电机 | 4 | |
| 7 | 电导率仪 | 4 | |
| 8 | 转速显示仪 | 2 | |
| 9 | 电导电极 | 4 | |
| 10 | 水箱 | 不锈钢 | 1 |
| 11 | 电导液池 | 有机玻璃 | 2 |
| 12 | 微型增压泵 | 流量：12L/min，扬程：10m，功率：90W | 1 |
| 13 | 控制箱 | 1 | |
| 14 | 管路 | 包含管道及管件、紧固件 | 1 |
| 15 | 试验台架 | 不锈钢焊接 | 1 |
