单釜与多釜串联反应器返混实验装置一、前言单釜与三釜串联返混实验装置是测定带搅拌器的釜式液相反应器中物料返混情况的一种设备，它对加深了解釜式与管式反应器的特性是最好的实验手段之一。
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单釜与三釜串联流动模型的关系。
此外，也可通过其它种类反应器进行对比实验，进而更深刻的理解各种反应器的特性。
二、装置流程图装置流程图见图1。
图1单釜与三釜串联装置流程示意图三、操作步骤1. 准备工作（1）配制饱和KCl溶液。
（2）检查电极导线连接是否正确。
（3）检查仪表柜内接线有无脱落！！！2. 操作打开总电源开关，按下“仪表上电”开关，开启入水阀门，向水槽内注水。
单（大）釜实验时：（1）启动水泵，关闭三釜进水转子流量计的阀门，慢慢打开单釜进水转子流量计的阀门（注意！初次通水必须排净管路中的所有气泡，特别是死角处）。
调节水流量维持在0~20L/h之间某值。
使釜充满水，并能正常地流出。
（2）分别开启单（大）釜搅拌马达开关，后再调节马达转速的旋钮，搅拌速率维持在400rpm左右。
按电导率仪使用说明书分别调节调温度电极常数和“调零”等。
调整完毕，备用。
（电导仪的使用方法见该仪器使用说明书）（3）开启计算机电源，在桌面上双击“单釜与多釜串联实验”图标，选择“单釜实验”，进入单釜实验软件画面，然后单击画面上“开始实验”按钮，实验开始并打开“趋势曲线”绘制窗口，然后再单击“数据记录”按钮，并在“数据记录”窗口内分别输入数据间隔时间（比如30秒）、数据记录总个数（比如50个），输入后先此窗口内的“数据设定”按钮，再单击“开始记录”按钮，然后向单（大）釜示踪剂注入口用注射器注入一定量（比如8.0ml）的饱和KCl溶液，此时可进行数据的实时采集。
待采集结束（达到数据记录总数），按下“数据处理”按钮后，会弹出“数据处理”窗口，并显示计算结果，按下“保存数据”按钮保存数据文件，最后按“退出系统”结束本实验。
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。
单釜和多釜串联返混性能测定一、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，从而掌握控制返混的措施。
本实验目的为：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 的物理意义与计算方法。
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。
返混程度的大小通常用物料在反应器内的停留时间分布来测定。
然而，在测定不同状态的反应器内物料的停留时间分布时发现，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，而要借助于相关的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，需用概率分布的方法来定量描述。
所用的概率分布分布函数为停留时间分布密度函数)(t E 和停留时间分布函数)(t F 。
停留时间分布密度函数)(t E 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dt t +间的流体粒子所占的分率为N dN /为dt t F )(。
停留时间分布函数)(t F 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，同时在出口液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)2()()1(/)()(0⎰∞==dtt Vc Q Q dt t Vc dt t E所以)3()()()()()(0⎰⎰∞∞==dtt c t c dtt Vc t Vc t E由此可见，)(t E 与示踪剂浓度)(t c 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)()(t L t F ∝，这里∞-=L L t L t )(，tL 为t 时刻的电导值，∞L 为无示踪剂时的电导值。
