化学反应工程实验材料学生
- 格式:doc
- 大小:68.50 KB
- 文档页数:12
授课计划及课表(仙林)
注:本学期上课起迄日期:自2月22日至6月19日(共17周)
本学期考试起迄日期: 自6月20日至7月3日(共2周)
授课计划及课表(仙林)
注:本学期上课起迄日期:自2月13日至6月17日(共18周)本学期考试起迄日期: 自6月18日至7月1日(共2周)
授课计划及课表(仙林)
注:本学期上课起迄日期:自2月22日至6月19日(共17周)本学期考试起迄日期: 自6月20日至7月3日(共2周)
南京大学能源系二年级(14级)2015-2016 学年第二学期
授课计划及课表(仙林)
注:本学期上课起迄日期:自2月22日至6月19日(共17周)本学期考试起迄日期: 自6月20日至7月3日(共2周)
南京大学生医系二年级(14级)2015-2016学年第二学期
授课计划及课表(仙林)
注:本学期上课起迄日期:自2月22日至6月19日(共17周)本学期考试起迄日期: 自6月20日至7月3日(共2周)
授课计划及课表(仙林)
授课计划及课表(仙林)
授课计划及课表(仙林)
授课计划及课表(仙林)
授课计划及课表(仙林)。
化学工程实验化学反应工程与反应动力学研究化学工程实验是应用化学原理和方法进行研究和开发化学产品的过程。
其中,化学反应工程和反应动力学是关键性的领域,对于优化反应条件、提高反应效率具有重要意义。
本文将介绍化学工程实验中的化学反应工程和反应动力学的研究方法和应用。
一、化学反应工程化学反应工程是指在合适的反应条件下,对原料进行适当的处理和加热,使其发生化学反应,进而制备所需产品的过程。
化学反应工程涉及到反应器的设计、反应条件的优化、反应过程的控制等方面。
1.1 反应器的设计反应器是化学反应的核心设备,其设计要考虑到反应物料的性质、反应动力学参数、反应条件等因素。
常见的反应器有批式反应器、连续流动反应器等。
批式反应器适用于小规模试验和不连续生产,而连续流动反应器适用于大规模生产。
1.2 反应条件的优化反应条件的优化是提高反应效率和产物收率的关键。
优化反应条件可以包括温度、压力、反应物料配比、催化剂选择等因素。
通过调节这些因素,可以使反应过程更加高效、安全,并且减少副反应的发生。
1.3 反应过程的控制反应过程的控制是保证反应稳定进行的关键。
控制方法可以包括温度控制、压力控制、物料进料速率控制等。
通过合理控制这些参数,可以实现产物的稳定生产和产品质量的控制。
二、反应动力学的研究反应动力学是研究反应速率和反应机理的学科。
了解反应动力学参数对于优化反应条件、预测反应过程具有重要意义。
2.1 反应速率的测定反应速率是反应物质的浓度随时间的变化率。
通过实验方法可以确定反应速率常数和反应级数。
常见的测定方法有连续测定法、初始速率法等。
2.2 反应机理的推断根据实验结果和反应动力学理论,可以推断出反应的机理。
通过了解反应机理,可以进一步优化反应过程和预测反应结果。
2.3 动力学模型的建立根据反应动力学的研究结果,可以建立反应的动力学模型。
通过建立模型,可以预测反应的速率和过程,并进一步优化反应条件。
三、化学工程实验的应用化学工程实验的研究成果在许多领域都有广泛的应用,其中包括新材料的合成、药物制备、环境污染治理等。
四川化工职业技术学院化学实验报告课题名称:环境友好化学院(系):制药与环境工程技术专业班级:环境监测与治理技术 1432班学生姓名:陈强学号:46化学实验报告实验一:酸式滴定管的使用实验药品:NaOH、酚酞、蒸馏水、Hcl实验目的:1)练习滴定操作定的初步掌握滴定的使用方法及准确终点方法。
2)练习酸式标准溶液的配置和浓度的比较。
3)熟悉酚酞指示剂的使用和终点颜色变化,初始掌握酸试剂的选择方法。
实验步骤:1、检查旋塞转动是否灵活,与滴定管是否密合,如不合要求下旋塞用滤纸擦干净旋塞槽,涂上少量凡士林。
2、查漏:关闭塞用水充满至0刻度,把滴定管直立夹在滴定管架上,静置2分钟,是否有水滴渗出,刻度线是否下降,重复一次。
3、洗涤:将滴定管洗净,使水自然沥干,先用少量滴定液洗涤三次(10、5、5)除去残留在壁管和下端管尖的水,以防装入滴定液被水稀释。
4排气泡:滴定液装入滴定管至0刻度以上,若尖端有气泡,转动活塞,使溶液的急流逸去气泡,再调整溶液的液面至0刻度处,既可进行滴定。
5、将滴定管固定在滴定管夹上,活塞柄向右,左手从中间向右伸出,拇指在管前,食指及中指在管后,三指平行地轻轻拿住活塞柄,无名指及小指向手心弯曲,食指及中指由下向上顶住活塞柄一端,拇指在上面配合动作,在转动时,中指及食指轻向左扣住。
6、滴定前“初读”零点,滴定时不应太快,每秒3-4滴为宜。
滴定至终点后,“终读”也至少读两次。
实验现象:在装有酸的锥形瓶中加入酚酞(两滴),再逐步滴入碱溶液(NaOH)锥形瓶溶液逐步变为粉红色。
实验二:碱式滴定管的使用实验目的:方法相同,只是测试相反(酸式滴定管的使用)。
实验药品:NaOH、甲基橙、蒸馏水、Hcl1、捡漏:将乳胶管连同细嘴玻璃管连接滴定管下端到收缩部分、装水至0刻度以上,夹在滴定管架左侧,擦去外壁的水,靠去下端液滴,观察是否有水流下残悬在管口,如发现漏水,则需要换乳胶管和玻璃珠,在乳胶管两端分别装上尖嘴管、滴定管,左手小指无名指夹住尖嘴管上端,玻璃珠放在大拇指食指所在位置。
每个同学必须打印或复印一份并提前预习返混实验测定部分测定一,连续流动反应器中的返混测定A 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。
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 的物理意义及计算方法。
B 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和称为返混。
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f ()t 和停留时间分布函数F ()t 。
停留时间分布密度函数f ()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N dN 为f ()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()()dt t C V dt t f ⋅= (1)()⎰∞=0dtt VC Q (2)所以()()()()()dt t C t C dt t VC t VC t f ⎰⎰∞∞==(3)由此可见()t f 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。
初中化学精品实验教案模板
实验目的:通过本实验,学生将了解硫酸铜水合物在加热条件下的分解反应,掌握实验操
作技能,并培养学生的实验观察、记录和分析能力。
实验原理:硫酸铜水合物是一种蓝色晶体,在加热条件下会分解成氧化铜和硫酸铜水合物。
反应方程式为:CuSO4·5H2O → CuO + SO3 + 5H2O。
实验器材与试剂:硫酸铜水合物、试管、试管架、火柴、酒精灯、玻璃棒。
实验步骤:
1. 取一根试管,将试管架固定在桌面上。
2. 在试管中放入适量的硫酸铜水合物晶体。
3. 用火柴点燃酒精灯,将试管架中的试管加热。
4. 观察试管中的硫酸铜水合物在加热条件下的变化,记录实验过程中的观察现象。
5. 关闭酒精灯,待试管冷却后,用玻璃棒挑出试管中的残留物。
实验注意事项:
1. 实验过程中要注意火源的安全使用,避免发生火灾。
2. 实验结束后要及时关掉酒精灯,避免烧伤。
3. 实验操作时要小心轻放试管,避免试管破裂伤人。
实验结果与讨论:在加热过程中,硫酸铜水合物的蓝色晶体逐渐失去颜色,并产生黑色氧
化铜残留物。
实验表明硫酸铜水合物在加热条件下发生了分解反应。
拓展实验:可以进行硫酸铁水合物的加热分解实验,进一步加深学生对水合物分解反应的
理解。
实验小结:通过本实验,学生通过操作实验,观察实验现象,并记录结果,加深对化学反
应的理解,培养了实验技能和实验精神。
实验一反应精馏合成乙酸乙酯一实验目的1 了解反应精馏过程原理及适用场合.2 掌握反应精馏装置的操作方法和反应精馏研究方法。
3 了解反应精馏与常规精馏的区别。
4 学会用色谱-热导检测器分析塔内物料浓度组成。
二实验原理反应精馏法是将化学反应过程与精馏分离过程同时进行生产产品的操作。
由于物理过程与化学过程同时存在,使过程更加复杂。
(1)对可逆平行反应,通过精馏将反应产物中的高沸物或低沸物连续的从系统中排出,可使总转化率超过平衡转化率,大大提高生产效率。
(2)对于异构体混合物分离比较困难时,若其中的某组分能发生化学反应并生成沸点不同的物质,就可以加以分离。
本实验用乙酸、乙醇为原料,加入少量浓硫酸为催化剂通过反应精馏合成乙酸乙酯。
边反应边将乙酸乙酯分离出来,提高乙酸的转化率。
操作方式:间歇过程;塔釜连续进料过程;塔身某处连续进料过程。
产物分析方法:采用色谱-热导检测分析,色谱工作站处理。
GDX分离柱(φ3mm,L 2m) , 柱温110度,汽化温度130度,检测温度120度;载气压力0.04Mpa;桥流100mA.出峰的先后顺序为:H2O , CH3CH2OH , CH3COOH ,CH3COOC2H5.它们的摩尔校正因子分别为:3.03, 2.09, 1.39, 0.91。
三实验装置与试剂反应精馏装置一套,直径20mm, 内装填料,可自动加热、保温、回流控制。
操作过程见说明书。
无水乙醇200mL ;含浓硫酸0.3%(wt)的冰乙酸200mL.四实验步骤1 配置1:1.3(mol)酸醇混合液250mL,加入到塔釜中。
并用色谱准确测其组成。
2 开启色谱-热导检测分析仪及色谱工作站,按分析方法操作。
3 通冷却水,接通电源。
按操作说明书对反应精馏装置加热升温,并开启保温电流。
待塔顶有液体出现时,全回流30分钟。
以微量注射器在塔身不同高度取样口取样分析,作出塔内各组分的浓度分布曲线。
4 开启回流比3:1 ,塔顶开始出产品。
初中化学物质反应实验教案
实验名称:物质反应
实验目的:通过观察不同物质之间的化学反应,掌握物质反应的基本特征和规律。
实验材料:试管、试管架、试管夹、硫酸铜溶液、锌粉、氢气发生器、燃烧棒、磷酸钠溶液、重铬酸钠、酚酞指示剂、硫酸氢钠溶液等。
实验步骤:
1. 将试管架搭好,将试管夹固定在试管架上。
2. 取一根试管放入试管夹中,向试管内加入适量的硫酸铜溶液。
3. 向试管中加入少量的锌粉,观察并记录观察到的化学反应。
4. 取另一根试管放入试管夹中,向试管内加入少量的磷酸钠溶液。
5. 向试管中加入适量的重铬酸钠溶液,将试管轻轻晃动,观察并记录观察到的化学反应。
6. 取一根试管放入试管夹中,向试管内加入少量的酚酞指示剂。
7. 向试管中加入适量的硫酸氢钠溶液,观察并记录观察到的化学反应。
实验结论:根据实验观察到的化学反应情况,可以得出不同物质之间的化学反应具有明确的特征和规律,通过实验可以更直观地了解物质反应的基本原理。
注意事项:
1. 实验操作时要注意安全,避免试管破裂或溶液溅出造成伤害。
2. 实验结束后要及时清理实验台和实验器材,保持实验环境整洁。
3. 在实验过程中要认真记录实验数据,及时记录化学反应的观察结果。
高中化学走近科学实验教案
教学目标:
1. 了解金属和非金属之间的化学反应原理。
2. 掌握实验方法和操作步骤。
3. 提高实验操作能力和实验数据记录能力。
所需材料:
1. 锌片、铜片各一块
2. 硫酸铜溶液
3. 瓶塞玻璃试管
4. 火柴
实验步骤:
1. 将锌片和铜片分别放入两个瓶塞玻璃试管中。
2. 分别向两个试管中加入硫酸铜溶液,直至试管中液面接近瓶口。
3. 用火柴点燃试管口,观察试管中的化学反应反应现象。
实验内容及过程:
1. 在反应过程中,观察到锌片与硫酸铜溶液反应生成氢气和蓝色溶液的现象。
2. 铜片与硫酸铜溶液反应无明显变化。
实验总结:
1. 金属锌与硫酸铜发生了单质置换反应,生成了氢气和溶液中的铜离子,反应产物为锌离子和铜。
2. 铜片在硫酸铜溶液中无反应发生,说明铜不具有单质置换反应的性质。
拓展实验:
1. 尝试将铁片放入硫酸铜溶液中进行观察,记录并对比实验结果。
2. 尝试使用其他金属材料进行类似的反应实验,观察不同金属在不同化学反应中的表现。
教师指导:
1. 学生在进行实验时应注意安全,避免化学试剂溅到皮肤或进入眼睛中。
2. 实验结束后,及时清理实验仪器和试剂,保持实验室清洁整洁。
3. 实验过程中,鼓励学生积极参与观察和记录,提高实验结果的准确性。
初中化学精品实验教案
实验目的:通过本实验,让学生能够理解金属在酸中的活性差异,并掌握金属的化学性质。
实验材料:
1. 锌片、铁片、铜片各一块
2. 稀盐酸
3. 试管
4. 镊子
5. 火柴
实验步骤:
1. 将试管中倒入少量稀盐酸。
2. 用镊子分别将锌片、铁片、铜片依次放入试管中。
3. 观察记录每种金属在酸中的反应情况:发生气体产生、颜色变化等。
4. 对实验现象进行分析,总结金属在酸中的活性顺序。
实验报告:
1. 实验现象:锌片在酸中迅速起泡,并产生氢气,铁片在酸中产生氢气,但反应速度较锌慢,铜片没有反应。
2. 实验结果:金属的活性顺序为锌 > 铁 > 铜。
3. 实验结论:金属的活性大小决定了其在化学反应中的活性,活性越大的金属在酸中反应
越剧烈。
拓展实验:
1. 尝试其他金属片如铝片、镁片等,观察其在酸中反应的活性。
2. 将不同金属混合放入同一试管中,观察其在酸中反应的情况。
本实验旨在让学生通过实际操作,深入理解金属在化学反应中的活性差异,并培养其实验
操作能力和科学思维能力。
每个同学必须打印或复印一份并提前预习返混实验测定部分测定一,连续流动反应器中得返混测定A 实验目得本实验通过单釜与三釜反应器中停留时间分布得测定,将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度,从而认识限制返混得措施。
本实验目得为(1)掌握停留时间分布得测定方法。
(2)了解停留时间分布与多釜串联模型得关系。
(3)了解模型参数n得物理意义及计算方法。
B 实验原理在连续流动得反应器内,不同停留时间得物料之间得混与称为返混。
返混程度得大小,一般很难直接测定,通常就是利用物料停留时间分布得测定来研究。
然而测定不同状态得反应器内停留时间分布时,我们可以发现,相同得停留时间分布可以有不同得返混情况,即返混与停留时间分布不存在一一对应得关系,因此不能用停留时间分布得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。
物料在反应器内得停留时间完全就是一个随机过程,须用概率分布方法来定量描述。
所用得概率分布函数为停留时间分布密度函数f与停留时间分布函数F。
停留时间分布密度函数f得物理意义就是:同时进入得N个流体粒子中,停留时间介于t到t+dt间得流体粒子所占得分率为fdt。
停留时间分布函数F得物理意义就是:流过系统得物料中停留时间小于t得物料得分率。
停留时间分布得测定方法有脉冲法,阶跃法等,常用得就是脉冲法。
当系统达到稳定后,在系统得入口处瞬间注入一定量Q得示踪物料,同时开始在出口流体中检测示踪物料得浓度变化。
由停留时间分布密度函数得物理含义,可知(1)(2)所以(3)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得物料,以饱与作示踪剂,在反应器出口处检测溶液电导值。
在一定范围内,浓度与电导值成正比,则可用电导值来表达物料得停留时间变化关系,即,这里,为t时刻得电导值,为无示踪剂时电导值。
停留时间分布密度函数在概率论中有二个特征值,平均停留时间(数学期望)与方差。
得表达式为:(4)采用离散形式表达,并取相同时间间隔则:(5)得表达式为:(6)也用离散形式表达,并取相同,则:(7)若用无因次对比时间来表示,即,无因次方差。
在测定了一个系统得停留时间分布后,如何来评介其返混程度,则需要用反应器模型来描述,这里我们采用得就是多釜串联模型。
所谓多釜串联模型就是将一个实际反应器中得返混情况作为与若干个全混釜串联时得返混程度等效。
这里得若干个全混釜个数n就是虚拟值,并不代表反应器个数,n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得停留时间分布函数关系,并得到无因次方差与模型参数n存在关系为(8)当, ,为全混釜特征;当, , 为平推流特征;这里n就是模型参数,就是个虚拟釜数,并不限于整数。
C 预习与思考(1)为什么说返混与停留时间分布不就是一一对应得?为什么我们又可以通过测定停留时间分布来研究返混呢?(2)测定停留时间分布得方法有哪些?本实验采用哪种方法?(3)何谓返混?返混得起因就是什么?限制返混得措施有哪些?(4) 何谓示踪剂?有何要求?本实验用什么作示踪剂?(5) 模型参数与实验中反应釜得个数有何不同?为什么?D 实验装置与流程实验装置如图2–22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得体积为1L,单釜反应器体积为3L,用可控硅直流调速装置调速。
实验时,水分别从二个转子流量计流入二个系统,稳定后在二个系统得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,并由记录仪自动录下来。
图2–22 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;10–四笔记录仪或微机E 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20,保持流量稳定。
(2)通电,开启电源开关。
①开记录仪,记下走纸速度;②开电导仪并调整好,以备测量;③开动搅拌装置,转速应大于300。
(3)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。
(4)当记录仪上显示得浓度在2min内觉察不到变化时,即认为终点己到。
(5)关闭仪器,电源,水源,排清釜中料液,实验结束。
F 实验数据处理根据实验结果,我们可以得到单釜与三釜得停留时间分布曲线,这里得物理量- 电导值L对应了示踪剂浓度得变化;走纸得长度方向对应了测定得时间,可以由记录仪走纸速度换算出来。
然后用离散化方法,在曲线上相同时间间隔取点,一般可取20个数据点左右,再由公式(5),(7)分别计算出各自得,及无因次方差。
通过多釜串联模型,利用公式(8)求出相应得模型参数n,随后根据n得数值大小,就可确定单釜与三釜系统得两种返混程度大小。
若采用微机数据采集与分析处理系统,则可直接由电导率仪输出信号至计算机,由计算机负责数据采集与分析,在显示器上画出停留时间分布动态曲线图,并在实验结束后自动计算平均停留时间、方差与模型参数。
停留时间分布曲线图与相应数据均可方便地保存或打印输出,减少了手工计算得工作量。
G 结果与讨论(1)计算出单釜与三釜系统得平均停留时间,并与理论值比较,分析偏差原因;(2)计算模型参数n,讨论二种系统得返混程度大小;(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- t时刻反应器内示踪剂浓度;- 停留时间分布密度;- 停留时间分布函数;- 液体得电导值;n - 模型参数;t - 时间;v - 液体体积流量;- 数学期望,或平均停留时间;- 方差;- 无因次时间。
参考文献(1)陈甘棠主编、化学反应工程、北京:化学工业出版社,1981(2)朱炳辰主编、化学反应工程、北京:化学工业出版社,1998二,连续均相管式循环反应器中得返混实验A、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得合适浓度,以便控制温度、转化率与收率,同时需要使物料在反应器内由足够得停留时间,并具有一定得线速度,而将反应物得一部分物料返回到反应器进口,使其与新鲜得物料混合再进入反应器进行反应。
在连续流动得反应器内,不同停留时间得物料之间得混与称为返混。
对于这种反应器循环与返混之间得关系,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,则反应器得返混程度与平推流反应器相近,由于管内流体得速度分布与扩散,会造成较小得返混。
若有循环操作,则反应器出口得流体被强制返回反应器入口,也就就是返混。
返混程度得大小与循环流量有关,通常定义循环比R为:循环比R就是连续均相管式循环反应器得重要特征,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,得到不同返混程度得反应系统。
一般情况下,循环比大于20时,系统得返混特性已经非常接近全混流反应器。
返混程度得大小,一般很难直接测定,通常就是利用物料停留时间分布得测定来研究。
然而测定不同状态得反应器内停留时间分布时,我们可以发现,相同得停留时间分布可以有不同得返混情况,即返混与停留时间分布不存在一一对应得关系,因此不能用停留时间分布得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。
停留时间分布得测定方法有脉冲法,阶跃法等,常用得就是脉冲法。
当系统达到稳定后,在系统得入口处瞬间注入一定量Q得示踪物料,同时开始在出口流体中检测示踪物料得浓度变化。
由停留时间分布密度函数得物理含义,可知所以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得物料,以饱与作示踪剂,在反应器出口处检测溶液电导值。
在一定范围内,浓度与电导值成正比,则可用电导值来表达物料得停留时间变化关系,即,这里,为t时刻得电导值,为无示踪剂时电导值。
由实验测定得停留时间分布密度函数,有两个重要得特征值,即平均停留时间与方差,可由实验数据计算得到。
若用离散形式表达,并取相同时间间隔则:若用无因次对比时间来表示,即,无因次方差。
在测定了一个系统得停留时间分布后,如何来评介其返混程度,则需要用反应器模型来描述,这里我们采用得就是多釜串联模型。
所谓多釜串联模型就是将一个实际反应器中得返混情况作为与若干个全混釜串联时得返混程度等效。
这里得若干个全混釜个数n就是虚拟值,并不代表反应器个数,n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得停留时间分布函数关系,并得到无因次方差与模型参数n存在关系为:B.实验目得(4)了解连续均相管式循环反应器得返混特性。
(5)分析观察连续均相管式循环反应器得流动特征(6)研究不同循环比下得返混程度,计算模型参数n。
C.设备及操作要点(6)(8)(7)(1)进水阀(2)进水流量计(3)注射器(4)填料塔(5)电极(6)电导仪(7)记录仪(8)微机(9)循环泵(10)循环流量计(11)放气阀实验装置由管式反应器与循环系统组成。
循环泵开关在仪表屏上控制,流量由循环管阀门控制,流量直接显示在仪表屏上,单位就是:升/小时。
实验时,进水从转子流量计调节流入系统,稳定后在系统得入口处(反应管下部进样口)快速注入示踪剂(0、5~1ml),由系统出口处电导电极检测示踪剂浓度变化,并显示在电导仪上,并可由记录仪记录。
电导仪输出得毫伏信号经电缆进入A/D卡,A/D卡将模拟信号转换成数字信号,由计算机集中采集、显示并记录,实验结束后,计算机可将实验数据及计算结果储存或打印出来。
操作要点:⑴实验循环比做两个,R=0,3或5;注入示踪剂要小于1ml;⑵调节流量稳定后方可注入示踪剂,整个操作过程中注意控制流量;⑶为便于观察,示踪剂中加入了颜料。
抽取时勿吸入底层晶体,以免堵塞。
⑷示踪剂要求一次迅速注入;若遇针头堵塞,不可强行推入,应拔出后重新操作;⑸一旦失误,应等示踪剂出峰全部走平后,再重做。
D.实验内容与要求⑴实验内容用脉冲示踪法测定循环反应器停留时间分布;改变循环比,确定不同循环比下得系统返混程度;观察循环反应器得流动特征。
⑵实验要求控制系统得进口流量15 升/小时,采用不同循环比,R=0,3,5,通过测定停留时间得方法,借助多釜串联模型度量不同循环比下系统得返混程度。
二、实验预习题与答案1.脉冲示踪法对示踪剂得要求就是⑴示踪剂与流体互溶√⑵能与流体发生反应⑶无色透明⑷容易检测√2.若进口流量15升/小时,循环比要求0,3,5,则⑴循环流量分别控制为0,18,20升/小时⑵循环流量分别控制为0,45,75升/小时√⑶循环流量分别控制为0,3,5升/小时⑷循环流量分别控制为0,60,90升/小时3.返混得结果就是⑴造成不均匀得速度分布⑵改变了反应物得浓度分布√⑶造成物料得停留时间分布√⑷形成空间上得反向流动4.循环管式反应器中循环比与实验结果得关系就是⑴R越大,方差越大; √⑵R越大,平均停留时间越大;⑶R越小,方差越大;⑷R越小,模型参数越大; √5.在管式反应器中,减小返混得措施就是⑴填充固体填料√⑵增大管径⑶增大循环比⑷提高高径比√6.本实验采用哪个反应器模型描述返混程度⑴多釜串联模型√⑵全混流反应器⑶轴向扩散模型⑷平推流反应器三、实验准备工作1.药品饱与氯化钾溶液2.实验器具500ml 烧杯两只5ml 针筒两支,备用两支7# 针头两个,备用两个3.实验准备工作熟悉流量计、循环泵得操作熟悉进样操作,可抽清水模拟操作熟悉“管式循环反应器”数据采集系统得操作,开始→结束→保存→打印熟悉EPSON-1600K打印机操作,开启→装一页A4纸→进纸键→联机键→打印四、实验操作指导1.开车步骤(3)通水,开启水源,让水注满反应管,并从塔顶稳定流出,调节进水流量为15,保持流量稳定。