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1、一、实验目的一、实验目的1、观察了解多釜串联的流动特性，并与理想流型特性曲线作比较。2、掌握用脉冲示踪法测定停留时间分布的实验方法及数据处理。 二、实验原理二、实验原理 1.对于等容积理想全混式多釜串联的流动，如用脉冲示踪法测定其出口浓度变化曲线，经过换算，可得到停留时间分布的密度函数，即)(tE tNtNN e tttNNtE1)( )!1()(令，代入上式 ttNNN eNNtEtE1 )!1()()(式中，釜数N整个装置的平均停留时间， t)(vVNiR每一小釜的体积iRV )(流体流量v据式，可计算一组理想全混式的流动曲线，如图一（a）所示，由于实验测定的是出口浓度变化曲线，如图一（b
2、）所示，经下列关系换算，可得ttC)()(tE0)()()( cdttC CtCtEO或写成离散型函数n tCtCtE1)()(及 n tCtCttEtE1)()()(据式可得到一组实验测定曲线，可与图一（a）所得到的一组曲线进)(E行拟合比较。图1多釜串联的停留时间分布曲线由上式可计算得模型参数釜数及 ，再与理论值进行比较。N t三、实验装置三、实验装置2.计算实测分布曲线的均值和方差)( t2 因为 N12四、实验步骤四、实验步骤利用分配到的实验序号和注册的用户名及密码在客户端上登录，并且点击开始实验，打开总电源，釜式反应器混合特性及流动模式实验研究的远程操作界面如图3所示。蠕动泵将滤液槽
3、中的水打入釜 I，从反应器上部流出，依次通过釜 II、釜 III、釜 IV 后排出。4个釜的体积均为1500mL，各自带有可调速的搅拌电机，分别控制每个釜的搅拌强度，每个釜出口液体浓度由电导仪测定。1、打开蠕动泵，设置流量为最大值，等待其流量稳定，并充满 4 个釜。2、同时将搅拌电机的转速调到设定值，使其达到全混流，等待转速的稳定。3、打开阀门 6.将可能残余在管路中的水排净。4、 关闭阀门 6，打开阀门 1，让示踪剂充满管路。5、 等釜出口液体的电导率恒定后，打开阀门 2，向釜内脉冲注入示踪剂，记下此时刻 t。6、 脉冲示踪后，注意观察各电导率的读数，等待电导率 4 的曲线回至走平，此时可以
4、认为 4 个釜内的示踪剂被替换完全。7、 在放大图上选择一区域，满足：开始时刻在 t 时刻附近，结束时刻在电导率走平的时刻附近，在这样的一个区域内采集数据，并且将其组名保存为此转速下的电导率值。8、 停止搅拌桨，停止蠕动泵，将釜内的水排空，关闭电源，结束实验。五、实验数据处理（略）五、实验数据处理（略）六、思考题六、思考题1、脉冲示踪前如何根据每个釜出口处电导率的变化来判断各釜内流体的情况？答：釜出口液体的电导率恒定。开始的时候电导率维持在较低的水平，等到釜内开始冲入水之后，由于釜中水的电导率比空气的电导率大，那样出口处的电导率就会有较大的变化，直至釜内充满水之后其电导率又再一次趋向平衡。2、
5、请画出 5 个釜串联时，从第二个釜脉冲进示踪剂的停留时间分布理论示意图。答：N=5N=4 4N=3N=2 3E()3、为什么必须确保实验步骤 3 和 4 的操作，可以不进行步骤 3 么？为什么？答：步骤 3 是来排净管路中的残余水的，步骤 4 则是保证流体能够沿着釜的顺序流动的。步骤 3 是不可少的。因为，如果没有步骤 3 而直接进行步骤 4，就会使得示踪剂的浓度变稀从而导致电导率下降，使实验效果不明显。4、讨论本实验的实验误差，并且试说明实验脉冲示踪剂后，为什么并没有出现理论上的停留时间分布图？根据实际实验装置进行故障分析。答：操作误差，未等水排尽就加示踪剂等，系统误差，装置本省存在误差。当示踪剂进入反应釜时可能由于注射器的缘故注入的示踪剂不是以脉冲的形式瞬间进去，也可能是示踪剂进入反应釜后由于反应釜漏液使得部分示踪剂漏掉或者示踪剂被限制在反应釜的死角内无法正常流入下一个反应釜这些都是导致实验误差的原因。
