新聞中心

當(dāng)前位置：首頁(yè) > 新聞中心 > 技術(shù)文獻(xiàn) > 正文

聯(lián)系我們

聯(lián)系電話：021-55884002

聯(lián)系地址：上海市閔行區(qū)江凱路177號(hào)

每日一博

MPS模塊化柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) MPS模塊化柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置由上料檢測(cè)站、機(jī)械手搬運(yùn)站、自動(dòng)加工站、安裝搬運(yùn)站、分類站、5.7英寸觸摸控制屏、常用工具及備件箱等部分組成。...[詳情]

多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置

文章作者：天威教學(xué)

文章來(lái)源：

發(fā)布時(shí)間：2025-11-20 08:54:23

點(diǎn)擊次數(shù)：5204次

文章摘要

多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置是化工專業(yè)教學(xué)中的核心實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它主要用于研究物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間分布，揭示返混對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的影響。

TW-GY313多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置

探索化工奧秘：TW-GY313多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置

在燒杯與反應(yīng)釜之間，藏著化工生產(chǎn)的核心奧秘

同學(xué)們，作為職業(yè)院校的化工專業(yè)教師，我今天要向大家介紹我們實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一位重要的"伙伴"—TW-GY313多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置。這臺(tái)裝置不僅是我們理解反應(yīng)器原理的橋梁，更是將抽象理論轉(zhuǎn)化為具體實(shí)踐的重要工具。

裝置簡(jiǎn)介：什么是多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定裝置

多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置是化工專業(yè)教學(xué)中的核心實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它主要用于研究物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間分布，揭示返混對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的影響。

所謂"返混"，是指不同時(shí)刻進(jìn)入反應(yīng)器的物料之間的混合，這種現(xiàn)象會(huì)直接影響反應(yīng)效率與產(chǎn)品收率。

我們使用的TW-GY313裝置采用脈沖示蹤法測(cè)定停留時(shí)間分布，通過(guò)電導(dǎo)儀實(shí)時(shí)檢測(cè)記錄各反應(yīng)器出口示蹤劑的濃度，最終通過(guò)軟件處理得到各項(xiàng)參數(shù)。

這套裝置通常由有機(jī)玻璃反應(yīng)釜、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、水箱、水泵、攪拌電機(jī)、數(shù)顯電導(dǎo)率儀、中央處理器和觸摸屏等組成，整合在一個(gè)高品質(zhì)鋁合金型材框架內(nèi)，移動(dòng)方便，操作簡(jiǎn)單。

教學(xué)功能：我們從中學(xué)到什么

在多釜串聯(lián)實(shí)驗(yàn)中，我們能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)教學(xué)目標(biāo)：

了解停留時(shí)間測(cè)定原理：通過(guò)直觀的數(shù)據(jù)和曲線，同學(xué)們可以深入理解物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間的測(cè)定原理，加深對(duì)返混概念的理解。

掌握停留時(shí)間分布測(cè)定方法：學(xué)會(huì)如何測(cè)定某一反應(yīng)器中物料的停留時(shí)間分布，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

對(duì)比不同反應(yīng)器性能：通過(guò)對(duì)比單釜、三釜串聯(lián)等不同配置下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，理解反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響。

培養(yǎng)工程化思維：裝置配套的工程化標(biāo)識(shí)，包含設(shè)備位號(hào)、管路流向箭頭及標(biāo)識(shí)等，讓學(xué)生學(xué)會(huì)工程化管路標(biāo)識(shí)認(rèn)知，培養(yǎng)工程化理念。

技術(shù)參數(shù)：揭開(kāi)裝置的神秘面紗

TW-GY313多釜串聯(lián)返混性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

反應(yīng)釜容積：1.0L釜3個(gè)，3.0L釜1個(gè)，全部由有機(jī)玻璃制成，便于觀察內(nèi)部流動(dòng)情況
流量范圍：水流量40L/h，通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量
攪拌系統(tǒng)：交流可調(diào)速電機(jī)，轉(zhuǎn)速90-600r/min，無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)
檢測(cè)系統(tǒng)：數(shù)字電導(dǎo)儀，測(cè)量范圍0-2000μS/cm，自動(dòng)溫度補(bǔ)償
控制系統(tǒng)：一體機(jī)平板觸摸電腦，中央處理器執(zhí)行速度0.64μs
外形尺寸：1800×550×1800mm（長(zhǎng)×寬×高），可移動(dòng)式設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)原理：返混與反應(yīng)器設(shè)計(jì)

在理想反應(yīng)器中，連續(xù)管式反應(yīng)器不存在返混，而連續(xù)釜式反應(yīng)器的返混程度達(dá)到最大化。但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)器處于這兩者之間。

多釜串聯(lián)模型正是處理這一問(wèn)題的有效方法——通過(guò)將反應(yīng)器沿軸向分為N個(gè)等容全混釜串聯(lián)，來(lái)模擬實(shí)際反應(yīng)器的返混程度。

模型參數(shù)N代表了反應(yīng)器的返混程度，N越大，返混程度越小。當(dāng)N趨于無(wú)窮大時(shí)，多釜串聯(lián)模型趨于平推流反應(yīng)器；當(dāng)N=1時(shí)，即為全混流反應(yīng)器。

通過(guò)測(cè)定不同配置下的停留時(shí)間分布，我們可以計(jì)算方差和模型參數(shù)N，進(jìn)而量化評(píng)價(jià)反應(yīng)器的性能。

實(shí)驗(yàn)操作：我們?nèi)绾瓮瓿蓪?shí)驗(yàn)

在進(jìn)行多釜串聯(lián)返混實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們通常遵循以下步驟：

準(zhǔn)備工作：檢查裝置，確保水箱水位適當(dāng)，管路連接正確，電路接線安全。
系統(tǒng)調(diào)節(jié)：?jiǎn)?dòng)水泵，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使流量穩(wěn)定在40L/h左右。
示蹤劑注入：采用脈沖法注入示蹤劑（通常是KCl溶液），每次注入約1-6mL。
數(shù)據(jù)采集：通過(guò)電導(dǎo)儀檢測(cè)各反應(yīng)釜出口處示蹤劑濃度變化，并由系統(tǒng)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理：軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算平均停留時(shí)間、方差及模型參數(shù)N，并繪制停留時(shí)間分布曲線。
結(jié)果分析：對(duì)比不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，理解返混對(duì)反應(yīng)器性能的影響。

教學(xué)應(yīng)用：理論與實(shí)踐的結(jié)合

在多年教學(xué)實(shí)踐中，我發(fā)現(xiàn)多釜串聯(lián)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生打通理論與實(shí)踐的壁壘。具體來(lái)說(shuō)：

抽象概念具體化：停留時(shí)間分布、返混等抽象概念通過(guò)實(shí)驗(yàn)變得直觀可見(jiàn)。

工程思維培養(yǎng)：學(xué)生學(xué)會(huì)如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)反應(yīng)器性能，為將來(lái)從事化工設(shè)計(jì)、生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

解決問(wèn)題能力：實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到各種問(wèn)題，如示蹤劑混合不均、數(shù)據(jù)波動(dòng)等，解決這些問(wèn)題的過(guò)程本身就是寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

值得一提的是，有研究對(duì)多釜串聯(lián)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，加入了一個(gè)并行的大釜對(duì)照反應(yīng)器，使學(xué)生能更直觀地了解系統(tǒng)流動(dòng)特性，理解多釜串聯(lián)模擬理想反應(yīng)器的實(shí)際意義。