停留時間分布實驗測定

1、停留時間分布實驗測定第1頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一一. 實驗?zāi)康睦斫夥抢硐肓鲃又械姆祷?，返混與停留時間的關(guān)系學(xué)會停留時間分布測定的方法，掌握由測定得到的示蹤劑濃度隨時間的變化曲線，求取E(t)，F(xiàn)(t)函數(shù)及平均停留時間和方差了解方差與返混程度的大小之間關(guān)系并會求解非理想流動反應(yīng)器的模型參數(shù)第2頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一二. 連續(xù)反應(yīng)器中的非理想流動2.1 反應(yīng)器中的三種流動模型和特征平推流：無返混全混流：返混最大非理想流動：返混程度介于平推流和全混流之間第3頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一2.2 返混與停留時間分布

2、之間關(guān)系反應(yīng)器中有返混，必定存在停留時間分布，但是相同的停留時間分布可以由不同的返混造成返混不可測定，停留時間分布可以測量由停留時間分布測定可得到E(t)，F(xiàn)(t)函數(shù)，可求得t平均和2，從而可表示返混大小 2=0平推流，無返混 2=1全混流，返混最大021非理想流動第4頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一三. 停留時間分布函數(shù) 流體微元在反應(yīng)器中的停留時間的分布是一個隨機過程，對于隨機過程可藉用兩種概率分布來描述流體在系統(tǒng)中的停留時間分布3.2 停留時間分布密度函數(shù)E(t)3.1 停留時間分布函數(shù)F(t)在穩(wěn)定連續(xù)流動系統(tǒng)中，同時進入的N個流體微元中，其中停留時間介于0t之

3、間的流體微元所占的分率第5頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一3.3 F(t)和E(t)的關(guān)系在穩(wěn)定連續(xù)流動系統(tǒng)中，同時進入的N個流體微元中，其中停留時間介于tt+dt的流體微元占的分率，為E(t)dt第6頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一3.4 E(t),F(t)函數(shù)特征F(t)t1特點：特點：E(t)F(t)tt E(t)0t F(t)1第7頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一四. 停留時間分布的特征值 對于隨機函數(shù)可用兩個重要的特征值進行比較4.2 方差V 反應(yīng)器體積Q 流體流量4.1 數(shù)學(xué)期望t平均（平均停留時間）第8頁，共17頁

4、，2022年，5月20日，2點4分，星期一五. 兩種理想流動的E(t),F(t), t平均,25.1 平推流(活塞流)tt平均tt平均F(t)1tt平均t=t平均E(t)=0E(t)=F(t)=0tt平均F(t)=1tE(t)t平均第9頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一5.2 全混流F(t)t1E(t)t2=1第10頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一六. 非理想流動模型6.1 多級混合模型：器中返混與多釜串聯(lián)相當(dāng)6.2 軸向擴散模型：器中返混與分子擴散相當(dāng)返混較?。悍祷燧^大：第11頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一7.1 脈沖示蹤法七

5、. 停留時間分布測定方法C(t)t穩(wěn)定流動后，在反應(yīng)器入口瞬間注入示蹤劑，同時在反應(yīng)器出口記錄示蹤劑濃度隨時間變化第12頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一7.2 階躍示蹤法tC(t)C(0)穩(wěn)定流動后，在某瞬間切換成示蹤劑，保持切換前后流量相同C(0)：示蹤劑濃度第13頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一八. 脈沖示蹤法測量停留時間分布 應(yīng)注意的問題流量穩(wěn)定示蹤劑取量準確，并盡快一次注入儀器正確使用，注意校正溫度和電極常數(shù)第14頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一九.操作步驟：1）開啟高位槽上的水閥，當(dāng)高位槽出現(xiàn)溢流后打開各流量計待流量穩(wěn)定。2）調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速（1格左右）3）校正溫度，校正電極常數(shù)4）打開電腦桌面上的RTD軟件，輸入名字和學(xué)號5)取示蹤劑（3ML)，進樣第15頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一十. 實驗教學(xué)要求實驗前認真閱讀實驗講義和反應(yīng)工程書中相關(guān)內(nèi)容熟悉實驗流程和操作認真做實驗，爭取多動手實驗中愛護儀器設(shè)備，不喧鬧實驗結(jié)束后，結(jié)果要經(jīng)指導(dǎo)教師認可后，方可結(jié)束離開實驗室前，做好環(huán)境衛(wèi)生第16頁，共17頁，2022年，5月20日，2點4分，星期一實驗報告內(nèi)容 a.實驗?zāi)康?b.實驗原