在反应器出口处检测溶液电导值。在一定范围内,KCI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。停留时间分布密度函数Et在概率论中有两个特征值,平均停留时间(数学期望)t和方差t2。
t的表达式为:
7
ftctdtt=ctdt
00
(1)
t2的表达式为:
t2
(2)
=
0
0
t2ctdt2-(t)ctdt
若采用无因次时间=,可得无因次平均停留时间和无因次方差
tt
2
=1
=
(3)在测定了一个系统的停留时间分布后,如何评价其返混程度,则需要反应器模型来描述。这里我们采用的是轴向混合模型。轴向混合模型是一种适合于返混程度较小的非理想流动的流动模型,它是在平推流的基础上再迭加一个轴向混合的校正。即:
2
t2
t2
c2cc=Da-u2tzz
(4)
ztcz==c=如写成无因次形式,利用c0,t,L
则
D2ccc12cc=(a)2-=()2-uLzzPezz
(5)
式中Pe=
uL称为Peclet准数,其物理意义是轴向对流流动与轴向扩散流动的Da
相对大小,反映了返混程度。当Pe0时,对流传递速率较之扩散传递速率要慢得多,此属于全混流情况。反之,当Pe时,即Da=0,这就变为活塞流情况。由此可见,Pe越
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f大,返混程度越小。Pe也就是轴向扩散模型的模型参数。
Pe与方差之间的关系:
2
2=
22-2(1e-Pe)PePe
(6)
因次只要测得系统的停留时间分布E(t),则可求出该分布的方差,利用式(6)即可求出模型参数Pe。四、实验装置
1水箱;2水泵;3转子流量计;4的进样口罐;567进水阀;8搅拌电机;9溢流口;10釜式反应器;11电导电极;1213溢流口;14放水口;15固定床;16流化床;
五、实验方法1、准备工作1配好饱和KCL液体待用。2连接好入水管线,打开自来水阀门,使管路充满水。注;管式反应器因管中装有填充物,加水时须小水量,并切赶尽填充物间的气
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f泡,不然会影响实验。3检查电极导线连接是否正确。2、操作1打开总电源开关,启动水泵,慢慢打开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2030升时之间某值,直至釜式反映器与管式反应器中充满水,并能正常地从溢流口处流出。2开启釜式反应器搅拌马达开关,后再调节马达转速的旋钮,使四釜搅拌程度在200转250转。开启电导仪总开关,按电导率仪使用说明书分别调节“调零”、调温度r