实验一 多釜串联连续流动反应器中停留时间分布得测定一、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描述返混程度,从而认识限制返混得措施。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、掌握多釜串联模型参数 N 得物理意义及计算方法。二、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讨论。然而在测定不同状态得反应器内停留时间分布时,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，而必须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Ｅ(ｔ)与停留时间分布函数F(t)。停留时间分布密度函数 E(t）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 dN/Ｎ为 E(t）dt。停留时间分布函数Ｆ(t)得物理意义就是:流过系统得物料中停留时间小于 t 得物料所占得分率。停留时间分布得测定方法有脉冲输入法、阶跃输入法等,常用得就是脉冲输入法。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: Ｅ（t)ｄｔ＝VC（t)/Q （1) (2)所以 ﻩﻩ )３(由此可见Ｅ(ｔ)与示踪剂浓度 C（t)成正比。本实验中用水作为连续流动得物料,以饱与 KCl 作示踪剂,在反应器出口处检测溶液得电导值。在一定范围内,K Ｃ l 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 E（t）∝L（t),这里Ｌ(ｔ)＝L ｔ－Ｌ∞,Lt为ｔ时刻得电导值,L∞为无示踪剂时电导值。停留时间分布密度函数 E（t)在概率论中有二个特征值——平均停留时间(数学期望)与方差 σt2。得表达式为： (4)采纳离散形式表达,并取相同时间间隔 Δt,则: ﻩ ）５)σt2得表达式为: (6)也可采纳离散形式表达,并取相同 Δt,则: (７）若用无因次对比时间 θ 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,如何来评价其返混程度,则需要用反应器模型来描述,这里我们采纳多釜串联模型。所谓多釜串联模型就是将一...
