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多釜串联连续流动反应器中停留时间分布的测定

在连续流动的反应器内,不同停留时间的物料之间的混和称为返混。返混程度的大小,一般很难直接测定,通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。然而在测定不同状态的反应器内停留时间分布时,可以发现,相同的停留时间分布可以有不同的返混情况,即返混与停留时间分布不存在一一对应的关系,因此不能用停留时间分布的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。
物料在反应器内的停留时间完全是一个随机过程,须用概率分布方法来定量描述。所用的概率分布函数为停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)。
停留时间分布密度函数E(t)的物理意义是:同时进入的N个流体粒子中,停留时间介于t到t+dt间的流体粒子所占的分率dN/N为E(t)dt。
停留时间分布函数F(t)的物理意义是:流过系统的物料中停留时间小于t的物料所占的分率。
停留时间分布的测定方法有脉冲输入法、阶跃输入法等,常用的是脉冲输入法。当系统达到稳定后,在系统的入口处瞬间注入一定量Q的示踪物料,同时开始在出口流体中检测示踪物料的浓度变化。
在测定了一个系统的停留时间分布后,如何来评价其返混程度,则需要用反应器模型来描述,这里我们采用多釜串联模型。
所谓多釜串联模型是将一个实际反应器中的返混情况作为与若干个全混釜串联时的返混程度等效。这里的若干个全混釜个数N是虚拟值,并不代表反应器个数,N 称为模型参数。多釜串联模型假定每个反应器为全混釜,反应器之间无返混,每个全混釜体积相同,则可以推导得到多釜串联反应器的停留时间分布函数关系。

计算机控制多釜串联实验装置简介

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计算机控制多釜串联实验装置

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