气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置的制作方法
专利名称：气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学反应工程技术领域，具体讲是一种气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置。
背景技术：
测定反应器内物料的停留时间分布可以确定反应器内物料的返混程度。反应器内物料的返混程度大小会直接影响反应器内的温度分布和反应物料的浓度分布，从而影响到反应结果，所以测定反应器内物料的停留时间分布是化学反应工程课程教学中的一个重要环节。目前，在教学过程中用于测量反应器内物料停留时间分布的装置只含有机械搅拌釜和管式反应器两大类传统反应器，而且也只能对单一液体(通常为水)流经反应器时的温度分布以及停留时间进行测定，不能对气相流体进行测定。而针对气液两相反应，目前已开发出多种高效新型反应器，如鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器等。但在实验教学中，至今尚缺少能直观、综合展示上述新型反应器内气液两相流动情况以及测定反应器内液相停留时间分布的装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于观测反应器内气液流动情况、 测定器内液相停留时间分布的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置。为解决上述技术问题，本实用新型提供的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，它还包括气体供给系统以及鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器；所述的鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器连接。所述的鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器均为透明材料制成的反应器。它还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点采用可以通入气体的反应器鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器，而反应器用透明玻璃材料加工而成，可以直观清楚展示反应器的整个结构和反应器内气液两相流体的流动情况，进而可以测定不同空气流量下反应器内液体的停留时间分布，确定气液两相流动反应器内气体流量对液相返混程度的影响，在试验结束后由清洗系统对示踪剂管路进行清洗。
图1是本实用新型气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置示意图。其中，1、自来水引入水储槽；2、经水泵；3、转子流量计；4、四通转换阀；5、液体入口 ；6、电导率仪；7、空气经压缩机；8、气体缓冲罐；9、气体转子流量计；10、四通转换阀；11、气体入口 ；12、气体出口 ；13、示踪剂罐；14、清洗剂罐；15、三通转换阀；16、电磁阀；17、 鼓泡塔；18、外循环反应器；19、内循环反应器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，参照现有的实验装置，液体供给系统主要由水储槽1、 水泵2组成，通过连接用的管路连接组装，在连接管路上设置液体转子流量计3以及四通转换阀4以及必要的阀门，而示踪测试系统主要由示踪剂罐13、清洗剂罐14、电导率仪6和计算机经由连接管道组装连接，在连接管道上也设置适当的以及必要的阀门(如电磁阀16、 四通阀10)等部件。它还包括气体供给系统以及鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18 ；所述的鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，这里的气体供气系统主要由由空气压缩机7、气体缓冲罐8组成，经管路分别于上述的鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18连接，并在连接管路上布置适当的流量计 (如气体转子流量计9)、阀门等部件。所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔17、内循环反应器19以及外循环反应器18连接。为便于观察，所述的鼓泡塔17、内循环反应器19以及外循环反应器18均为透明材料制成的反应器，如使用玻璃制造的。为便于试验结束后对整套实验装置进行清洗，本实用新型还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。在实际教学实践中，可以以空气为气相、水为液相、硝酸钾(或者氯化钾)饱和水溶液为示踪剂、清水作为示踪剂管路清洗剂。试验时，自来水引入水储槽1，经水泵2、转子流量计3计量控制后，经过四通转换阀4从液体入口 5导入鼓泡塔17或者外循环反应器18，或者内循环反应器19底部，当鼓泡塔内水面上升至液体出口处时，水经液体出口流经电导率仪6后排入下水道。空气经压缩机7升压沿气体管路进入气体缓冲罐8、再经气体转子流量计9计量控制后，经过四通转换阀10从底部气体入口 11导入鼓泡塔17 (或者外循环反应器18，或者内循环反应器19)底部进入反应器，与反应器内的水混合上升，到达反应器上部气液分离区，与水相分离后从反应器顶部气体出口 12排空。在恒定的气液流量下，鼓泡塔17 (或者外循环反应器18，或者内循环反应器19)内气液两相连续流动到达稳定状态，此时打开电磁阀163 10秒，瞬间使一定量的示踪剂水溶液流入液体管路，与水一起进入到鼓泡塔底部；在打开电磁阀16的同时，计算机开始记录电导率仪测得的从鼓泡塔流出来的水溶液的电导率信号，即获得表示在此种气液流动状况下鼓泡塔17或者外循环反应器18，或者内循环反应器19内水相的停留时间分布数据。数据采集结束后，将三通转换阀15调到洗涤罐与示踪剂管路相连，用3到5倍示踪剂管路容积的水洗涤管路。然后结束实验。
权利要求1.一种气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，其特征在于它还包括气体供给系统以及鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)、外循环反应器(18)；所述的鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)、外循环反应器(18)均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)以及外循环反应器(18)连接。
2.根据权利要求1所述的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，其特征在于所述的鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)以及外循环反应器(18)均为透明材料制成的反应器。
3.根据权利要求1所述的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，其特征在于它还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。
专利摘要本实用新型提供的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，它还包括气体供给系统以及鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器；所述的鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器连接。采用可以通入气体的反应器鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器，而反应器用透明玻璃材料加工而成，可以直观清楚展示反应器的整个结构和反应器内气液两相流体的流动情况，进而可以测定不同空气流量下反应器内液体的停留时间分布，确定气液两相流动反应器内气体流量对液相返混程度的影响，在试验结束后由清洗系统对示踪剂管路进行清洗。
文档编号G09B23/24GK202142228SQ201120240820
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者吕海霞, 尚龙安, 张艳辉, 王颖 申请人:浙江大学宁波理工学院
技术领域：
本实用新型涉及化学反应工程技术领域，具体讲是一种气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置。
背景技术：
测定反应器内物料的停留时间分布可以确定反应器内物料的返混程度。反应器内物料的返混程度大小会直接影响反应器内的温度分布和反应物料的浓度分布，从而影响到反应结果，所以测定反应器内物料的停留时间分布是化学反应工程课程教学中的一个重要环节。目前，在教学过程中用于测量反应器内物料停留时间分布的装置只含有机械搅拌釜和管式反应器两大类传统反应器，而且也只能对单一液体(通常为水)流经反应器时的温度分布以及停留时间进行测定，不能对气相流体进行测定。而针对气液两相反应，目前已开发出多种高效新型反应器，如鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器等。但在实验教学中，至今尚缺少能直观、综合展示上述新型反应器内气液两相流动情况以及测定反应器内液相停留时间分布的装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于观测反应器内气液流动情况、 测定器内液相停留时间分布的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置。为解决上述技术问题，本实用新型提供的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，它还包括气体供给系统以及鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器；所述的鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器连接。所述的鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器均为透明材料制成的反应器。它还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点采用可以通入气体的反应器鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器，而反应器用透明玻璃材料加工而成，可以直观清楚展示反应器的整个结构和反应器内气液两相流体的流动情况，进而可以测定不同空气流量下反应器内液体的停留时间分布，确定气液两相流动反应器内气体流量对液相返混程度的影响，在试验结束后由清洗系统对示踪剂管路进行清洗。
图1是本实用新型气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置示意图。其中，1、自来水引入水储槽；2、经水泵；3、转子流量计；4、四通转换阀；5、液体入口 ；6、电导率仪；7、空气经压缩机；8、气体缓冲罐；9、气体转子流量计；10、四通转换阀；11、气体入口 ；12、气体出口 ；13、示踪剂罐；14、清洗剂罐；15、三通转换阀；16、电磁阀；17、 鼓泡塔；18、外循环反应器；19、内循环反应器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，参照现有的实验装置，液体供给系统主要由水储槽1、 水泵2组成，通过连接用的管路连接组装，在连接管路上设置液体转子流量计3以及四通转换阀4以及必要的阀门，而示踪测试系统主要由示踪剂罐13、清洗剂罐14、电导率仪6和计算机经由连接管道组装连接，在连接管道上也设置适当的以及必要的阀门(如电磁阀16、 四通阀10)等部件。它还包括气体供给系统以及鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18 ；所述的鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，这里的气体供气系统主要由由空气压缩机7、气体缓冲罐8组成，经管路分别于上述的鼓泡塔17、内循环反应器19、外循环反应器18连接，并在连接管路上布置适当的流量计 (如气体转子流量计9)、阀门等部件。所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔17、内循环反应器19以及外循环反应器18连接。为便于观察，所述的鼓泡塔17、内循环反应器19以及外循环反应器18均为透明材料制成的反应器，如使用玻璃制造的。为便于试验结束后对整套实验装置进行清洗，本实用新型还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。在实际教学实践中，可以以空气为气相、水为液相、硝酸钾(或者氯化钾)饱和水溶液为示踪剂、清水作为示踪剂管路清洗剂。试验时，自来水引入水储槽1，经水泵2、转子流量计3计量控制后，经过四通转换阀4从液体入口 5导入鼓泡塔17或者外循环反应器18，或者内循环反应器19底部，当鼓泡塔内水面上升至液体出口处时，水经液体出口流经电导率仪6后排入下水道。空气经压缩机7升压沿气体管路进入气体缓冲罐8、再经气体转子流量计9计量控制后，经过四通转换阀10从底部气体入口 11导入鼓泡塔17 (或者外循环反应器18，或者内循环反应器19)底部进入反应器，与反应器内的水混合上升，到达反应器上部气液分离区，与水相分离后从反应器顶部气体出口 12排空。在恒定的气液流量下，鼓泡塔17 (或者外循环反应器18，或者内循环反应器19)内气液两相连续流动到达稳定状态，此时打开电磁阀163 10秒，瞬间使一定量的示踪剂水溶液流入液体管路，与水一起进入到鼓泡塔底部；在打开电磁阀16的同时，计算机开始记录电导率仪测得的从鼓泡塔流出来的水溶液的电导率信号，即获得表示在此种气液流动状况下鼓泡塔17或者外循环反应器18，或者内循环反应器19内水相的停留时间分布数据。数据采集结束后，将三通转换阀15调到洗涤罐与示踪剂管路相连，用3到5倍示踪剂管路容积的水洗涤管路。然后结束实验。
权利要求1.一种气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，其特征在于它还包括气体供给系统以及鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)、外循环反应器(18)；所述的鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)、外循环反应器(18)均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)以及外循环反应器(18)连接。
2.根据权利要求1所述的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，其特征在于所述的鼓泡塔(17)、内循环反应器(19)以及外循环反应器(18)均为透明材料制成的反应器。
3.根据权利要求1所述的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，其特征在于它还包括用于清洗示踪剂管路的清洗系统，所述的清洗系统与示踪剂管路连接。
专利摘要本实用新型提供的气液反应器内液相停留时间分布测定的实验装置，它包括液体供给系统以及示踪测试系统，它还包括气体供给系统以及鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器；所述的鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器均分别与液体供给系统和气体供给系统连接，所述的示踪测试系统经示踪剂管路与鼓泡塔、内循环反应器以及外循环反应器连接。采用可以通入气体的反应器鼓泡塔、内循环反应器、外循环反应器，而反应器用透明玻璃材料加工而成，可以直观清楚展示反应器的整个结构和反应器内气液两相流体的流动情况，进而可以测定不同空气流量下反应器内液体的停留时间分布，确定气液两相流动反应器内气体流量对液相返混程度的影响，在试验结束后由清洗系统对示踪剂管路进行清洗。
文档编号G09B23/24GK202142228SQ201120240820
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者吕海霞, 尚龙安, 张艳辉, 王颖 申请人:浙江大学宁波理工学院
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