PDF《队伍名称：夷水之星》

设备的流动模型确定后,可利用停 留时间分布估计流动模型中的模型参数;

在一定条件下,通过带搅拌 管式反应器停留时间分布的测量,可以预测反应的效果.

2 作品说明书 2.1 作品设计 2.1.1 作品设计背景 带搅拌管式反应器在化工、冶金、超细粉体设备以及污水处理等 工业中都具有重要应用.特别是随着化工冶金技术要求的不断提高, 对新型管式反应器的设计和开发也提出了更高的要求. 带搅拌管式反 应器具有体积小、效率高的特点,具有良好的工业前景,因此对于带 搅拌管式反应器进行停留时间分布的测量具有重要意义,而通过 Flash 动画辅助化工实验教学设计,能更形象地、更直观地反映带搅 拌管式反应器中流体的流动状态. 本设计小组基于带搅拌管式反应器的停留时间分布的实验测量 过程, 采用 Flash 软件虚拟模拟了该反应器停留时间分布的测量过程, 比较逼真地描述了流速和搅拌转速对停留时间分布的影响. 2.1.2 设计方法及流程

5 设计方法:利用 Flash 软件辅助设计 其设计过程如图 2-1 所示: 图2-1 课模设计过程 2.1.3 作品视频与音频结构及使用方法 该视频展现的主要内容是带搅拌管式反应器停留时间分布测量 的整个操作过程和影响停留时间分布测量的主要因素, 演示测量的具 体操作流程. 1)检查实验装置,确认各处的阀门均处于关闭状态,水泵电机 课题选择 背景、原理及方 法的论证 流程设计 Flash 辅助设计 配音 总结

6 及搅拌调速电机均处于正常状态. 2)打开进口阀 VA101. 3)打开操作平台,开启总电源,确定各仪表显示正常,待V101 的进液量达到一半以上后开启进料泵 PI101,当进料泵 PI101 正常工 作后, 向带搅拌管式反应器中注入流体, 当灌满带搅拌管式反应器后, 打开反应器的出口阀 VA103 同时开启搅拌电机开始搅拌,然后打开 原料储槽 V102 的出口阀 VA104. 4)在搅拌转速不变的情况下演示不同流速下的停留时间分布的 操作如下:演示过程中,调节搅拌电机的转速为 200r/min,并保持不 变,然后调节阀 VA102 的开度,使流体的流量为 1m3 /h,待流量稳定 后,在带搅拌管式反应器的入口处瞬间注入 NaCl 溶液,同时打开电 导率仪的电源开关, 在带搅拌管式反应器的出口处连续测定流体的电 导率随时间的变化,用函数记录仪记录函数图像的变化.当电导率不 再随时间改变后,记录完成.再分别演示调节流体的流量为 1.25m3 /h 和1.5m3 /h,重复上述演示操作.完成测定后得到在不同流速下电导 率随时间变化的三条曲线, 由这三条曲线可以直观地反映不同流量下 的流体在带搅拌管式反应器中的停留时间分布存在明显不同. 5)完成不同流量的测定后清空记录仪中的数据. 6)在流量不变的情况下演示不同搅拌转速下的停留时间分布的 操作如下: 先固定流体的流量, 调节搅拌电机的搅拌转速为 150r/min, 待搅拌平稳以后, 在带搅拌管式反应器的入口处瞬间注入 NaCl 溶液, 同时在带搅拌管式反应器的出口处连续测定流体的电导率随时间的

7 变化,用函数记录仪记录函数图像的变化.当记录完成电导率不再随 时间改变后,再分别设定搅拌电机的转速为 200r/min 和250r/min, 重 复上述操作.完成测定后,可以得到不同转速下带搅拌管式反应器中 流体的电导率随时间变化的三条曲线, 有这三条曲线可以得到不同转 速下流体的停留时间分布. 7)关机演示操作:完成测定后,关闭阀 VA101,VA102 和电导 率仪,然后关闭泵 PI101,并关闭搅拌电机,待反应器中的流体流尽 后关闭 VA103,待V101 和V102 中的液体放完后关闭阀 VA104 和VA105,关闭总电源,完成整个实验演示过程. 音频内容具体讲解了带搅拌管式反应器的操作方法以及测量的 内容,使观看者在观看视频时结合操作流程、具体的解说和明显的曲 线变化, 清晰、 直观地了解该带搅拌管式反应器的停留时间分布情况. 2.2 作品内容说明 2.2.1 作品意义 通过视频演示这种带搅拌管式反应器测量停留时间分布的操作 过程,测定并研究流体在其中的停留分布时间,能够比较明确的了解 带搅拌管式反应器, 熟知带搅拌管式反应器的操作方法以及流体在其 中的分布情况,从而拓宽学生的知识面. 2.2.2 作品内容 带搅拌管式反应器停留时间分布的测定的工艺流程图如图 2-2 所示8图2-2 带搅拌管式反应器停留时间分布测量的流程图 此工艺流程图图 2-2 作为视频的参考依据,具体操作步骤如下: 1)检查实验装置,确认各处的阀门均处于关闭状态,水泵电机 及搅拌调速电机均处于正常状态. 2)打开进口阀 VA101. 3)打开操作平台,开启总电源,确定各仪表显示正常,待V101 的进液量达到一半以上后开启进料泵 P101,当进料泵 P101 正常工作 后,向带搅拌管式反应器中注入流体,当灌满带搅拌管式反应器后, 打开带搅拌管式反应器的出口阀 VA103, 同时开启搅拌电机开始搅拌, 然后打开原料储槽 V102 的出口阀 VA104. 4)在搅拌转速不变的情况下,分析总结不同流速下的停留时........