反应器流动特性测定实验装置,上海求育QY-HGGY35

发布：2019-11-29 11:03，更新：2021-07-08 00:00

返混对化学反应的影响在连续式反应器中,同时进入反应器的物料粒子,有的很快就从出口流出,有的则经过很长时间才从出口流出,在反应器内的停留时间有长有短。所以,无论是反应器内的物料还是反应器出口流出的物料,都是由不同停留时间的粒子混合而成的。这种不同停留时间的物料混在一起的现象称为返混，也就是对照理想流动的偏离，是连续操作反应器特有的现象。在连续操作的管式反应器中,尽管是层流流动,粒子之间互不干扰,但因管中心的粒子流速Zui大,停留时间Zui短;靠近管壁的粒子流速Zui小,停留时间Zui长;速度不均造成停留时间有长有短,引起管式反应器中的返混,所以返混与一般所谓物料在空间上的均匀混和具有不同的概念。产生返混的原因很多,归纳起来大致有下列几种:(1)管式反应器中的涡流与湍动引起物料粒子间的轴向混和;归)管式反应器中的径向流速不均和扩散引起径向返混;(3)填充床中的沟流;(4)连续搅拌釜中,由于进出口位置的影响和搅拌作用引起物料的倒流;(5)其它连续反应器中的短路与死角等。由于返混,物料粒子的停留时间长短不一,停留时间短的粒子还未反应完全即离开了反应器,而停留时间长的粒子可能进一步反应成为副产物。

推流式：

原理是污水和回流污泥在曝气池的前端进入，在池内呈蜕留形式流动至池的末端，有鼓风机通过扩散设备或机械曝气机曝气并搅拌，因为廊道的长宽比要求在5~10，所以一般采用3~5条廊道。运行中存在的主要问题，一是池内流态呈推流式，首段有机污染物负荷高，好氧速率高；二是污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量变化的能力差；三是混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的，而充氧设备通常沿池长是均匀布置的，这样会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需要的现象。

全混流式：

污水与回流污泥进入反应器后，立即与池内的混合液充分混合，池内的混合液是有待泥水分离的处理水。具有以下特征，进入反应器的污水很快即被池内存在的混合液所稀释、均化、入流出现冲击负荷时，池液的组成变，反应器内化较小，因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担，而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担，所以该工艺对冲击负荷具有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的工业废水。污水在反应器内分布均匀，F/M值均等，各部位有机污染物降解工况相同，反应器内混合液的需氧速率均衡，池体可以采用圆形或方形。

上海求育釜式和管式反应器流动特性测定实验装置可以对比研究釜式和管式反应器停留时间分布与反应器流动特性。通过多釜串联模型参数对釜式、管式反应器停留时间分布以及返混程度做分析研究，模型参数N代表反应器的返混程度，N越大返混程度越小，进而引导学生理解平推流和全混流两种理想模式。

装置可分别进行无循环及变化循环比R操作，在不同返混程度下测定管式反应器停留时间分布。测定连线反应器中物料的停留时间分布,常用刺激---应答技术,即在入口处加入示踪剂,在出口处测定示踪剂浓度随时间的变化。用作示踪剂的物质应不与物料发生化学反应,不被器壁吸收,容易检测,其加入应不影响原有的动状态。对液体可使用电解质或染料作示踪剂,对气体可使用气作示踪剂。常用的测定方法有脉冲法和阶法两种。装置采用脉冲示踪法测定停留时间分布，电导仪能准确实时检测记录各反应器出口示踪剂的浓度，通过软件处理得到各项参数。

设计参数

常温，常压操作。

单釜：

水流量：40L/h、平均停留时间（数学期望值）：200-600。

方差：1.0105--3.0105、模型参数N：1.2—2。

三釜：

水流量：40L/h、平均停留时间（数学期望值）：200-600。

方差：1.0105--5.0105、模型参数N：1.2—4。

主要设备

1、釜式反应器1.0L，透明有机玻璃制成，数量3个。　　　

2、釜式反应器3.0L，透明有机玻璃制成，数量1个。

3、管式反应器：直径Φ35，长度1200mm，填料拉西环φ4mm。