[实用新型]一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置

说明书

本申请提供了一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置，包括：进样模块；反应器模块，进样模块进样的流体在所述反应器模块中进行混合；和检测模块，对反应器模块流出的流体进行检测。通过使用本申请的技术方案，可以实现示踪剂不同进样方式的自由切换、不同反应器形式的自由切换、不同检测手段的自由切换，从而可以实现在一个实验平台研究不同进样方式、不同反应器形式的多种组合对停留时间分布规律多方面的影响，并且可以实现实验平台的自动化、智能化。

技术领域

本申请涉及实验教学仪器技术领域，尤其涉及一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置。

背景技术

在连续流动反应器中，由于反应物流的返混以及在反应器内出现层流速度分布、死角、短路等流动现象，反应物料在反应器中停留时间长短不同，形成一定的分布规律。停留时间分布是描述物料在反应器内流动特性的重要参数，对反应进程及反应效果具有重要影响，可以用停留时间分布密度函数和停留时间分布函数来表示。

在高校化学工程专业课程体系中，停留时间分布相关的实验教学非常重要。以发明人所在的清华大学化学工程系为例，设定了实验教学课程“连续流动反应器中停留时间分布密度函数的测定”。通过停留时间分布实验教学，学生可以掌握停留时间分布的测定方法，了解停留时间分布与多釜串联之间的关系；了解模型参数的物理意义与计算方法等。

目前，国内高校在停留时间分布相关的实验教学方面，基本采用传统的模式，主要通过单釜或三釜串连反应器中停留时间分布的测定，将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度从而认识限制返混的措施。

但是，近年来越来越多师生关注到这个传统实验课程存在的不足，突出的就是实验模式固定不变，学生只能被动的在一个实验模式下测定实验数据并分析停留时间分布密度函数，难以让同学们发散思维和进行创新性实验设计。

综上可见，开发一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置对于提高实验教学质量，培养学生综合科研能力具有重要意义。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本申请提供一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置。本申请技术方案如下：

一种用于进行停留时间分布测量的实验教学装置，包括：进样模块；反应器模块，进样模块进样的流体在所述反应器模块中进行混合；检测模块，对反应器模块流出的流体进行检测；和微处理器控制系统，其控制所述进样模块、所述反应器模块、所述检测模块中的一个或两个以上。

进一步的，所述进样模块能够进行脉冲进样、阶跃进样和周期交变进样中的一种或两种以上。

进一步的，所述进样模块包括脉冲进样部件、阶跃进样部件中的一种或两种。

进一步的，所述脉冲进样部件包括第一阀、第一流体管路、示踪剂管路、第一定量环，

所述第一阀能够在第一模式与第二模式之间进行切换，

在所述第一模式下，第一流体管路与反应器模块连通，示踪剂管路与第一定量环连通；

在所述第二模式下，第一流体管路、第一定量环和反应器模块连通。

进一步的，

所述第一阀的阀体至少包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口，所述第一阀的阀芯能够在所述第一阀的阀体内运动，从而实现其第一接口与第二接口连通、第三接口与第四接口连通、第五接口与第六接口连通，或第二接口与第三接口连通、第四接口与第五接口连通、第六接口与第一接口连通；

其中，第一接口或第二接口连接示踪剂管路；第三接口与第六接口之间连接有第一定量环，第四接口连接反应器模块且第五接口连接第一流体管路，或，第四接口连接第一流体管路且第五接口连接反应器模块。