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停留時間分布測定儀實驗?zāi)康呐c操作
發(fā)布日期:2024-11-22      瀏覽次數(shù):170
停留時間分布測定儀是用于測定化學反應(yīng)器中物料停留時間分布的專用儀器。以下是對其的詳細介紹:

一、定義與原理

1.定義:停留時間分布是指物料質(zhì)點從進入反應(yīng)器開始,到離開為止,在反應(yīng)器中總共停留的時間。它是理解和控制化學反應(yīng)器性能的關(guān)鍵參數(shù)。

2.原理:測定儀通常采用示蹤法,即向一穩(wěn)定流動的系統(tǒng)中輸入示蹤劑,在出口處檢測流出物料中示蹤劑含量的變化,從而確定物料的停留時間分布。示蹤劑應(yīng)不起化學變化,不會被器壁或器內(nèi)填充物所吸附,并易于檢測,如電解質(zhì)、染料等。常用的輸入方式有脈沖式、階躍式和周期交變式,其中脈沖式和階躍式較為常用。

二、停留時間分布測定儀儀器組成與功能

1.儀器組成:

高壓輸液泵:用于向反應(yīng)器中輸送流體。

自動采樣器:用于在反應(yīng)器出口處自動采集樣本。

高靈敏度在線檢測器:如紫外檢測器或電導(dǎo)檢測器,用于實時檢測流出物料中示蹤劑的含量。

軟件系統(tǒng):內(nèi)置RTD計算模型,用于處理和分析采集到的數(shù)據(jù),得到停留時間分布曲線和關(guān)鍵特征參數(shù)。

2.功能:

自動連續(xù)計算反應(yīng)器在某個條件下的RTD值。

提供集成式解決方案,設(shè)備一體化設(shè)計,占地小。

強大的軟件系統(tǒng)保障優(yōu)異的數(shù)據(jù)處理能力,可快速得到停留時間分布曲線和關(guān)鍵特征參數(shù),并可輸出數(shù)據(jù)測試報告。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1.化工領(lǐng)域:停留時間分布的測定廣泛應(yīng)用于化學反應(yīng)工程及化工分離過程,是反應(yīng)器應(yīng)用和操作中所理論依據(jù)。它有助于加深對反應(yīng)器內(nèi)流體流動特性的了解,為反應(yīng)器設(shè)計、選擇及工藝開發(fā)提供科學依據(jù)。

2.制藥領(lǐng)域:在制藥領(lǐng)域,RTD參數(shù)作為物料追溯和確定適當取樣計劃的基礎(chǔ),對于設(shè)計連續(xù)制造過程的控制策略至關(guān)重要。FDA在《連續(xù)制造的質(zhì)量考慮指導(dǎo)原則》中強調(diào)了物料可追溯性的重要性,而RTD測定儀正是實現(xiàn)這一目標的重要工具。

3.教育領(lǐng)域:RTD也是化工工程教育和研究中的基礎(chǔ)概念,有助于學生和研究人員理解復(fù)雜的過程動態(tài)。因此,RTD測定儀也是教育領(lǐng)域中教學和研究的得力助手。

四、儀器類型與特點

1.全自動RTD測定儀:如歐世盛推出的全自動RTD測定儀,具有自動便捷、高度集成、軟件強大、檢測準確和適用范圍廣等特點。用戶只需將測定儀與待測微反應(yīng)器相連,進行一鍵式操作,即可自動連續(xù)化完成RTD測試。

2.多通道示蹤劑停留時間及濃度分布測量儀:如RTDM-C和TCM系列儀器,采用多通道設(shè)計,可實時在線測量液流中示蹤劑的濃度分布。這些儀器通常具有數(shù)據(jù)采集和顯示、示蹤劑濃度標定、統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算和保存等功能。

五、停留時間分布測定儀實驗?zāi)康呐c操作

1.實驗?zāi)康模?br />
判斷設(shè)備內(nèi)物料流動情況,如是否存在嚴重的返混或停滯區(qū)。

利用停留時間分布估計流動模型中的模型參數(shù)。

在一定條件下,預(yù)測反應(yīng)的結(jié)果。

2.實驗操作:

準備實驗裝置,包括反應(yīng)器、流量控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。

在反應(yīng)器入口處瞬間注入一定量的示蹤劑。

利用檢測系統(tǒng)實時檢測并記錄反應(yīng)器出口處示蹤劑濃度的變化。

通過軟件處理這些數(shù)據(jù),得到停留時間分布曲線和關(guān)鍵特征參數(shù)。

綜上所述,停留時間分布測定儀是化工、制藥和教育等領(lǐng)域中重要工具。它有助于用戶深入了解反應(yīng)器內(nèi)流體的流動特性,為反應(yīng)器設(shè)計、選擇及工藝開發(fā)提供科學依據(jù)。 

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