一种不互溶液-液相间传质平衡时间的测量装置及利用其的测量方法制造方法及图纸

技术编号:23556487 阅读:40 留言:0更新日期:2020-03-25 02:38
本发明专利技术涉及一种不互溶液‑液相间传质平衡时间的测量装置及利用其的测量方法。所述测量装置包括计算机、激光器、同步控制器、相机和透明反应装置。利用上述测量装置的测量方法,可以在同步控制器的协调控制下,实现激光器发射激光片光照射到透明反应装置上,诱导示踪剂发出荧光,相机实时记录所述荧光,并将记录数据实时传输至计算机中,通过计算机绘制的归一化灰度值变化曲线得到传质平衡时间。该测量方法采用非浸入式PLIF技术,不仅可以实时监测动态的相间传质过程,还可以实现激光、相机和计算机的同步控制,提高数据准确度,又具有测试成本低、测量过程操作简单、数据处理方便等优点。

A device for measuring the equilibrium time of mass transfer between immiscible solution and liquid phase and its application

【技术实现步骤摘要】
一种不互溶液-液相间传质平衡时间的测量装置及利用其的测量方法
本专利技术涉及流体流动测量领域,具体地说,涉及一种不互溶液-液相间传质平衡时间的测量装置及利用其的测量方法。
技术介绍
目前,在石油、化工、能源、生物制药、冶金等领域,液-液两相搅拌槽作为反应器广泛应用于溶剂萃取、乳液/悬浮聚合、硝化处理、磺化处理等工业过程中。然而,设备结构、操作条件和物性参数等因素会直接或间接地影响搅拌槽内流体流动的动力学特性,复杂的动力学特性又会影响相互依赖的混合过程、传质过程以及化学反应进程。因此,开展液-液两相搅拌槽内传质和混合过程综合影响的研究,对于工业设计过程和反应放大过程具有重要的参考价值。液-液两相搅拌槽内搅拌混合的主要目的在于促进不互溶液-液两相之间的良好接触,扩大界面面积,提高传质效率。搅拌中的宏观混合描述了物料在整个反应器内的循环、分散和混合过程,进一步促进了不互溶液-液两相体系之间动态相间传质过程的发展。对于相间传质过程,可用传质平衡时间和三维示踪剂灰度值分布彩图来表征传质过程。传质平衡时间是表征反应器内传质混合状况的一个重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不互溶液-液相间传质平衡时间的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括计算机(1)、激光器(2)、同步控制器(3)、相机(4)、透明反应装置(14);/n所述同步控制器(3)通过传输光纤分别和计算机(1)、激光器(2)、相机(4)连接,其中所述相机(4)和计算机(1)也通过传输光纤连接;/n所述激光器(2)发射的激光片光照射到透明反应装置(14)上,且所述激光片光的平面垂直于所述透明反应装置(14)中的液面;/n所述相机(4)的镜头正对透明反应装置(14),且所述镜头平面平行于激光片光的平面。/n

【技术特征摘要】
1.一种不互溶液-液相间传质平衡时间的测量装置,其特征在于,所述测量装置包括计算机(1)、激光器(2)、同步控制器(3)、相机(4)、透明反应装置(14);
所述同步控制器(3)通过传输光纤分别和计算机(1)、激光器(2)、相机(4)连接,其中所述相机(4)和计算机(1)也通过传输光纤连接;
所述激光器(2)发射的激光片光照射到透明反应装置(14)上,且所述激光片光的平面垂直于所述透明反应装置(14)中的液面;
所述相机(4)的镜头正对透明反应装置(14),且所述镜头平面平行于激光片光的平面。


2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述相机(4)为CCD相机;
优选地,所述相机(4)的镜头前设置滤波片。


3.根据权利要求1或2所述的测量装置,其特征在于,所述透明反应装置(14)包括透明圆形槽(9)、透明方形槽(13)和搅拌装置;
优选地,所述透明圆形槽(9)设置于所述透明方形槽(13)的内部,且两者的中心轴线平行。


4.根据权利要求3所述的测量装置,其特征在于,所述透明圆形槽(9)的形状为平底圆柱形;
优选地,所述透明圆形槽(9)的内径为80-120mm;
优选地,所述透明圆形槽(9)的高度为120-200mm;
优选地,所述透明圆形槽(9)的内部槽壁上等间距地设置2-8块竖直挡板;
优选地,所述竖直挡板的宽度为8-12mm;
优选地,所述搅拌装置包括电机(10)、搅拌轴(11)、搅拌桨(12);
优选地,所述搅拌桨(12)包括六叶圆盘涡轮桨、45°六叶上推桨和45°六叶下压桨中的任意一种或至少两种的组合。


5.一种利用权利要求1至4任一项所述测量装置的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括如下步骤:
(a)将不互溶液-液体系加入透明反应装置(14)中,然后注入示踪剂;
(b)在同步控制器(3)的控制协调下,激光器(2)发射的激光片光照射到步骤(a)所述透明反应装置(14)上,并诱导所述示踪剂发出荧光,同时相机(4)实时记录所述荧光,并将记录数据实时传输至计算机(1)中;
(c)在步骤(b)所述计算机(1)中,采用软件进行图像处理和灰度值分析,绘制归一化灰度值变化曲线并得...

【专利技术属性】
技术研发人员:段晓霞杜秀鑫杨超毛在砂李媛媛
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所南京九章化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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