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示踪剂试验的基本要求概述

来源: 时间:2014-02-28 09:40:55 浏览次数:

流体的RTD通常用“刺激反应”技术测定,即在物流进口处或实验室反应釜内的某一点,注 入示踪剂,然后在出口处或反应釜下游的某一点,观测相应的响应,实验得到的RTD曲线 和数学模型得到的RTD曲线相比较
流体的RTD通常用“刺激反应”技术测定,即在物流进口处或实验室反应釜内的某一点,注 入示踪剂,然后在出口处或反应釜下游的某一点,观测相应的响应,实验得到的RTD曲线 和数学模型得到的RTD曲线相比较,选择出适宜的流动模型。这意味着必须对反应釜和流 动模型特性作瞬态分析。
通常认为,示踪剂试验地反映了实际反应流体的RTD。因此,在给定的反应系统 中,正确选择示踪剂十分重要。现将示踪剂试验的基本要求概述如下:
1.在试验条件下,示踪剂应很容易和流体混合,物理性质相似。
2.示踪剂浓度很低时,也能地检测,以便示踪剂注入不影响主要流体的流动模式。 此外,低浓度示踪剂接近线性响应,示踪剂检测设备的本点能保持。
3.通常,示踪剂不参与反应,因此使RTD曲线的分析简单。
4.在多相实验系统中,示踪荆不应从一个相传递到另一个相。如气一液反应釜中,气体 示踪剂不应被液体吸收。侧定液相的RTD曲线,液体示踪剂应不易挥发。同样,气一液一固 淤浆反应釜中,侧定固柑RTD的固体示踪剂,不能溶于液相等。
5.示踪剂检测装置在流动模式中所引起的于扰应小。因此,与化学示踪荆相比,放 射性示踪剂有明显的优点。检测装置能安x在反应釜外面。
6.如果以热量作为示晾剂,则应严格控制系统的热平衡。
7.测定快速移动相的RTD,要解决示踪剂浓度记录装置的灵敏度和响应时闻比较困难。 但放射性示踪剂显示了一个优点,可把闪烁检波计数釜和快速记录系统,或多通道分析仪联 用。
8.示踪剂检侧装置(特别是工业规模系统)及其它辅助设备,应相当便宜。
根据示踪剂的特性,确定检测装置。液相常用如NaCl, H,SO,等为示踪荆,检测探头可 直接抽入反应釜,用一只导电性元件和一合记录仪即可连续检测任一固定位里的浓度,不必 再进行液体采样检验。如果孺用分析方法侧定示踪剂浓度,如滴定方法等。则斋要液体采 样。固相,有时采用磁性示踪剂。如果选用的示踪剂与固相的介电常数不同,可用电容探测 仪,测量固相示踪剂浓度。然而,通常对固相(有时气相)采用一些放射性示踪剂,但 放射性示踪剂的检侧系统.(包括闪烁测量釜公记录仪等)很贵。表3-1摘要地介绍一些文献 报导的气相、液相、固相常用示踪剂。
如上所述,示应为非反应的,因此,RTD数据容易用适当的模型检验。然而, 对反应物示踪荆技术应引起注意。为了鉴定停留时间模型,发展了一种 反应物示踪剂实脸技术。提出用反应物示踪剂,测定反应釜中宏观棍合和 微观棍合的方法。提出“定时反应”技术,产生可目测流动模式的染色溶 液。他们采用碘酸钾、亚硫酸钠和少羞淀粉溶液,释放出碘。此后,Danckwerts等人用 过硫酸钠、一亚碘酸钾、硫代硫酸钠和淀粉。近来Goldfish等人推荐一种闪光分解法, 采用一种进行化学反应的谈色稀洛液,进行RTD侧定。此法示踪剂在反应釜内,从而避免了 示踪剂注入时,对流动棋式的干扰。
通常上述技术猫要侧定浓度一时间关系。Baird等人发展了直观技术,该技术要观察 由于化学反应引起指示剂颇色的变化。他们提出原则上能用一种瞬时离子反应,但已发 规,用姗嗽作为指示剂的酸一碱反应,结果令人满意。研究了稳态和非稳态的脉冲注射技术。 两个反应物质之间反应面的位置,取决于返混的程度。用本法测定反应面的位置,是不太灵敏 的,因湍流旋涡的影响,使测量稍有误差。此法不需要浓度测童装置,但只能用于透明反应釜。
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