武汉工程大学化工与制药学院实训报告.doc
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1、 封面要去掉页眉。实 训 报 告 武 汉 工 程 大 学 实训报告说明书 课题名称 基于液体氯化钙生产工艺平台来测定停留时间分布 专业班级 10级 01 封面的格式参考学校的毕业论文或课程设计报告,要重新修改,太不美观。 学生学号 1006 学生姓名 学生成绩 指导教师 课题工作时间 2023.11.12023.11.6 武汉工程大学化工与制药学院摘要两个字应在最上面一行居中。 氯化钙是一种用途很广的原料:无水氯化钙是工业和实验室常用重要的干燥剂,无机工业用作制造金属钙、氯化钡、各种钙盐(如磷酸钙等)的原料,建筑工业用作防冻剂,微生物工业用作单倍体育种的培养基。此外,还用作织物的防火剂、海港的
2、消雾剂、路面的集尘剂和食品的防腐剂等。氯化钙溶液是致冷工业中重要的冷冻剂,也用作海藻酸钠行业、豆制品行业的絮凝剂。氯化钙的生产一般采用多釜连续反映器来生产,因而其生产放大过程显得十分有必要很明显,你们不知如何写摘要。第一段要全删掉。摘要的内容应当涉及:课题来源,研究方法和过程(对象、条件、原理、环节等),研究结果和结论。重点应突出作者研究的创新内容和结果。在这里突出采用中试型装置来测定停留时间分布。很明显,第一段的内容不属于摘要的部分。可以用一句话说一下氯化钙,然后就过渡到采用氯化钙的装置来测定停留时间分布。 要突出做的是生产实训的报告。摘要的内容要互相联系,环环相扣,各段内容不能是孤立的。中
3、试时,我们以氯化钾作为示踪剂,通过测定溶液的电导来间接测定生产液体氯化钙所设计的平台的停留时间,从而得到这个平台的两个釜平均停留时间分别为161min、90min,平均方差分别为3427、3425,N分别为7.56、2.35 这部分要突出中试型方法测停留时间分布,而小试只是用来做对比的。两者的对比结果也要简朴说明一下。哪个是重点都没有分清。关键词:氯化钙;停留时间;脉冲法;阶跃法关键词中要加上“生产实训”。且关键词和摘要正文空一行。Abstract:Calcium chloride is a very versatile material: anhydrous calcium修改好中文后再修改
4、,注意语法。 chloride is commonly used in important industrial and laboratory desiccant; inorganic metal manufacturing industry taking it as raw materials of calcium, microbial haploid breeding industry as a medium. Calcium chloride solution is an important industrial refrigeration refrigerant and a flocc
5、ulant in sodium alginate industry and soybean industry. Calcium chloride is generally produced with multi-continuous reactors, and thus the process of the scaling problem and its solution are of great significance.In the small scale , by the pulse method, we obtain the residence time distribution, t
6、aking advantage of a computer software,and thereby obtain the average residence time of 166.4、292.9、443.2min, variance is 39151.2、43975.7、62038.1, N = 0.7、2.0、3.2, in the three tank reactors ,while the average residence time of 24.9min, variance 128.3 in the tube reactor. In the middle scale test, w
7、e take potassium chloride as a tracer and measure the conductance of the solution to determine indirectly the residence time of the platform designed for production of liquid calcium chloride, thereby obtain the average residence time of 100min, the average variance of 1000 , N = 7. of the platform.
8、Keywords:calciumchloride;residencetime;pulseandStepMethod目录第一部分 文献综述1一、氯化钙的性质11简介12物理性质13化学性质3二、液体氯化钙的生产工艺的介绍41、由石灰石和盐酸反映制得4三、停留时间分布测定的原理和目的、实验环节61.实验目的62.实验原理63.实验环节9四、电导率的测定方法111.测定原理112.仪器及试剂113.具体测定环节114.电导仪的使用方法13第二部分 实验部分16五、小试阶段161.实验试剂162.实验装置163.实验环节164.实验数据185.实验数据的解决19六、中试阶段211.实验试剂212.重要
9、设备及其原理213.实验环节254.测釜溶液电导率265.实验数据266.实验数据的解决27第三部分 数据分析34第四部分 结论与体会35参考文献36第五部分 致谢37第一部分改为1 文献综述一、改为1.1氯化钙的性质标题改为氯化钙的简介更好。下面分为氯化钙的性质(再分为物理和化学两个子部分)、氯化钙的用途两大部分1改为1.1.1 各部分序号可参考教材。后续章节做相似修改。简介 氯化钙为无机化合物,一种由氯元素和钙元素构成的盐,为典型的离子型卤化物通篇文章汉字用宋体,英文、数字及符号用times new roman. 正文字号要全用小四,行间距为多倍行距1.25倍。要仔细修改。性状为白色、硬质
10、碎块或颗粒。微苦,无臭。氯化钙对氨具有突出的吸附能力和低的脱附温度,在合成氨吸附分离方面具有很大的应用前景。但由于氯化钙不易形成稳定的多孔材料,与气氨的接触面积小,并且在吸附、解吸过程中容易膨胀、结块,因此使之难以在这方面付诸实际应用。将氯化钙担载于高比表面载体上,可以大大提高氯化钙与气氨的接触面积。已有相关研究表白,将氯化钙担载于分子筛上而制备的复合吸附剂比单一吸附剂有更好的吸附性能和稳定性。无水氯化钙是工业和实验室常用干燥剂,如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥,但不能用来干燥乙醇和氨(会与之反映)。重要用途:化学工业上,用作制造金属钙、氯化钡、各种钙盐(如磷酸钙等)的原料
11、;建筑工业上,用作防冻剂以加速混凝土硬化和增长建筑砂浆的耐寒能力;微生物工业上,用作单倍体育种的培养基;2物理性质表1.1 氯化钙的部分物理性质这个表格要自己画,不允许粘贴过来的,里面的数据字体也不对。熔点782密度1.086 g/mL(20)沸点1600闪点1600水融性740 g/L (20)无色立方结晶体,白色或灰白色,有粒状、蜂窝块状、圆球状、不规则颗粒状、粉末状。无毒、无臭、味微苦。吸湿性极强,暴露于空气中极易潮解。易溶于水,同时放出大量的热(氯化钙的溶解焓为-176.2J/g),其水溶液呈微碱性。低温下溶液结晶而析出的为六水物,逐渐加热至30时则溶解在自身的结晶水中,继续加热逐渐失
12、水,至200时变为二水物,再加热至260则变为白色多孔状的无水氯化钙。在使用过程中,会因吸取空气中的水分而使其浓度减少。特别是在开式系统中。为了防止氯化钙的浓度减少,引起凝固点温度升高,故必须定期用比重计测定氯化钙的比重。若浓度减少时,应补充,以保持在适当的浓度。氯化钙的凝固温度随浓度而变,当溶液浓度为29.9%时,氯化钙盐水的最低凝固温度为-55;氯化钙水溶液对设备有腐蚀性,使用时应当注意。3化学性质(1) 溶于乙醇,生成CaCl24C2H5OH。与氨作用,形成CaCl28NH3。与水反映,能形成含1、2、4、6个结晶水的水合物,它们存在的温度范围是:CaCl26H2O低于29;CaCl24
13、H2O,2945;CaCl22H2O,45175;CaCl2H2O,200以上。低温下溶液结晶而析出的六水物,逐渐加热至30时则溶解在自身的结晶水中,继续加热逐渐失水,至200时变为二水物,再加热至260则变为白色多孔状的无水氯化钙。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用,分别生成CaCl28NH3和 CaCl24C2H5OH络合物。(2)可溶的氯化钙可用来调配一些不溶于水的钙化合物沉淀: 3CaCl2(aq)+2K3PO4(aq)Ca3(PO4)2(s)+6KCl(aq用公式编辑器或chemoffice来编辑公式。)(3) 氯化钙电解后可得出纯钙: CaCl2(s)Ca(s)+Cl2(g)二、液
14、体氯化钙的生产工艺的介绍1、由石灰石和盐酸反映制得 重要化学反映如下:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。重要工艺流程:将盐酸(31)和石灰石粉,按2.2:1的配比投入反映缸中,在搅拌下发生反映,生成酸性氯化钙溶液,移入澄清槽内。加入石灰乳进行中和调节溶液pH值为8.99,这时氯化钙溶液中的杂质如Me2+、Fe3+、Al3+等以氢氧化铁、氢氧化镁沉淀析出。经澄清,过滤,便得到液体氯化钙。用压滤机进行过滤,滤饼为固体废物,滤液进行三效强制循环真空蒸发将27%氯化钙溶液浓缩到68-69%后进入结片机进行制片,片状氯化钙在进行流化床干燥生产74%二水氯化钙。酸解沉降中和过滤三效蒸发干燥
15、、制片石灰石盐酸石灰乳垃圾包装(74%二水氯化钙)图2.1 以HCl、CaCO3制取CaCl2的流程示意图在正文中要提及你所绘的流程图,否则你的图是孤立的。 CaCO3MgCO3+4HCl CaCl2+MgCl2+2CO2+2H2O用公式编辑器或chemoffice编公式。重新用CAD来画。图2.2 工艺流程示意图三、停留时间分布测定的原理和目的、实验环节1.实验目的了解运用电导率测定停留时间分布的基本原理和实验方法;掌握停留时间分布的记录特性值的计算方法;了解学会用抱负反映器串联模型来描述实验系统的流动特性2.实验原理阶跃示踪法 当系统流体流动稳定后,将反映器内流动的原流体切换为另一种在某些
16、性质上有所不同而使流动不发生变化的具有示踪剂的流体(如第一种流体为水,用A表达,含示踪剂流体可用有色的高锰酸钾溶液,以B表达),从A切换到B的同一瞬间,开始检测在出口处物料中示踪剂浓度的变化(出口响应值)。以出口流体中B所占的分率对t作图,便得到停留时间分布F曲线。 设在出口处测得的B的分率为c(t),例如其值为为0.15,它表白在出口液中,B占15%,A占85%,在15%的B中,停留时间不一定相同,但肯定都小于t,此时系统内不也许存在时间t的物料B,同样,在85%的A中,停留时间肯定都大于t,因此c(t)正好代表停留时间小于t的物料分率F(t)。得到F(t)-t的曲线后,对t进行求导,便可得
17、到E(t)函数,剩下环节与脉冲法相近。脉冲示踪法当体积流量为Q的流体进入系统并稳定后,在系统的入口处,瞬间加入一定量m的示踪流体(注入时间必须远小于平均停留时间),同时开始在出口处检测示踪剂的浓度变化。根据E(t)的定义,对于t=0时注入的示踪剂,其停留时间分布密度必按照E函数分派,因此,可以预见停留时间介于t和t+dt间的示踪剂量mE(t)dt,必在t和t+dt间有系统出口流出,数量为c(t)dt,故: 有 mE(t)dt=Qc(t)dt, 所以脉冲输入法是在极短的时间内,将示踪剂从系统的入口处注入主体流,在不影响主流体原有流动特性的情况下随之进入反映器。与此同时,在反映器出口检测示踪剂浓度
18、c(t)随时间的变化。(a) 脉冲输入 图3.1 脉冲法测定停留时间分布脉冲输入法测得的停留时间分布代表了物料在反映器中的停留时间分布密度即E(t)。若加入示踪剂后混合流体的流率为Q,出口处示踪剂浓度为C(t),在dt时间里示踪剂的流出量为Qc(t)dt,由E(t)定义知E(t)dt是出口物料中停留时间在t与t+dt之间示踪剂所占分率,若在反映器入口加入示踪剂总量为m对反映器出口作示踪剂的物料衡算,即 Qc(t)dt=mE(t)dt ()示踪剂的加入量可以用下式计算 ()在值不变的情况下,由()式和()式求出: () 关于停留时间的另一个记录函数是停留时间分布函数F(t),即 ()用停留时间分
19、布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)来描述系统的停留时间,给出了很好的记录分布规律。但是为了比较不同停留时间分布之间的差异,还需要引入此外两个记录特性值,即数学盼望和方差。数学盼望对停留时间分布而言就是平均停留时间,即 ()方差是和抱负反映器模型关系密切的参数,它的定义是: ()若采用无因次方差,则有,对活塞流反映器,而对全混流反映器;对介于上述两种抱负反映器之间的非抱负反映器可以用多釜串联模型描述。多釜串联模型中的模型参数可以由实验数据解决得到的来计算。 ()当为整数时,代表该非抱负流动反映器可以用个等体积的全混流反映器的串联来建立模型。当为非整数时,可以用四舍五入的方法近似解决,也
20、可以用不等体积的全混流反映器串联模型。3.实验环节 本实验中,采用KCl为示踪剂,以脉冲法说明测量停留时间分步。准备工作:在室温下,配KCl饱和溶液500ml ,取100 ml从釜中拆下电极头,然后把电极头分别插入KCl饱和溶液,把电导仪打到校正档调满刻度,进行电极校正,然后装好电极。料液槽中加满水,打开泵进口处阀门,关闭流量计阀门,检查各阀门开关状况,调整到适当的位置。 五釜串联实验 a. 将五釜串联的开关打开,大釜开关关闭,管式反映器开关关闭,将示踪剂加料的三通阀调整到五釜的位置,打开泵回流开关。 b. 打开总电源开关,并打开泵开关,缓缓打开流量计调节阀,调到适当的流量位置(若流量偏小可适
21、当关闭泵回流阀)。 c. 缓缓调节各釜顶部放空阀,让水充满釜,打开搅拌开关,调节搅拌速率到适当位置。 d. 打开加示踪剂开关,以驱赶管路中的气体调整到恰好没有气泡混入釜中为最佳,关闭加示踪剂开关,运营15min。 e. 待系统稳定后,用注射器迅速注入示踪剂,在记录纸上作起始标记。 f.当记录仪上显示的浓度在2min内觉察不到变化时,即认为终点己到。 实验结束a.实验完毕,关闭搅拌开关、泵开关,关上总电源开关,清洗示踪剂加料槽中的KCl溶液,放出釜内液体(有必要的话活化电极)。b.可把五釜串联开关关闭,打开大釜开关,将示踪剂加料阀调到大釜位置按上述操作进行大釜实验,其数据与小釜数据进行比较。四、
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