液液传质系数测定实验装置的设计与优化

一、引言
　　液液传质系数是衡量液体在固体表面传递性质的重要指标，其测定对于了解流体间的传质过程具有重要意义。本文主要介绍一种基于实验室的液液传质系数测定实验装置，并对其进行优化设计。
　　二、实验装置的设计
　　1. 实验原理
　　液液传质系数测定实验装置主要包括一个流量计、一个压力计、一个滴定管和一个滴定瓶。通过测量液体在固体表面的流动速率和压力变化，可以计算出传质系数。
　　2. 实验设备选型
　　(1)流量计：选择电磁流量计，用于测量液体的流量。电磁流量计具有精度高、可靠性好的特点，适用于各种工业场合。
　　(2)压力计：选择U形压力计，用于测量液体的压力。U形压力计结构简单、易操作，适用于实验室环境。
　　(3)滴定管和滴定瓶：选择标准滴定管和滴定瓶，用于加入指示剂和收集溶液。标准滴定管和滴定瓶具有精确度高、读数方便的优点。
　　3. 实验流程设计
　　(1)准备阶段：将待测样品加入滴定瓶中，加入适量的指示剂。
　　(2)实验操作：打开流量计和压力计的开关，调节流量计和压力计的参数至合适状态。然后从滴定管中滴加样品至指示剂变色的位置，记录滴加时间t。在此过程中，不断检查压力计的读数，确保其稳定可靠。最后根据流量计和压力计的读数计算传质系数k。

DB-DNG05 液液传质系数测定实验装置

技术指标	说明
装置功能	1、了解实验设备的结构和特点，掌握用刘易斯池测定液液传质系数的方法。 2、学习流动状况、物系性质对液液传质的影响。 3、测定 Co、Cw 对 t 的关系曲线图。 4、计算传质系数 Kw、Ko。 5、讨论搅拌速度与传质系数的关系。
主要配置	玻璃刘易斯池、数显转速表、电动机、超级恒温水浴、分液漏斗、升降台、搅拌装置、温控仪表、高品质铝合金型材框架。
公用设施	电：电压AC220V，功率1.5KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1～2个接地点（安全地及信号地）。实验物料：水--醋酸--醋酸乙酯
技术参数	1、玻璃刘易斯池容积：900ml，玻璃留易斯池内径×高度：0.1×0.12m；聚四氟乙烯界面环，孔径 3.8cm²。 2、底部升降台可升级调节高度，调节间距50mm。 3、搅拌装置：功率60W，转速0～500转/分。搅拌速度无级调速。 4、恒温水浴：带循环泵，室温～100℃，控温0.1℃。 5、温度传感器：Pt100，测量精度0.3级 6、温度智能显示系统1套：采用先进模块化设计，测量精度0.3级，分辨率 0.1℃。 7、管路、管件及阀门均为304不锈钢。 8、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。 9、外形尺寸：1100×520×1700mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。 10、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。
测控组成	变量	检测机构	显示机构	执行机构
	电机转数	霍尔开关	转数显示仪	调速器
	温度	PT100铂电阻	数字温度仪表	自动控温

　　三、实验装置的优化
　　1. 提高测量精度
　　为了提高实验装置的测量精度，可以采用恒温水浴控制系统对温度进行控制。通过调节恒温水浴的温度范围和稳定性，可以使样品在恒定的温度下进行滴加，从而提高测量精度。此外，还可以采用高精度的压力传感器替代传统的U形压力计，进一步提高压力测量的精度。
　　2. 简化操作流程
　　为了简化实验操作流程，可以将流量计和压力计连接到一个总管道上，通过调节总管道上的阀门来控制流量和压力的大小。这样一来，就可以实现对整个系统的在线监测和控制，大大降低了实验操作难度。

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