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CEXC计算机控制的化学反应器教学设备



Armfield CEXC是一系列的化学反应器,专门为化学工程专业的学生讲授和演示化学反应器的类型而研发的,Armfield还设计了一系列具有代表性的反应,学生可在实验室环境中简单,安全地操作实验。



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    特征


    结构紧凑的台式设备

    实时反映监控仪器,避免多次滴定的繁琐和不准确

    透明的反应器,学生可观察正在进行的实验

    经济适用,五个反应器可用同一个服务单元

    计算机控制,标准的数据记录

    安全,用户友好型


    详情请查看友情链接:



    规范说明

    CEXC-化学反应器教学设备

    独立的台式服务单元,可为五个不同的化学反应器提供服务

    1、CEM-MKII 连续搅拌釜反应器

    2、CET-MKII 管式反应器

    3、 CEB-MKII透明批次反应器

    4、 CEY塞流反应器

    5、 CEZ层流反应器

    完全由计算机控制,针对每一种反应器类型,配有不同的教学软件(32/64字节)。通过USB接口很容易与计算机(用户提供)相连。

    两个流速不相同的蠕动进料泵,速度为0-140毫升/分钟

    提供PID温度控制热水,以便于维持反应器的温度

    带有两个热电偶,另一个热电偶(用户提供)的输入电路和一个双量程电导率传感器

    包含综合操作说明书,有详细说明安装和操作过程



    CEM-MKII 连续搅拌釜反应器(CSTR

    小规模连续搅拌釜反应器,可与化学反应器服务单元一起使用

    可调节容量为0.4-1.5

    容器带有涡轮搅拌器

    设备为硼硅酸盐玻璃和PVC,带有不锈钢传热线圈和可拆卸的反应器挡板

    温度传感器和电导率传感器拟合点(提供化学反应器服务单元)

    演示性能

    1、 停留时间对转化的影响

    2、 测定反应速度常数

    3、 停留时间分布

    4、 通过实验数据推算经验速率式

    5、 温度对反应速度的影响

    6、 搅拌对反应速度的影响

    7、 流速对转化的影响


    CET-MKII 管式反应器

    小规模的管式反应器,可与化学反应器服务单元一起使用,以演示大规模实验

    透明的丙烯酸容器上有20米长的反应器线圈,以便于载热体和冷却介质的流通。反应器线圈容量为0.4

    在反应物搅拌,开始反应之前,两个热交换器可分别将反应物加热至反应温度

    温度传感器和电导率传感器拟合点(提供化学反应器服务单元)

    演示性能

    1、 测定反应速度常数

    2、 研究产量和流速对转化的影响

    3、 演示反应温度与速度常数之间的关系

    4、 测定停留时间分布


    CEB-MKII 透明批次反应器

    小规模批次反应器,可与化学反应器服务单元一起使用,用于演示隔热操作和等温操作(推荐在进行等温操作时采用冷却水循环系统配件)

    1升工作容量

    容器带有一个外罩,用于流通化学反应器服务单元中的热水或是冷却水循环系统中的冷水。

    容器是玻璃材质的,可清晰地观察反应物,用户通过颜色追踪可了解反应过程

    温度传感器和电导率传感器拟合点(提供化学反应器服务单元)

    演示性能:

    1、 温度对反应动力学的影响

    2、 浓度对反应的影响

    3、 通过质量平衡和能量平衡,验证速率方程和活化能

    4、 研究放热反应的温度变化

    5、 通过演示追踪了解反应过程


    CEY-塞流反应器

    小规模的塞流反应器,可与化学反应器服务单元一起使用,用于演示填充管式反应器中的流型特征和稳态转换

    反应塔柱长1107mm,工作容量为1升。装满了直径为3mm的玻璃珠

    反应器带有进料组件,包括底板上的六孔喷射阀和一个带有热交换器的物料容器,用于冷却物料,可与化学反应器服务单元和冷却水循环单元一起使用

    反应器组件安装在钢架上,包括化学反应器服务单元的电导率传感器和温度传感器部件

    可演示流动可视化,通过颜色可肉眼监测反应过程

    还可进行真实的反应,利用服务单元电导率传感器可记录反应过程,并将其与理论进行对比

    演示性能包括:

    1、填充层流反应器内的流型特征

    2、填充反应器内的稳态转换

    3、了解流型特征的示踪技术原理

    4、通过颜色,肉眼监控示踪和转换试验


    CEZ-层流反应器

    小规模的层流反应器,可与化学反应器服务单元一起使用,用于演示填充管式反应器中的流型特征和稳态转换

    反应塔柱长1107mm,工作容量为1升。装满了直径为3mm的玻璃珠

    反应器带有进料组件,包括底板上的六孔喷射阀和一个带有热交换器的物料容器,用于冷却物料,可与化学反应器服务单元和冷却水循环单元一起使用

    反应器组件安装在钢架上,包括化学反应器服务单元的电导率传感器和温度传感器部件

    可演示流动可视化,通过颜色可肉眼监测反应过程

    还可进行真实的反应,利用服务单元电导率传感器可记录反应,并将其与理论进行对比

    演示性能包括

    1、塞流反应器内的流型特征

    2、填充反应器内的稳态转换

    3、了解流型特征的示踪技术原理

    4、通过颜色,肉眼监控示踪和转换实验



    技术描述

    CEXC 化学反应器服务单元

    CEXC具备需要操作多种反应器的功能。它包含一个热水循环装置,可控制反应温度,玻璃容器用于盛装反应物,两个蠕动泵将试剂抽送至反应器中,设备还包括计算机软件,传感器和其他仪器。

    CEXC完全由计算机控制,用户通过配备的软件可改变进料泵的速度和流量,改变热水加热管功率,通过PID控制回路可确保恒定的温度,控制热水泵的开启和关闭,还可控制很多反应器的搅拌器速度

    设备还带有温度测量和电导率测量仪器,测量值可显示在计算机屏幕上。包括两个K型热电偶,一个用于测量热水温度,一个用于测量反应物温度

    注意:另一个传感器(用户提供)的输入电路不可用于课题研究

    双量程电导率传感器可进行多种操作。Armfield提供的皂化反应运算法则将反应物的转化度和电导率联系在一起,因此可通过软件监测反应过程

    服务单元留有安装反应器的位置。这样无需使用工具可快速便捷地更换反应器。CEXC和反应器的所有配件都可快速拆除。CEM,CETCEB反应器都位于CEXC的主基板上。CEYCEZ还包括落地式塔柱,位于CEXC旁边。

    CEXC保留的安装空间够两个标准的2。5升化学试剂储藏瓶使用,储藏瓶在底座里面。这样便于安全操作,瓶子可快速封口也可被移除。设备还配有两个2L容量的瓶子。另外,如果实验时间更长的话,可在底板上或是设备工作台上安置物料容器

    CEXC需要使用计算机才能工作。Armfield不提供计算机。计算机需要有多余的USB接口,并运行Windows操作系统(32字节)


    软件

    CEXCArmfield所有的化学反应器提供64/32字节的兼容教学软件。每个反应器都配有单独的程序,每个程序都有很多的练习。更多详细信息是练习细节,但是主要包括以下方面:

    1、 所有的温度和流量值都显示在设备图示上

    2、 利用向上/向下键,或是输入0100%数值可控制进料泵速度。预测的流量可直接显示多少毫升/分钟,以用于随后的计算。用户可对数值进行校准,使其更加精确

    3、 通过类似的方法可控制搅拌速度

    4、 将需要的温度设定值运用到PID控制函数中,可设置热水温度

    5、 配有精细的绘图工具。可比较不同的传感器上显示的数值

    6、 数据样本(测量和计算)可保存,或者直接导入电子表格中

    7、 传感器数据可单独显示。形式为柱状图或是近代图形显示(用于在采样前检查温度的稳定性)

    8、 显示屏可显示软件,设备,程序和相关理论的概述。这些说明在“帮助”工具中也有说明,深入介绍了指导信息和背景资料。


    用户定义软件

    软件CD包括驱动,它要求其他的软件应用通过USB接口与CEXC相连。这样用户可使用自己的软件,无需使用Armfield提供的软件。这种软件可应用在多种不同的系统中。主要有LabView, MatLab, ‘C’,‘C++’, Visual Basic,Delphi,以及其他科利用外部驱动的软件环境中

    这样,用户在完全熟悉的环境中,可利用软件满足特殊需求,软件与用户的其他设备是兼容的


    反应器

    一系列反应器可与CEXC化学反应器服务单元一起使用

    CEM-MKII 连续搅拌釜反应器(CSTR)

    连续搅拌釜反应器是工业中最常见的类型。Armfield CEM-MKII是一款小规模的设备,用于教学演示。它非常灵活,可进行连续反应和批次反应。利用储水管可调节反应器容量,范围在0.4-1.5升,可研究不同的体积和停留时间。温度探针和电导探针(CEXC提供)可安装在反应器容器中。不锈钢线圈用于控制传感器的热水温度(或是冷水温度,Armfield CW17提供)。变速混合器/搅拌器(CEXC控制)配有挡板,以便提高搅拌效率。CEM-MKII利用皂化反应和电导率测量反应过程。它还利用阶跃输入来更改实验,从而获取停留时间分布

    CEN-MKII演示性能:

    1、 停留时间对转化的影响

    2、 确定反应速度常数

    3、 停留时间分布

    4、 通过实验数据验证经验速率式

    5、 温度对反应速度的影响

    6、 混合对搅拌速度的影响

    7、 流速对转化的影响


    CEN-MKII完全位于CEXC上,从CEXC上移除CEN-MKII时,储存容器长350mm,宽250mm,高300mm


    CET-MKII 管式反应器

    Armfield管状反应器的管被透明丙烯酸材质的外罩包着。水(源于CEXC)在容器中流通,水温可控,这样可保持反应物的温度。利用盖子上的快拆配件可将试剂分别注入反应器中,在进行混合,进去反应器线圈之前,通过水箱中的不锈钢线圈对试剂进行预热

    设备留有CEXC水温传感器*水箱中)和电导率探针(反应器出口处)的安装位置。CET-MKII利用皂化反应和电导率测量反应过程

    CET-MKII演示性能:

    1、 确定反应速度常数

    2、 研究产量对转化的影响

    3、 演示温度与反应和速度常数之间的关系

    4、 确定停留时间分布

    5、 研究流量对转化的影响


    CET-MKII完全位于CEXC上,从CEXC上移除CET-MKII时,储存容器长500mm,宽250mm,高300mm


    CEB-MKII透明批次反应器-新产品

    CEB透明批次反应器是一款双层的玻璃容器,内部工作容积为一升,带有变速搅拌器

    CEXC提供的热水或是CW17提供的冷水在外罩中流通,从而达到控制温度的目的,保持反应物的恒定温度

    电导率探针和温度探针安装在透明丙烯酸盖子,可监测正在发生的反应,例如至关重要的皂化反应。可演示等温和绝热操作反应。(注意:如果需要在低温条件下研究实验,或是环境温度较高,等温反应需要借助Armfield CW17附件)。对于等温操作,通过染料颜色的变化,可肉眼监测化学反应速度

    演示性能:

    1、 确定反应速度常数

    2、 研究反应物浓度对反应速度的影响

    3、 研究温度对转化的影响

    4、 肉眼观察化学反应

    5、 在隔热操作基础上,研究放热反应的温度变化

    注意:CEB-MKII与CEXC服务单元一起使用。但是,附加的5TS4温度传感器需要具备全套功能


    CEY 塞流反应器-新产品

    CEY塞流反应器用于演示塞流特征的阶跃变化和脉冲变化,以及二级反应的稳态转化。它是一款管式填充塔反应器,材质为透明丙烯酸,反应器安装在钢架上。塔器底部的静态预混器对试剂进行预混合,并改进流动分布

    透明的丙烯酸传感器附件安装在落地式的铁架上,罩着电导率传感器和温度传感器。CEXC进料泵利用PTFE管将试剂抽送至反应器。CEXC反应器服务单元上的六孔喷射阀可改变试剂的阶跃变化和脉冲变化。演示示踪实验和转化实验,可肉眼观察实验。通过电导率数据记录,学生可应用流型特性理论,并将其与实验结果进行对比

    演示性能:

    1、 确定反应器的停留时间分布

    2、 研究反应器对搅动的反应:阶跃变化和脉冲变化

    3、 流速和物料浓度对确定流型的影响

    4、 演示反应器内的流型,并将其与理论模型进行对比

    5、 确定二级反应的稳态转化

    6、 流速和物料浓度对稳态转化的影响

    7、 演示反应器对示踪技术的反应

    8、 肉眼监测化学反应的稳态转化


    CEZ层流反应器-新产品

    Armfield层流反应器是一款管式反应器,材质为透明的丙烯酸,安装在落地式的钢架上,两端的两个扩散器装满了玻璃珠。塔器底部的静态预混器对试剂进行预混合,并改进流动分布

    反应器包含两个带有热交换器的试剂容器,容器位于CEXC底座上。在进行实验前,热交换器用于对试剂进行冷却。冷水套可保持反应物的恒定温度,以便于保持层流特征。冷水需要恒温控制,可使用Armfield CW17

    CEXC电导率传感器和温度传感器的透明附件位于铁架上。CEXC蠕动泵利用PTFE管,将试剂抽送至反应器。脉动阻尼器用于确保水流平稳

    演示示踪实验和转化实验,可肉眼观察实验。通过电导率数据记录,学生可应用流型特性理论,并将其与实验结果进行对比

    演示性能:

    1、 确定反应器的停留时间分布

    2、 研究反应器对搅动的反应:阶跃变化

    3、 流速和物料浓度对确定流型的影响

    4、 温度对层流特征的影响

    5、 演示反应器内的流型,并将其与理论模型进行对比

    6、 确定二级反应的稳态转化

    7、 确定二级反应的稳态转化

    8、 演示反应器对示踪技术和层流的反应

    9、 肉眼观察稳态


    可选择附件

    CW-17 冷水循环装置

    CW17是一款恒温控制的冷水循环设备,可用于在低温环境下供给冷水。在使用CEZ反应器和进行CEB MKII等温演示时,CW17是必不可少的,它也可同其他的反应器一起使用,通过CW17上的自动调温器可调节水温。另外,CW17还可作为结冰式冷却器使用,提供温度略高于冰点的水源







    必要附件

    CEXC                 CEM-MKII     CET-MKII     CEB-MKII      CEY      CEZ

    至少一个反应器附件  CEXC         CEXC         CEXC          CEXC     CEXC

    Windows PC                                     CW17(用于等温操作)     CW17


    要求

    电源

    CEXC-A 230V, 50Hz, 10A
    CEXC-B 115V, 60Hz, 20A
    CEXC-G 230V, 60Hz, 10A


    附件

    CW-17-A

    CW-17-B

    CW-17-G


    装运规格

                         CEXC          CEM-MKII   CET-MKII     CEB-MKII    CEY       CEZ

    体积(立方米) 0.4              0.1                0.1            0.1          0.5       0.5

    总重(千克    )40                10                 10             15          22         22


    总尺寸

    长:0.5米

    宽:1.0米

    高:0.5米

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