带有脉冲发生器的传质教学模型

摘要

本发明公开了一种带有脉冲发生器的传质教学模型。传质教学模型由油槽、油泵、油阀、填料或挡板、塔、界面调节器、脉冲水阀、水槽、水阀、水泵、脉冲水泵、脉冲电源控制系统组成；脉冲电源控制系统由延时接触开关系统实现；脉冲发生器由脉冲水阀、水槽、脉冲水泵、脉冲电源控制系统组成。脉冲水泵由脉冲电源控制系统控制，脉冲频率由脉冲电源控制系统时间延时设置表盘调节，脉冲强度通过脉冲水阀控制，本发明的优点为：1)减少水槽的数量；2)脉冲发生器的脉冲强度通过脉冲水阀的开度大小控制，容易实现；3)脉冲发生器的频率由脉冲水泵脉冲进水控制，脉冲水泵由脉冲电源控制系统控制，脉冲电源控制系统由时间延时设置表盘调节。

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有脉冲发生器的传质教学模型。

背景技术

传质过程发生在精馏、吸收、萃取、反应、浸取等化工单元中，如何强化传质对于产品分离、产品回收、杂质去除、化学产品的合成具有重要意义。传质通常发生在两相界面，为了使两相有较好的接触，采用塔式设备使两相逆流接触，或采用釜式设备搅拌使两相接触。但对于两相分离传质，很显然釜式设备传质效率较低，常使用塔式设备。为了使两相气液接触界面面积扩大，在塔式设备中常设置塔板或填料。但由于界面张力的关系，在塔式设备中设置塔板或填料之后，轻相如煤油等不易从塔底部通过塔板或填料流到塔顶部出料，不但料液处理能力较小，而且气液接触传质效果不甚理想。为此，人们想到在塔设备中加入脉冲流体的方法强化传质，即在塔设备中保持轻相(一般是煤油)流体、重相(一般是水)流体连续流动的同时给塔内总流体瞬间整体往上或往下的动力，由于塔内流体瞬间撞击塔板或填料，分散相流体被粉碎成小颗粒，两相出现乳化传质，提高了两相之间的传质效率。

为了实现在塔设备中加入脉冲流体的功能，人们已设计出很多设备，如机械连杆涡轮式脉冲发生器、压缩空气电磁阀控制脉冲发生器、带缓冲罐的机械转轮脉冲发生器等，其目的是所设计的脉冲发生器能在工业生产中直接应用，遵循的设计原则是脉冲发生器在塔设备中具备能加入脉冲的流体功能。即使如此，工业上应用的脉冲发生器仍然存在很多问题，如机械连杆涡轮式脉冲发生器易漏液，动力消耗大；压缩空气电磁阀控制脉冲发生器的电磁阀易损耗，脉冲波形不易控制；带缓冲罐的机械转轮脉冲发生器，摩擦损失大，转轮机械加工精度高。因此，这些工业化的脉冲发生器移到实验室，上述问题同样要解决；另外，采用简单的缩小方法来加工小试如用在模型教学试验的脉冲发生器，其投资成本还是较大的。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有脉冲发生器的传质教学模型。

带有脉冲发生器的传质教学模型包括油槽、油泵、油阀、填料或挡板、塔、界面调节器、脉冲水阀、水槽、水阀、水泵、脉冲水泵、脉冲电源控制系统；塔内中部设有填料或挡板，油槽与油泵、油阀、塔的填料或挡板底部相连接，塔底部与界面调节器、水槽、水泵、水阀、塔的填料或挡板上部相连接，塔的填料或挡板底部与脉冲水阀、脉冲水泵、脉冲电源控制装置相连接；脉冲电源控制装置包括脉冲电源控制系统主机，脉冲电源控制系统主机面板上部设有时间延时数字显示器，脉冲电源控制系统主机面板中部设有时间延时设置表盘，脉冲电源控制系统主机面板下部设有输出电源内接正极、延时接触开关常闭接口、内接正极比邻接口、输入电源内接正极、输入电源内接负极，输入电源外接负极与输入电源内接负极相连接，输入电源外接正极与输入电源内接正极相连接，延时接触开关一端与延时接触开关常闭接口相连接，延时接触开关另一端与内接正极比邻接口相连接，时间延时数字显示器与输入电源内接负极相连接，输出电源外接正极与输出电源内接正极相连接。

所述的脉冲电源控制系统输入电源为220V交流电压，通过时间延时设置表盘调节输出电源连通和断开时间。脉冲发生器的水槽与进塔的重相原料水槽相同。

本发明的优点为：

1)脉冲发生器的水槽与进塔的重相原料水槽相同，减少水槽的数量；

2)脉冲发生器的脉冲强度通过脉冲水阀7的开度大小控制，容易实现；

3)脉冲发生器的频率由脉冲水泵脉冲进水控制，脉冲水泵由脉冲电源控制系统控制，脉冲电源控制系统由时间延时设置表盘调节。

附图说明

图1是带有脉冲发生器的传质教学模型的结构示意图，图中：油槽1、油泵2、油阀3、填料或挡板4、塔5、界面调节器6、脉冲水阀7、水槽8、水阀9、水泵10、脉冲水泵11、脉冲电源控制系统12；

图2是本发明的脉冲电源控制系统示意图，图中：输入电源外接负极12-1、输入电源外接正极12-2、输出电源外接负极12-3、输出电源外接正极12-4、延时接触开关12-5、输出电源内接正极12-6、延时接触开关常闭接口12-7、内接正极比邻接口12-8、输入电源内接正极12-9、脉冲电源控制系统主机12-10、输入电源内接负极12-11、时间延时设置表盘12-12、时间延时数字显示器12-13。

具体实施方式

本发明为了使两相气液接触界面面积扩大，在塔式设备中常设置塔板或填料。但由于界面张力的关系，在塔式设备中设置塔板或填料之后，轻相如煤油等不易从塔底部通过塔板或填料流到塔顶部出料，不但料液处理能力较小，而.且气液接触传质效果不甚理想。通过在塔设备中加入脉冲流体的方法强化传质，即在塔设备中保持轻相(一般是煤油)流体、重相(一般是水)流体连续流动的同时给塔内总流体瞬间整体往上或往下的动力，由于塔内流体瞬间撞击塔板或填料，分散相流体被粉碎成小颗粒，两相出现乳化传质，提高了两相之间的传质效率。这种加入脉冲流体的设备成为脉冲发生器。本脉冲发生器能方便地实现塔设备中脉冲式加入流体的功能，脉冲发生器内流体不泄漏，摩擦损失小，投资成本低。

带有脉冲发生器的传质教学模型包括油槽1、油泵2、油阀3、填料或挡板4、塔5、界面调节器6、脉冲水阀7、水槽8、水阀9、水泵10、脉冲水泵11、脉冲电源控制系统12；塔内中部设有填料或挡板，油槽与油泵、油阀、塔的填料或挡板底部相连接，塔底部与界面调节器、水槽、水泵、水阀、塔的填料或挡板上部相连接，塔的填料或挡板底部与脉冲水阀、脉冲水泵、脉冲电源控制装置相连接；脉冲电源控制装置包括脉冲电源控制系统主机12-10，脉冲电源控制系统主机面板上部设有时间延时数字显示器12-13，脉冲电源控制系统主机面板中部设有时间延时设置表盘12-12，脉冲电源控制系统主机面板下部设有输出电源内接正极12-6、延时接触开关常闭接口12-7、内接正极比邻接口12-8、输入电源内接正极12-9、输入电源内接负极12-11，输入电源外接负极12-1与输入电源内接负极12-11相连接，输入电源外接正极12-2与输入电源内接正极12-9相连接，延时接触开关12-5一端与延时接触开关常闭接口12-7相连接，延时接触开关12-5另一端与内接正极比邻接口12-8相连接，时间延时数字显示器12-13与输入电源内接负极12-11相连接，输出电源外接正极12-4与输出电源内接正极12-6相连接。

所述的脉冲电源控制系统12输入电源为220V交流电压，通过时间延时设置表盘12-12调节输出电源连通和断开时间。脉冲发生器的水槽8与进塔5的重相原料水槽相同。