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光化学反应釜 光催化降解装置 CY-GHX-DC 大小试管 光化学反应仪 机箱
川一的氙灯光源广泛应用于光解水制氢、光降解污染物、各类模拟日光可见光加速实验、各类模拟日光紫外波段加速实验等研究领域。氙灯光源可实现高能量密度、长时间连续照射。结合各种滤光片可实现多种的组合手段,实现窄波段的催化剂改进效果评价及宽带通总体催化效果评价。川一氙灯光源产品可配合多种反应器(系统)可完成固、液、气相的在线及离线分析实验。
光化学反应仪氙灯的选购要点:
1、氙灯光源平行光源一般是灯泡通过光学器件处理,而在需要高能量的场合则采用椭球反映射镜。
2、氙灯光源在光化学中,可由平行光源与反映样品部分构成外照式辐照系(光以平行光束形式从反映系统由外而内的进行辐照)。
3、氙灯光源至于那些灯源可构成汇聚点光源,中心发源及平行光源则需具体情况具体讨论。
4、氙灯光源汇聚点光源通常用于单色仪分光,光纤导入或使用聚焦点的能量集中效应(如热效应)。
5、氙灯光源源通常是对灯源未做任何处理(光以球面波形式向整个空间发散),在光化学中,通常冷阱、反应器配合,光均匀的向反映物质辐射,构成所谓的内照式辐照系(整个体系中,光由内而外辐照)。
杭州川一光化学反应仪操作说明
一、操作说明:
1、准备工作:连接电源。使用该仪器前先把八位反应器(或磁力搅拌器)放入主机箱内,石英反应管(或反应容器)内放入磁子。之后检查所需要使用的汞灯(氙灯)、反应器以及冷却水循环装置是否连接好。(如下图连接)
2、反应暗箱内设有八位反应器(或磁力搅拌器)和灯的电源接口,请按指示连接。
3、配备进口高压泵:配管尺寸较长,可平稳的进行长距离循环、冷却或恒温机外实验容器或建立*二恒温场。
4、高密度耐腐蚀材料:可循环纯水的循环泵、冷却盘管、吐出口、回流口的关键接口都采用不锈钢(SUS304)制造。
5、循环介质类型:硅油、水、盐水、纯酒精等实验室常用循环介质。
温度是化学反应釜生产过程中对反应过程影响Z重要的的因素之一,温度的控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温度系统性能指标的关键因素,准确地控制反应釜内原料在不同温度下进行化学反应具有重要意义。先,本系统对反应釜的温度进行分析,得出了冷剂流量对反应釜内温度的传递函数。其次,通过单片机,利用继电器、DS18B20温度传感器、LCD液晶显示屏等设计了对反应釜进行加热与降温来实现反应釜温度控制的具体电路和实时系统,对实际化学反应过程中的温度变化进行模拟,并利用经典控制理论中的PID算法得到反应时的Z优控制,并给出了详细的分析步骤和控制算法。Z后,通过组态软件对整个化学反应过程进行实时监控的模拟。
一、背景及国内外研究现状
1.1 问题研究背景
在化工生产过程中, 连续反应釜是一种常用的、重要的反应容器。其化学反应机理较为复杂, 受到外界条件、原料纯度、催化剂的类型等诸多因素的影响,所以难以建立J确的数学模型, 致使整套设备的自动化水平较低。而且在反应釜中进行的反应一般属于放热反应, 反应放热量大, 传热效果却不理想, 因此反应釜内温度一般具有大滞后、非线性等特征。针对反应釜内温度变化的特点, 设计良好的温度控制系统是保证产品质量的关键。
在我国,尽管大中城市的科学技术和工业自动化的发展比较快,但是在众多的小城市与农村地区由于经济不够发达,**扶持力度不够,存在许多不太安全的小规模化工生产项目,给人们的人生安全与财产安全带来了yi定的威胁。所以,如何更安全的进行化工生产已经成为了**和各种研究机构亟待解决和完善的事。
1.2 国内外研究现状
目前关于反应釜温度控制系统设计问题国内外都有一些研究,并且已经基本满足了工业需求。如Shinskey 与Weinstein 提出的双模控制(dual-mode),采用 bang-bang+PID 控制,其大致步骤为:过程开始时,全力加热,直至反应釜温度距其设定值为t1 度,然后全力冷却,持续TD1分钟,此后,将夹套水温设定值定在某个合适的中间温度,持续TD2 分钟,Z后,用串级PID 控制器控制夹套水温度。如果参数选择得当,双模控制是有效的。
Arthur Jutan 与 Ashok Uppal 提出将反应热作为一种扰动,采用适当的方法估计出来,用前馈控制抵消;余下的部分近似为线性系统,可以用PID 控制。Barry 与Sandro 采用GMC 方法控制反应釜温度,得到了很好的仿真,并且进一步考察了操作条件与过程参数变动时被控过程的鲁棒性,发现GMC的鲁棒性明显强于双模控制。
为适应化工生产的新特点,一些过程控制领域中的新技术正在由理论研究转向生产践,如信息综合处理技术、现场总线控制系统、各种智能控制技术、软计算技术和快速仿真技术、多媒体技术等。过程控制采用的技术工具,由基地式仪表、气动单元式组合式仪表、电动单元组合式仪表Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,发展到现在的可编程单回路、双回路、三回路调节器和分散综合控制系统(DCS)。当前,传统的DCS 正借助于微处理器硬软件和通信网络技术,朝着标准化、开放化和尽量采用市场通用的优良硬、软件的方向,逐渐地、相互融合地向开放的DCS发展。如Honeywell 的 ,它采用通用的软件将企业的internet 网与局部控制网、通用控制网和系统总线连接在一起,配备各种平台、操作站以满足不同层次使用人员的要求。另外,Z近发展起来的现场总线网络控制系统(FCS)也是一种新的开放式的分布式控制系统。它把封闭协议变成标准开放协议,使系统共有数字计算和数字通信能力:在结构上,采用了全分布式方案,把控制功能下放到现场,提高了系统灵活性和可靠性:它突破了集散型控制系统DCS 中采用网络的缺陷。因此对于现场总线的工业控制系统研究具有重大的意义。据报道,美国犹他州盐湖城Flying 炼油厂、孟山都化工厂、我国安庆安菱化工厂、吉林油田甲醇厂已采用FCS,取得了明显的经济效益。*估计,FCS 将在石化行业得到广泛的应用。
二、化学反应釜的过程分析
所谓过程系统是指研究一类以物质和能量转换为基础的生产过程。为了进一步改善工艺操作,提高自动化水平,优化生产过程,加强生产上的管理,需要研究这类过程的描述、设计、模拟、仿真、控制和管理,Z终能够显著地增加经济效益。在了解和掌握了工艺流程和生产过程动态的基础上,需要根据生产对控制提出要求。而过程控制就是应用控制理论,对生产过程进行综合分析并设计出包括被控对象、调节器、检测装置和执行器在内的过程控制系统,Z后采用合适的技术手段加以实现