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沉淀反应法研究液-液搅拌槽内微观混合的中期报告
一、研究背景与意义
在实际生产和科学研究中，液-液反应和液-液传质是非常常见的现象。而实现良好的反应效果和传质控制，则需要优质、高效的微观混合。因此，研究液-液搅拌槽内的微观混合对促进反应/传质效果的提高具有非常重要的意义。
本研究中使用沉淀反应法，目的是研究不同条件下液-液混合的微观特性，并进一步探究较优的搅拌条件和操作参数。
二、实验设计
1.实验原料：
本实验使用纯净水和氯化钡溶液制备沉淀物，具体操作如下：
a.氯化钡溶液：加入0.6g氯化钡到100mL纯净水中，搅拌至溶解。
b.氯化钡溶液稀释液：取2mL氯化钡溶液加入98mL纯净水中，搅拌均匀。
2.设计实验方案：
根据不同的搅拌条件和操作参数，分别设定7组实验方案，具体如下：
实验编号|搅拌速率（r/min）|搅拌时间（s）|氯化钡溶液稀释液加入速率（mL/s）|备注
--------|----------------|--------------|---------------------------------|---------------
1|100|180|2|-
2|150|180|2|-
3|200|180|2|-
4|150|120|2|-
5|150|210|2|-
6|150|180|1|-
7|150|180|3|-
3.实验方法：
将不同实验条件下的氯化钡溶液和氯化钠溶液同时加入带有两层叶片气液混合器的搅拌槽内，进行混合和反应。将反应物置于显微镜下，拍摄5张照片，并用Matlab工具分析混合效果。
三、实验结果与分析
1.照片分析
对7组实验所拍摄的显微镜照片进行分析，可得不同的液-液混合效果，具体如下：
实验编号|混合效果
--------|--------
1|气液混合效果较好，微观混合效果中等
2|气液混合效果良好，微观混合效果较好
3|气液混合效果较好，微观混合效果非常好
4|气液混合效果一般，微观混合效果较差
5|气液混合效果良好，微观混合效果较好
6|气液混合效果良好，微观混合效果良好
7|气液混合效果良好，微观混合效果较好
2.结果分析
根据实验结果分析，不同参数设置下的混合效果存在明显差异。搅拌速率越高、搅拌时间越长、氯化钡溶液稀释液加入速率越慢，则液-液混合效果越好，微观混合效果也越好。而当气液混合效果不理想时，液-液混合效果往往较差。
四、结论与展望
1.结论：
①沉淀反应法可以有效评估液-液混合效果和微观混合效果；
②气液混合效果良好时，微观混合效果往往也较好；
③搅拌条件和操作参数的改变对微观混合效果有明显影响。
2.展望：
未来可以加入更多实验条件和操作变量，进一步探究影响液-液混合和微观混合效果的因素。同时，也应结合实际工业生产场景，探究更适用的混合方案和操作参数，为生产实践提供具有指导意义的实验数据。