Обработка опытных данных

1. Определить содержание C_А ключевого компонента А в готовом продукте:

C_А = M_А/(M_А + M_Б)· 100, %,

где M_А и M_Б – соответственно массы компонентов А и Б, взятые для смешивания, кг.

2. Определить содержание C_i ключевого компонента в каждой пробе:

C_i = m_А/(m_А + m_Б)· 100, %,

где m_А и m_Б – соответственно массы компонентов А и Б в пробе, г.

3. Рассчитать для каждого этапа смешивания меру качества смешивания, за которую в ряде случаев принимают среднее относительное квадратическое отклонение содержания ключевого компонента в пробах, взятых из смеси, и по данным опытов подсчитывают по формуле

S = 1/C_А √∑ (C_i - C_А)² /n,

где n – число проб, взятых из смеси в данный этап смешивания.

Величина S не учитывает частоту появления в пробе концентрации C_i, близкой к C_А, следовательно, ∆C зависит от C_А и использование S для сравнительной оценки смесей с различным содержанием в них ключевого компонента не представляется возможным. Поэтому величину S делят на некоторую величину среднего отклонения S₀, в которую многие авторы вкладывают различный смысл [1].

Среднее отклонение S₀ можно вычислить исходя из начальных условий смешивания компонентов при τ = 0. При смешивании компонентов в отношении 1 : m число проб (при полной выборке смеси) будет кратно m + 1, а концентрация ключевого компонента в смеси

C_А = 1/m + 1,

тогда

S₀ = √1 (1 – C_А)² + m (0 – C_А)²/(m + 1) (1/m + 1)² = √m =√1 – C_А/C_А.

С учетом последнего коэффициент неоднородности смешивания для каждого этапа смешивания рассчитывается:

V_С = S ∙ 100/S₀, %,

или коэффициент смешивания

J = 100 – V_С, %.

4. Данные опытов и расчетов M_А, M_Б, m_А, m_Б, C_А, C_i, V_С, J, τ занести в таблицу 2.

5. Построить график зависимости меры качества смешивания в смесителе от времени смешивания.

6. Определить по графику оптимальное время смешивания τ, т.е. соответствующее наиболее качественному смешиванию.

Составление отчета

Отчет по лабораторной работе оформляется на листах формата II (297х210). Титульный лист должен соответствовать титульному листу методических указаний к работам с указанием кафедры, названия работы, её номера, фамилии, и.о. студента, группы, специальности и фамилии, и.о. преподавателя, принявшего работу.

В отчете должны быть представлены:

• описание цели работы,

• схема лабораторной установки,

• описание работы установки,

• методика проведения работы,

• полученные экспериментальные данные,

• результаты обработки опытных данных,

• выводы.

J,%

Студент _________________ Преподаватель___________________

VС, %

Концентрация ключевого компонента в пробе смеси: Ci = mА/(mА + mБ)· 100, %

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Время смешивания, сек, число оборотов

Исходные данные

Смеситель ______________

________________________

Компонент А _______, Ма=

Компонент Б _______, Мб=

CА = MА/(MА + MБ)

So=√1 – CА/CА

Обозначения:

Ci = mА/(mА + mБ)

S = 1/CА √∑ (Ci - CА)2 /n

J = 100 – VС

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Электродвигатель смесителя, его пускатель и электропроводящие элементы должны быть заземлены.

2. Муфты привода и вращающийся корпус барабана должны иметь защитные ограждения.

3. Не применять в исследовании процесса смешения токсичные сыпучие материалы.

4. Во время работы смесителей не прикасаться руками к вращающимся и двигающимся элементам установки (полы и рукава халатов должны быть застегнуты).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ДОПУСКА И ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Какова цель предстоящей работы?

2. Из каких элементов состоит лабораторная установка и каково назначение каждого из них?

3. Каков порядок выполнения лабораторной работы?

4. Какие экспериментальные данные фиксируются при выполнении работы?

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ НА ЗАЩИТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Какие процессы принято выделять при приготовлении смесей из сыпучих материалов?

2. Как оценивается качество смеси?

3. Как влияет время экспозиции при отборе пробы на определение качества смеси?

4. Как влияет количество частиц в пробе на оценку качества смеси?

5. Основные типы емкостных смесителей, применяемых в химической промышленности.

6. Техника безопасности при смешивании пылевидных сыпучих компонентов.