磁力搅拌子实验装置图

① 超高温高压失水仪研发设计思路

在泥浆液柱压力和储层压力之间的压差作用下，泥浆循环时的返流和钻柱旋转时的旋流会产生动态滤失，这种流动对井壁过滤面产生冲刷作用，影响了渗滤的过程。此外，还有钻井时钻柱旋转对泥饼的压实与刮切作用、划眼时破坏了老泥饼，重新开始新的渗滤过程、在起下钻过程中，井内液柱压力激动对泥浆渗滤的影响等。如果我们要模拟所有的这些因素来进行研究，则不仅难以实现，而且不容易得到规律性的结果。因此我们在研究中，把在钻井过程始终存在的比较有规律的泥浆冲刷作用和压差作为主要的影响因素来进行模拟。

6.3.1 仪器功能设计

1）动态模拟方式：为了真实模拟钻进过程中钻井液在井下的流动状态，使钻井液在井筒上返流动过程中既存在钻柱旋转剪切下的周向运动，又存在环空轴向上返运动，呈现复合流态。需设计搅拌器，使其在实验过程中搅拌钻井液，维持钻井液的复合流动状态，同时搅拌器的搅拌速度能实现无级调速。钻井环空剪切速度一般为200～300r/min，考虑到井下复杂情况及实验要求，设计转速调节范围应为0～1200r/min。

2）实验温度和压力：为真实模拟井底环境，仪器设计工作温度需达到300℃以上，工作压力需达到20MPa以上。而且在低温、低压、中温、中压、高温、高压三种复合温压条件下，均能够对压力和温度进行精确控制。

3）功能：根据高温深井钻井液测试要求，该仪器应具有高温高压动态滤失实验的功能，能够在模拟钻井液旋转剪切和循环剪切的动态流动条件下，进行高温高压滤失实验。

6.3.2 仪器结构

1）动力传动组件：由电机、皮带轮、横梁、锁紧手柄、皮带罩等组成，是仪器的动力传动系统。

2）主机：主机由底座、外壳、加热系统等组成。

3）实验釜体（压滤器）：材质为不锈钢、哈氏合金，钛，钽，镍等，带自密封及C环的钳形闭合方式，简易安全；高温高压釜体（容积为300～400mL、承压40MPa）、过滤介质（采用人造岩心滤筒）、紧定螺钉等组成。带加热装置和冷却装置。滤液接收器能承受10MPa压力（图6.4）。

4）加压稳压系统：包括氮气瓶、泵、储油罐、压力转换器及管线。是一个高压减压装置，高压经减压稳压，以提供实验所需压力；管汇组件由调压手柄、高压胶管、压力表、放气阀等组成。可供压力为100MPa。

5）搅拌装置：磁力驱动搅拌器，在负载情况下转速为0～1200r/min，搅拌轴装有单个波形叶片，用不锈钢或耐腐蚀材料做成（图6.5）。

图6.4 高温高压反应釜

图6.5 磁力搅拌

6.3.3 工作原理

该仪器在模拟井下作业的实际状况而确定的参数进行工作的，它是将钻井液通过加热套部件加温并恒定于某一温度，其间由变速电机按规定的转速带动传动轴不停地搅拌，并由减压稳压装置提供压力作用于钻井液上，模拟现场工作状态，获其滤失量。如被温度大于90℃时为防止液体蒸发，应采用回压装置。

② 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验

1、实验仪器和试剂

仪器：皂化反应实验装置，电子天平(规格1200g/0.1g)，电子天平(规格110g/0.1mg)，纯水机(UPT-I-20T)，单通道移液器(规格10-100μL)，磁力搅拌器(78HW-1)，计时器，恒温反应器(自制)，碱式滴定管(50.00mL)。

通过实验测定起始溶液的电导率κ0和不同时间t溶液的电导率κt，以κt对(κ0-κt)/t作图，得一直线，从直线的斜率可求出反应速率数k值。使用Origin软件处理实验数据，可得到直线斜率和相关系数R。

③ 搅拌器如何选型

搅拌器选型步骤分析介绍：

搅拌装置的设计选型与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌装置运行来实现，在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。具体步骤方法如下：

1.按照工艺条件、搅拌目的和要求，选择搅拌器型式，选择搅拌器型式时应充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态与各种搅拌目的的因果关系。

2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，工艺对搅拌混合时间、沉降速度、分散度的控制要求，通过实验手段和计算机模拟设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。

3.按照电动机功率、搅拌转速及工艺条件，从减速机选型表中选择确定减速机机型。如果按照实际工作扭矩来选择减速机，则实际工作扭矩应小于减速机许用扭矩。

4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器

5.按照机架搅拌轴头do尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式

6.按照安装形式和结构要求，设计选择搅拌轴结构型式，并校检其强度、刚度。如按刚性轴设计，在满足强度条件下n/nk≤0.

7.如按柔性轴设计，在满足强度条件下n/nk>=1.37.按照机架的公称心寸DN、搅拌轴的搁轴型式及压力等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰

8.按照支承和抗振条件，确定是否配置辅助支承。

在以上选型过程中，搅拌装置的组合、配置可参考(搅拌装置设计选择流程示意图)，配置过程中各部件之间连接关键尺寸是轴头尺寸，轴头尺寸一致的各部件原则上可互换、组合。

④ 加热磁力搅拌器是怎么加热的，图里面插的四个孔都是干嘛的，还有它是通过插在烧瓶中的棒搅拌的还是怎么样

这是 一套 实验设备

下边是 电热磁力搅拌器

上边是四口烧瓶

四个 磨口内 中 所放置的 ：容

1. 最左边的是 一个分液漏斗 此处应该是 当恒压滴加漏斗使用的

2. 中间的磨口 是机械搅拌装置 上面装的一个搅拌器 由电机驱动 搅拌

3. 前边 的磨口 里放的是温度计 看样子 是300℃的 水银温度计

4. 最右边的 磨口里 放的是 玻璃管 链接的是 某种 气体 如 氮气 或者 佛里昂 等

黑色夹子 夹的 深入油浴锅 的 是 温度热电偶 就是 检测温度的

望采纳

⑤ 过氧化氢的分解反应 在常温中和在热水中的实验现象

实验四 过氧化氢分解反应速率常数的测定
（验证性实验）
实验目的
用量气法测定过氧化氢分解反应的速率和半衰期。
熟悉一级反应的特点，了解浓度、温度和催化剂等因素对反应速率的影响。
实验原理
过氧化氢是很不稳定的化合物，在没有催化剂作用时也能分解，特别是在中性或碱性水溶液中，但分解速率很慢。当加入催化剂时能促使过氧化氢较快分解，分解反应为
2=2+↑ （4.1）
在介质和催化剂种类、浓度（或质量）固定时，反应为一级反应，
其速率方程可表示为
-=kc
积分,得
ln=-kt （4.2）
式中和c——反应物过氧化氢在起始时刻和t时刻的浓度。反应的半衰期为
= （4.3）
在催化分解过程中，t时刻的浓度变化可以通过测量在相应时间内分解放出的氧气的体积得出。因为分解过程中，反应放出氧气的体积在恒温恒压下正比于分解了的过氧化氢的物质的量。若以表示过氧化氢全部分解时放出氧气的体积，表示过氧化氢在时刻分解放出氧气的体积，则
∝ c ∝(-)
代入式（4.3），得
ln=ln= - kt
或 ln(-)= - kt + ln （4.4）
测量一系列不同时刻的及，根据上式可知，以ln(-)对t作图，由直线斜率可求得反应的表观速率常数k。根据阿仑尼乌斯方程
ln= （4.5）
或 ln k =- + B （4.6）
测得两个或多个不同温度下的值，即可求得反应的活化能。
在水溶液中能加快过氧化氢分解反应速率的催化剂有很多种，如KI、Pt、Ag、Mn、Fe等。本实验分别以Mn和KI为催化剂，在室温条件下测定过氧化氢分解反应的速率常数和半衰期。仪器装置如图8.1所示，分解放出的氧气，压低量气管的液面，在不同时刻调整水准瓶液面，使其与量气管的液面相平，同时记录时间和量气管的示值，即得每个时刻放出氧气的体积。
在实验中用化学分析法测定。先在酸性溶液中用标准KMn溶液滴定法求出过氧化氢的起始浓度。反应为
2Mn + 6+ 5=2+ 5↑+ 8
过氧化氢的物质的量浓度可由下式求得：
= （4.7）
式中——滴定时取样体积（mL）；
——滴定用的KMn溶液体积（mL）。
由分解反应的化学计量式（8.1）可知，1mol分解能放出1/2 mol，根据理想气体状态方程可以计算出 mL。
= （4.8）
式中——分解反应所用溶液的体积（mL）；
p——氧的分压，即大气压减去实验温度下水的饱和蒸汽压（Kpa）；
T——实验温度（K）；
R——气体常数。
仪器与试剂
分解速率测定装置1套，锥形瓶（250 mL）3个，移液管（10、50 mL）各2支、1支，小勺1个。
0.04 溶液，Mn催化剂粉末。
实验内容
过氧化氢分解速率的测定装置如图4.1所示。
试漏。旋转三通活塞4，使系统与外界相通，举高水准瓶，使液体充满量气管。然后旋转三通活塞4，使系统与外界隔绝，降低水准瓶，使量气管与水准瓶水位相差10cm左右，若保持4min不变，即表示不漏气；否则应找出系统漏气原因，并设法排除之。然后让系统通大气，调节水准瓶，使量气管和水准瓶的水位相平并处于上端刻度为零处。
用移液管移取10 mL质量分数为2%溶液、40mL与锥形瓶2中，放进1支磁搅拌子(磁力反应釜)，然后用小勺加入少量？（约0.005g）Mn催化剂,低速开启电磁搅拌，同时记下反应起始时间。间隔30s后塞紧橡皮塞，旋转三通活塞，使系统与外界隔绝，每隔1min读取量气管读数一次，共读18～20组数据。
在干净的锥形瓶2中移入10 mL溶液，放入磁搅拌子，迅速塞紧橡皮塞。其他步骤同[2]。
测定溶液的初始浓度。移取5 mL溶液于250ml锥形瓶中,加入10ml3,用0.04 KMn标准溶液滴至淡粉红色,读取消耗KMn标准溶液的体积。重复测定2次,取3次测定的平均值。
注意事项:
在进行实验时,反应体系必须绝对与外界隔离,以避免氧气逸出。
在量气管内读数时，一定要使水准瓶和量气管内液面保持同一水平面。
每次测定应选择合适的搅拌速度，且测定过程中搅拌速应恒定。
以KMn标准溶液滴定，终点为淡粉红色，且能保持30s不褪色，不能过量。
对过氧化氢分解反应有催化作用的物质很多，所以过氧化氢应现用现配，而且最好是采用二次蒸馏水来配制。

图4.1 过氧化氢分解速率的测定装置
1-电磁搅拌器; 2-锥型瓶; 3-橡皮塞; 4-三通活塞; 5-量气管; 6-水准瓶
数据记录与处理
将实验数据记录于表4.1中。
实验温度： 气压：
表4.1 实验数据记录表
Mn作催化剂 KI作催化剂
时间／min ／mL ln(-) 时间／min ／mL ln(-)

①计算溶液的初始浓度及。
②分别就Mn及KI做催化剂列出t、和ln(-)数据表。
③分别作ln(-)-t图，由直线斜率求反应速率常数k,并计算半衰期。
讨论
求值
值也可采用如下两种方法来求取：
(1) 加热法
在测定若干个的数据之后，将反应后期的过氧化氢溶液在50～60下加热约15min可认为已全部分解，冷却至实验温度，在量气管中读取。
(2) 外推法
以1/t为横坐标对作图，将直线段外推至1/t为零（即t→∞）时，在纵轴上的截距即为。
在低温下反应时，作图外推求得的与化学分析、加热法的结果比较一致。但在较高温度下作图得到的值都偏高，温度越高，偏差越大。这是因为在较高温度下，水的饱和蒸汽压较高。在量气管中所占比例较大，它的体积随氧气的增加而递增，使测量值偏大。因而也逐渐增大外推曲线的斜率，结果曲线在纵轴上的截距就偏大，而且温度越高，这种偏差就越大，因此每个时刻测得的值都必须扣除水蒸气的体积。但实验表明，即使是扣除了水蒸气的影响，在高温时对时1/t曲线在1/t→0时也不是直线关系，因此也不能随意外推求，也就是说作图法外推求只能适用于低温反应情况。
Guggenheim法求k
本实验因为过氧化氢分解反应为一级反应，求k时还可以采用无需测知的Guggenheim法。由式（4.4）
㏑(-）=- kt + ㏑
将上式写成
t时刻 -= （4.9）
t+△t时刻 -= （4.10）
设△t为恒定的时间间隔，则将式（4.9）减去（4.10），得
-=(1-
即有 -= 常数 （4.11）
将式（4.11）写成对数形式
㏑(-)=- kt + B （4.12）
式中B=㏑[(1-)]也为常数。
保持△t恒定，以㏑（-）对t作图应为直线，由其斜率可求k值。

⑥ 机械搅拌器是什么工作原理是什么

盐城奇联电力设备有限公司利用搅拌器搅拌介质，可以加速介质的传热和传质，可以加速化工反应的进行，因而搅拌器广泛应用于石油化工设备中。奇联搅拌器种类型号颇多，搅拌介质的种类也很广泛，根据搅拌介质物理学性质可以分为液体、固体和气体，其中以液体居多。水是最常见的液体之一，它的粘度很低，搅拌阻力也较小。液体搅拌介质粘度高的也有，如黄油，在室温下可达1 000 000 cP(粘度，1 cP=10-3Pa•s，下同)。搅拌液体中气体过多会起沫，最简单的搅拌就是混合两种互溶的液体。一般而言，搅拌装置由电机（马达），搅拌轴，叶轮组成，有时为方便使用会配给支架、减速机等。我们奇联在设计搅拌器的时候，追求的目标是搅拌器工艺、机械与成本三者间的平衡。我们的设计师会充分考虑搅拌器使用者的实际需求、搅拌器的应用范围，设计出性价比最高的搅拌器，让客户不为搅拌器的品质、维护等操心。

参考资料：盐城奇联电力有限公司