[發明專利]臥式攪拌床反應器持料量的檢測方法

有效

• 申請號: 200810024487.1
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101241021A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 錢建忠;陽永榮;殷大斌;王靖岱;周健;曹翌佳;徐健;黃正梁;王純;劉偉
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;B01J19/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

技術領域

本發明涉及反應器料位的檢測，尤其涉及一種臥式攪拌床反應器持料量(料位)的檢測方法，尤其是聚乙烯聚丙烯等聚合釜固體粒料料位檢測方法。

背景技術

料位是指物料在反應釜內的相對高度，作為反映流動狀態的參數之一，對于反應器負荷的控制、防止纖維狀和塊狀料的生成、整個系統的穩定運行，都有十分重要的影響。料位過低或過高都將引起反應器的異常，如結塊的產生。以臥式攪拌床反應器為例，料位過低會引起：A)催化劑平均停留時間降低，收率減小，導致反應器時空收率降低；B)反應器內床層料位過低，催化劑直接噴淋在反應器內壁或攪拌器的裸面上，可能會產生纖維狀和塊狀聚合物。料位過高會造成：A)粉末聚合物夾帶增加；B)催化劑分布分配變差，致使粉狀聚合物床層中產生“熱點”，這會造成纖維狀和塊狀聚合物的生成；C)由于急冷液分布與反應熱不能匹配，導致局部床層溫度升高，形成“熱點”。

尋找能快速、準確、靈敏、環保地檢測臥式攪拌床反應器料位的方法，不僅有助于加深對臥式攪拌床反應器的認識，而且對于安全生產和優化操作、工業反應器的開發設計具有重要的指導意義。目前工業臥式攪拌床反應器上配備的料位檢測儀器為利用放射性射線的輻射料位檢測儀，其讀數為百分數形式，沒有料位的具體確定值；當釜內壓力增加時讀數會產生變化，同時，當釜內的顆粒堆積密度發生變化時，讀數也存在著變化；其最主要的缺點在于：當攪拌漿上有塊料時，射線因反射與實際情況不符，產生料位的假報；此外，放射性射線對人體有著致命的危害。上述的四個問題最終導致操作人員對于反應器內料位狀況無法確定。

發明內容

本發明目的是：提出了一種具有檢測靈敏、安全環保、簡易快捷等特點的臥式攪拌床反應器料位的聲發射檢測技術，本發明的目的還在于提供一種臥式攪拌床反應器料位的檢測方法，包括以下步驟：臥式攪拌床反應器持料量(料位)的檢測方法：

1)接收臥式攪拌床反應器內部的聲發射信號；通過聲發射信號接收裝置接收反應器同一圓周截面的外壁面上的聲發射信號，如可以設置一個信號接收裝置每次移動若干弧度接收聲信號，也可以設置二個以上的接收裝置(陣列)同時分別接收不同位置的聲信號。立式攪拌床反應器聲信號接收裝置接收反應器外壁面垂直剖面的直線的聲發射信號，如可以設置一個信號接收裝置每次沿直線移動若干距離接收聲信號，或可以設置直線陣列聲發射信號接收裝裝置同時分別接收不同位置的聲信號。

2)分析接收到的聲信號，選取聲信號的平均能量E，振幅A及其均方差S作為特征變量；

3)通過比較反應器同一圓周截面的外壁面上的不同位置聲信號振幅均方差及均方差比的變化判斷反應器的料位。

當聲信號振幅的均方差和均方差比達到最大時，相應的位置即為料位面，從而實現了臥式攪拌床反應器料位的在線檢測。

本發明機理是：在料位附近，顆粒運動最為激烈，它們與壁面進行撞擊和摩擦產生的聲信號的活躍尺度遠大于其他位置的顆粒，因此在料位附近的聲波信號振幅和能量有較大的均方差，將聲(發射)信號接收裝置放置于反應器外壁位置，通過反應器同一圓周截面的外壁面上不同位置相鄰聲信號振幅的均方差及均方差比的變化判斷反應器的料位，當聲信號的振幅的均方差和均方差比達到最大時，相應的位置即為料位面，從而實現了臥式攪拌床反應器料位的在線檢測。

本發明與現有的方法相比具有如下一些優點：

1)聲發射接收裝置是非插入式的，安裝簡易方便，不會影響裝置內部多相流體的運動、流場或內部的化學反應；

2)不需要發射源。振動信號是多相流體在運動過程中自身產生的，安全環保；

3)對測量條件要求低，能在比較惡劣的環境下全天候工作，即使在高溫高壓等苛刻環境下仍能正常工作；

4)反應靈敏，測量誤差小，適用面廣。

附圖說明

圖1是實驗室臥式攪拌床反應器示意圖。

圖2是實驗室臥式攪拌床反應器聲發射信號能量均方差及均方差比在壁面上的分布。

圖3是某工業裝置第一釜反應器一圓周截面外壁上聲發射測量點分布和測得的料位示意圖。

圖4是某工業裝置第一釜反應器聲發射信號振幅均方差及均方差比在壁面上的分布。

具體實施方式

本發明選取聲發射信號的平均能量，振幅及其均方差作為特征變量，接收反應器同一圓周截面的外壁面上的聲發射信號，通過比較相鄰位置聲信號振幅的均方差和均方差比的變化來確定反應釜內的料位，從而實現臥式攪拌床反應器料位的在線檢測，進而指導生產操作，有較大的現實意義。

臥式攪拌床反應器的料位檢測的具體實施步驟有以下幾步：