通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，具体涉及气相流化床反应器静电监测及预警技术领域，本发明专利技术的气相流化床反应器上设有电流型静电传感器，所述的静电传感器包括设置在气相流化床反应器内的电极探头，所述的电极探头将采集信号传输至信号处理单元，所述的信号处理单元分离出直流信号和交流信号，以直流信号作为流化床颗粒在接触电极时荷电传递情况的指示，包括极性和强度；以交流信号的强度作为流化床颗粒在电极附近流动剧烈程度的指示，交流信号越强流动越剧烈，以及荷电增加的早期预警。本发明专利技术采用基于电荷迁移与微弱电流测量的静电传感器，更为精准地监测气相流化床反应器内的实时情况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法


[0001]本专利技术涉及气相流化床反应器静电监测及预警
，更具体地说，本专利技术涉及通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法。

技术介绍

[0002]在商业流化床反应器(包括气相聚合反应器)中的板结现象是生产运行中的一个重要问题。板结对生产效率产生负面影响，最终会导致停机维护，浪费宝贵的生产时间。而板结的主要原因是流化床反应器内的静电现象。
[0003]静电荷对流化床流体动力学，包括气泡尺寸和形状、颗粒混合率以及细颗粒夹带逃逸的影响已是行业共识。如果流化床中颗粒上的静电荷超过临界值，产生的静电力使颗粒粘附在反应器壁上，颗粒在反应性环境中，附着在反应器壁的时间足够长，它们由于聚合反应的放热，可能会过热并熔合在一起，在反应器壁上熔合在一起的聚会物就形成了板结。
[0004]严重的反应釜器板结通常会导致反应釜产品出料系统堵塞，或丧失流化状态造成塌床。这两种后果通常会导致反应釜停机以取出板结块。每次反应釜停机都会给业主带来重大的经济损失，包括生产产能损失，以及额外的维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，气相流化床反应器包括反应器主体、换热器、颗粒分离过滤器和连通用的循环管线，所述的反应器主体包括包括反应器壁和分配器板，其特征在于：所述的气相流化床反应器上设有电流型静电传感器，所述的静电传感器包括设置在气相流化床反应器内的电极探头，所述的电极探头将采集信号传输至信号处理单元，所述的信号处理单元分离出直流信号和交流信号，以直流信号作为流化床颗粒在接触电极时电荷传递情况的指示，包括极性和强度；以交流信号的强度作为流化床颗粒在电极附近流动剧烈程度的指示，交流信号越强流动越剧烈，以及荷电增加的早期预警；以安装在反应器壁上的静电传感器的交流信号的频域特征作为流化床上升气泡特征的指示，结合气相流化床反应器上升气流的速度，推断出气泡的尺度，大尺度气泡造成的高强度低频交流信号作为荷电发生变化和板结的预警。2.根据权利要求1所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：以安装在循环管线上的静电传感器的交流信号计算循环管线颗粒夹带量，作为优化循环气流量和气相流化床反应器静电荷量的控制依据；以安装在循环管线上的静电传感器的直流信号的极性和强度，作为反应器主体内将要聚集相反电荷的预警。3.根据权利要求1所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：所述的电极探头采用伸入反应器壁内裸露的金属电极，所述的金属电极利用接地的低阻抗电路，直接测量颗粒物与金属电极接触时导入大地的电荷形成的电流以及颗粒物经过金属电极时，在接近与远离的过程中形成的感应电流，同时，利用气体放电管和瞬态二级管对电极和电路进行双重保护。4.根据权利要求3所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：接收微弱电流信号的金属电极与一接地之间连接气体放电管，气体放电管在正常工作时保持断路状态，不妨碍信号测量，但当电路出现故障，如测量电路发生断路时，金属电极累积电压超过预设阈值，气体放电管便会导通释放大量电荷，保证探头不会出现放电风险；金属电极与接地之间还并联瞬态二级管，所述的瞬态二级管在正常工作时的泄漏电流十分微弱，不妨碍信号测量，但当电路出现故障，如瞬间发生电压升高时，金属电极累积电压超过预设阈值，瞬态二级管便会快速导通释放电荷，保证探头和电路不会出现过压风险；所述的信号处理单元接入电流信号，对信号进行初步滤波和数字采样，并将测量过的电流导入接地。5.根据权利要求1所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：所述的信号处理单元对采集的微弱电流信号进行高通以及低通滤波，以分离直流信号和交流信号；对交流信号进行傅里叶分析，得出峰值频率和功率加权平均信号频率；根据信号频率和气相流化床反应器气流整体上升速度推算流化气泡尺度：D＝V/F，其中D是气泡尺度，V是气流上升速度，F是信号频率，针对气相流化床反应器内不同位置的气泡尺度和设备的设计指标进行控制优化；计算交流信号的大小，以交流信号变化趋势作为对直流信号和颗粒整体带电量变化的预警；根据气相流化床反应器的设计指标，优化地维持少量交流信号；计算直流信号的极性与大小，并依此判断特定电极探头安装位置的电荷极性与大小，依据气相流化床反应器操作要求，对过高的电荷采取措施。6.根据权利要求1所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：在反应器主体的顶部膨胀段、中部、以及底部气体分配器上方，各安装有电流
型静电传感器，并利用上部、下部两组传感器的静电信号判断反应器主体上、下部分的电荷极性，利用中部传感器的静电信号的极性判断正负电荷交叉点位置变化，进而判断流化气体上升速度和粒径分布是否稳定。7.根据权利要求2所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：在反应器主体的每个出口的循环管线上，颗粒分离过滤器前后端，各安装一电流型静电传感器，电流型静电传感器的电极探头长度插入大约为管径的1/2，在颗粒物浓度较低，循环气流速较高条件下，静电传感器所测信号的交流信号与夹带颗粒物的流量呈正比，即可用交流信号计算循环管线夹带量，作为优化循环气流量和气相流化床反应器静电荷量的控制依据；静电传感器所测信号的直流信号代表夹带出小颗粒所带电荷的极性，过高的直流信号可作为反应器主体内将要聚集相反电荷的预警；通过测量循环管道内颗粒分离过滤器后颗粒物夹带量，优化循环气量控制，以减小换热器和分配器板堵塞的可能。8.根据权利要求2所述的通过监测气相流化床反应器内静电现象来预警板结的方法，其特征在于：在反应器主体的每个出口的循环管线上，颗粒分离过滤器之前，按气流方向上下游排列，安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜巍，徐冰冰，刘晓亮，罗洪彬，
申请(专利权)人：杭州科灵威识精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：