專利名稱：氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器和漿液液面檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其是利用以氫氣和一氧化碳作為主要成分的合成氣體與在液體中懸浮有固體催化劑粒子的漿液之間的化學(xué)反應(yīng)來合成碳?xì)浠衔?，所述反?yīng)器具備反應(yīng)器主體，其用于收容上述漿液；合成氣體供給部，其用于向上述漿液供給上述合成氣體；一個壓力傳感器，其被配置在上述漿液的液面上方，用于對上述液面上的上述合成氣體的壓力進(jìn)行測定；其他壓力傳感器，其被配置在上述漿液的液面下方，用于對上述漿液的壓力進(jìn)行測定；液面檢測機(jī)構(gòu)，其基于上述壓力傳感器的測定結(jié)果對上述漿液的液面位置進(jìn)行檢測，其中，上述其他壓力傳感器沿著上述反應(yīng)器主體的軸向被間隔開地設(shè)置有多個。
根據(jù)本發(fā)明的氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，能容易地對包含氣體、液體和固體這三相而構(gòu)成復(fù)雜的分散體系的漿液的液面位置進(jìn)行檢測。
權(quán)利要求
1.一種氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其是通過以氫氣和一氧化碳作為主要成分的合成氣體與在液體中懸浮有固體催化劑粒子的漿液之間的化學(xué)反應(yīng)來合成碳?xì)浠衔?，所述反?yīng)器具備
反應(yīng)器主體，其用于收容所述漿液；
合成氣體供給部，其用于向所述漿液供給所述合成氣體；
一個壓力傳感器，其被配置在所述漿液的液面上方，用于對所述液面上的所述合成氣體的壓力進(jìn)行測定；
其他壓力傳感器，其被配置在所述漿液的液面下方，用于對所述漿液的壓力進(jìn)行測定；以及
液面檢測機(jī)構(gòu)，其基于所述壓力傳感器的測定結(jié)果對所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測，
所述其他壓力傳感器沿著所述反應(yīng)器主體的軸向被間隔開地設(shè)置有多個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其中，所述反應(yīng)器具備對所述漿液的溫度進(jìn)行測定的溫度傳感器，
所述液面檢測機(jī)構(gòu)基于所述溫度傳感器的測定結(jié)果對基于所述漿液的組成所求出的所述漿液的密度進(jìn)行校正，進(jìn)而基于被校正的漿液的密度和所述壓力傳感器的測定結(jié)果，對所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其中，
在被相互鄰接的所述其他壓力傳感器夾著的所述反應(yīng)器主體的各區(qū)間內(nèi)，分別設(shè)有對所述漿液的溫度進(jìn)行測定的溫度傳感器，
所述液面檢測機(jī)構(gòu)對基于各區(qū)間內(nèi)的所述漿液的組成所求出的所述漿液的密度單獨(dú)地進(jìn)行校正，該校正是基于在與所述漿液的密度相對應(yīng)的所述區(qū)間所配置的所述溫度傳感器的測定結(jié)果進(jìn)行的；進(jìn)而基于被校正的所述漿液的密度和所述壓力傳感器的測定結(jié)果，對所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其中，
在由所述合成氣體供給部穩(wěn)定地將所述合成氣體供給到所述漿液中的狀態(tài)下的所述液面的附近，沿著所述反應(yīng)器主體的軸向并列配置有多個對所述反應(yīng)器主體內(nèi)的溫度進(jìn)行測定的輔助溫度傳感器，
所述液面檢測機(jī)構(gòu)在從合成氣體未被供給到漿液中的狀態(tài)開始供給合成氣體直到成為合成氣體被穩(wěn)定地供給到漿液中的狀態(tài)的期間內(nèi)，基于多個所述輔助溫度傳感器的測定結(jié)果，對所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測。
5.一種漿液液面檢測方法，其在使以氫氣和一氧化碳作為主要成分的合成氣體與在液體中懸浮有固體催化劑粒子的漿液在反應(yīng)器主體中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來合成碳?xì)浠衔飼r，對收容在所述反應(yīng)器主體中的所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測，其中，
分別對所述漿液液面上的所述合成氣體的壓力與距所述液面互不相同的多個深度位置的所述漿液的壓力之間的壓差ΔPn(m、n是正整數(shù)，其中n＝1、2、...m-1、m，m≥3)進(jìn)行測定，
將所述合成氣體的壓力與在距所述液面最近的第1測定位置所測定的所述漿液的壓力之間的壓差設(shè)定為ΔP1，并且n越大距所述液面的深度位置越大，
基于多個所述壓差ΔPn、相互鄰接的所述漿液的壓力測定位置間的軸向距離Ln以及相互鄰接的所述漿液的壓力測定位置間的所述漿液的密度ρSLn，利用下式分別求出相互鄰接的所述漿液的壓力測定位置間的所述合成氣體的體積分率εn，
ΔPn-ΔPn-1＝ρSLn×Ln×(1-εn)
m、n是正整數(shù)，其中，n＝2、3、...m-1、m，
基于這些所述合成氣體的體積分率εn求出所述第1測定位置與所述液面之間的所述合成氣體的體積分率ε1，
進(jìn)而基于所述合成氣體的體積分率ε1、所述壓差ΔP1以及所述第1測定位置與所述液面之間的所述漿液的密度ρSL1，利用下式求出從所述第1測定位置到所述液面的距離h，
ΔP1＝ρSL1×h×(1-ε1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的漿液液面檢測方法，其中，
基于所述漿液的組成求出所述漿液的密度，并且對所述漿液的溫度進(jìn)行測定；
并基于所述漿液的溫度對所述漿液的密度進(jìn)行校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的漿液液面檢測方法，其中，
在被相互鄰接的所述漿液的壓力測定位置夾著的所述反應(yīng)器主體的每個區(qū)間中，基于所述漿液的組成求出所述漿液的密度，并且對所述漿液的溫度進(jìn)行測定；
并基于各區(qū)間的所述漿液的溫度，單獨(dú)地對與之相對應(yīng)的區(qū)間中的所述漿液的密度進(jìn)行校正。
8.一種漿液液面檢測方法，其在使以氫氣和一氧化碳作為主要成分的合成氣體與在液體中懸浮有固體催化劑粒子的漿液在反應(yīng)器主體中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來合成碳?xì)浠衔飼r，對收容在所述反應(yīng)器主體中的所述漿液的液面位置進(jìn)行檢測，其中，
分別對所述漿液液面上的所述合成氣體的壓力與距所述液面相互不同的多個深度位置的所述漿液的壓力之間的壓差進(jìn)行測定；
并對所述壓差與所述漿液的壓力測定位置之間的關(guān)系進(jìn)行直線逼近，在該直線逼近式中將所述壓差為0的位置作為所述液面位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣泡塔型碳?xì)浠衔锓磻?yīng)器，其是通過以氫氣和一氧化碳作為主要成分的合成氣體與在液體中懸浮有固體催化劑粒子的漿液之間的化學(xué)反應(yīng)來合成碳?xì)浠衔?，所述反?yīng)器具備反應(yīng)器主體，其用于收容上述漿液；合成氣體供給部，其用于向上述漿液供給上述合成氣體；一個壓力傳感器，其被配置在上述漿液的液面上方，用于對上述液面上的上述合成氣體的壓力進(jìn)行測定；其他壓力傳感器，其被配置在上述漿液的液面下方，用于對上述漿液的壓力進(jìn)行測定；以及液面檢測機(jī)構(gòu)，其基于上述壓力傳感器的測定結(jié)果對上述漿液的液面位置進(jìn)行檢測，其中，上述其他壓力傳感器沿著上述反應(yīng)器主體的軸向被間隔開地設(shè)置有多個。
文檔編號C10G2/00GK101835876SQ20088010868
公開日2010年9月15日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者大西康博, 加藤讓, 山田榮一 申請人:新日鐵工程技術(shù)株式會社, 日本石油天然氣·金屬礦物資源機(jī)構(gòu), 國際石油開發(fā)帝石株式會社, 新日本石油株式會社, 石油資源開發(fā)株式會社, 克斯莫石油株式會社