循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法。它包括聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法或壓差檢測(cè)方法，檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的信號(hào)，對(duì)采集的聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；將信號(hào)值與設(shè)定值比較判斷循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。本發(fā)明方法根據(jù)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中聲波信號(hào)、靜電信號(hào)、壓差信號(hào)的變化，能夠快速、準(zhǔn)確地對(duì)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中下降段的流型及其轉(zhuǎn)變點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。有助于縮短建立顆粒翻轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，減少顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的細(xì)粉夾帶量，保障循環(huán)流化床反應(yīng)器的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，特別適用于循環(huán)流化床烯烴聚合反應(yīng)器中顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床反應(yīng)器的檢測(cè)，尤其涉及一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、能源、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域中的氣相加工和固相加工過(guò)程。循環(huán)流化床一般由提升段、氣固分離器、下降段(也稱(chēng)伴床)、顆粒循環(huán)控制設(shè)備等部分組成。循環(huán)流化床穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，提升段內(nèi)顆粒在上行氣體作用下處于快速流化狀態(tài)，顆粒被上行氣體夾帶進(jìn)入氣固分離器，經(jīng)分離后顆粒相進(jìn)入下降段并在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，后經(jīng)下降段底部顆粒循環(huán)控制設(shè)備進(jìn)入提升段完成循環(huán)，氣相從氣固分離器排出后放空或經(jīng)壓縮后循環(huán)使用。
[0003]循環(huán)流化床中下降段通常用作調(diào)節(jié)顆粒流率的貯藏設(shè)備、熱交換器、催化劑再生器，甚至單純作為立管以構(gòu)成顆粒循環(huán)系統(tǒng)。通常情況下，在下降段中預(yù)先填充足量的顆粒，再通入氣體并調(diào)節(jié)顆粒循環(huán)控制裝置，可以快速地建立循環(huán)。但是，對(duì)于某些化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，例如烯烴聚合等制造顆粒的反應(yīng)過(guò)程，采用預(yù)先在下降段填充顆粒的方式，會(huì)導(dǎo)致下降段移熱困難形成結(jié)塊、過(guò)渡料多等諸多問(wèn)題。對(duì)于這一類(lèi)反應(yīng)，不用預(yù)先在下降段填充顆粒，空床中反應(yīng)氣體在催化劑的作用下生成顆粒，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)顆粒積累到一定量時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)平衡形成顆粒循環(huán)。與外加顆粒建立循環(huán)的方法相對(duì)應(yīng)，這種自生顆粒建立循環(huán)的方法在文獻(xiàn)中少見(jiàn)報(bào)道。
[0004]對(duì)自生顆粒建立循環(huán)過(guò)程進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn):反應(yīng)初期，從循環(huán)反應(yīng)器底部進(jìn)入的氣體同時(shí)沿提升段和下降段向上運(yùn)動(dòng)，提升段底部濃相顆粒被氣體夾帶并從下降段底部進(jìn)入下降段內(nèi)，提升段和下降段內(nèi)顆粒均呈現(xiàn)流化狀態(tài)，稱(chēng)之為雙流化過(guò)程；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，下降段內(nèi)顆粒逐漸增多，當(dāng)下降段氣體不足以使顆粒懸浮時(shí)，下降段內(nèi)流型將由流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床狀態(tài)。類(lèi)似的，如果從穩(wěn)定運(yùn)行的循環(huán)流化床中不斷排出顆粒，隨著顆粒量的逐漸減小，下降的流型也會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從移動(dòng)床狀態(tài)向流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，可以看做自生顆粒建立循環(huán)過(guò)程的逆過(guò)程。這類(lèi)循環(huán)流化床中下降段內(nèi)流型的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象稱(chēng)之為顆粒翻轉(zhuǎn)。
[0005]研究發(fā)現(xiàn)，顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)異常復(fù)雜，較難實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定操作。以循環(huán)流化床烯烴聚合反應(yīng)器為例，在工業(yè)裝置開(kāi)車(chē)時(shí)，顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程耗時(shí)四五個(gè)小時(shí)至十幾個(gè)小時(shí)不等。此外，在顆粒翻轉(zhuǎn)之前的雙流化過(guò)程中，下降段會(huì)出現(xiàn)氣栓、騰涌等不穩(wěn)定流動(dòng)，使得大量的顆粒被夾帶進(jìn)入循環(huán)管路，極易導(dǎo)致循環(huán)管路中換熱器的堵塞，嚴(yán)重影響了工業(yè)裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。目前，人們還沒(méi)有對(duì)循環(huán)流化床中下降段的流型轉(zhuǎn)變過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的研究，缺乏對(duì)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的有效檢測(cè)手段，無(wú)法為顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的操作提供指導(dǎo)，主要依賴(lài)技術(shù)人員的操作經(jīng)驗(yàn)。因此，亟需開(kāi)發(fā)新的檢測(cè)方法，對(duì)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中下降段的流型轉(zhuǎn)變進(jìn)行檢測(cè)，為理論研究和工業(yè)裝置的操作優(yōu)化提供有力的工具。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法。
[0007]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法包括聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法或壓差檢測(cè)方法。
[0008]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的聲波檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用聲波檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的聲波信號(hào)；
(2)對(duì)采集的聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的聲波信號(hào)進(jìn)行小波分析或小波包分析，以某一特征頻段的能量分率ei作為聲波信號(hào)特征值；并比較能量分率^與設(shè)定的能量分率f。，確定下降段的流型，當(dāng)
i> 0時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)i〈 0時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)i= 0時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為聲波信號(hào)特征值的能量分率ei的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)f i由大于^轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮趂 ^時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)G由小于^轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥赹時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0009]所述的聲波檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的聲波傳感器、信號(hào)放大裝置、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，聲波檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)聲波傳感器，且聲波傳感器采用非侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度的外壁上。
[0010]所述的聲波傳感器距下降段底部的距離La滿足0≤A4≤Hd/2.[0011]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的靜電檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用靜電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的靜電信號(hào)A所述的靜電信號(hào)是靜電勢(shì)信號(hào)或靜電流信號(hào)或靜電荷信號(hào)或靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)；
(2)對(duì)采集的靜電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的靜電信號(hào)進(jìn)行分析，以相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#作為靜電信號(hào)特征值，#=&/冗+1，當(dāng)0.5 5時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#〈0.5或A>5時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為靜電信號(hào)特征值的相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#突然變大且於5時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#突然變小且#〈0.5時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0012]所述的靜電檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的靜電傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，靜電檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)靜電傳感器，且靜電傳感器采用侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度處。
[0013]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的壓差檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用壓差檢測(cè)系統(tǒng)分別檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中提升段的壓差信號(hào)和下降段的壓差f目號(hào);
(2)對(duì)采集的壓差信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的壓差信號(hào)進(jìn)行分析，以下降段壓差Md與提升段壓差M的比值#作為壓差信號(hào)特征值；當(dāng)#〈1時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)於1時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#=1時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為壓差信號(hào)特征值的下降段壓差與提升段壓差K的比值I的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#由小于I轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥贗時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#由大于I轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮贗時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0014]所述的壓差采集系統(tǒng)包括依次連接的壓差傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，壓差采集系統(tǒng)包含至少兩個(gè)壓差傳感器，分別對(duì)下降段和提升段的壓差進(jìn)行檢測(cè)；提升段的高度為4，下降段的高度為巧，下降段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距&滿足oa, ( Hd,提升段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距4滿足Qar ( Hr。
[0015]所述的聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法、壓差檢測(cè)方法能組合使用。所述的聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法、壓差檢測(cè)方法的步驟(2)中的預(yù)處理以去除噪聲的方法選用平滑、微分、多元散射校正、正交信號(hào)校正、傅里葉變換、小波變換、凈分析信號(hào)中的一種或多種。
[0016]本發(fā)明提出的方法適用于循環(huán)流化床反應(yīng)器，特別是循環(huán)流化床烯烴聚合反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)。該方法能夠快速、準(zhǔn)確地對(duì)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中下降段的流型及其轉(zhuǎn)變點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，有助于縮短建立顆粒翻轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，減少顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的細(xì)粉夾帶量，保障循環(huán)流化床反應(yīng)器的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0017]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法的優(yōu)選方案；
圖2是下降段由流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床過(guò)程中4.69、.75 kHz頻率范圍內(nèi)聲波信號(hào)能量分率隨時(shí)間變化圖；
圖3是下降段由流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床過(guò)程中相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電信號(hào)比值隨時(shí)間變化圖。
[0018]圖4是下降段由流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床過(guò)程中下降段壓差與提升段壓差之比隨時(shí)間變化圖；
圖5是下降段由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰策^(guò)程中4.69、.75 kHz頻率范圍內(nèi)聲波信號(hào)能量分率隨時(shí)間變化圖；
圖6是下降段由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰策^(guò)程中相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電信號(hào)比值隨時(shí)間變化
圖；
圖7是下降段由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰策^(guò)程中下降段壓差與提升段壓差之比隨時(shí)間變化圖；
圖中，提升段1、氣固分離裝置2、下降段3、壓差傳感器4、聲波傳感器5、信號(hào)放大裝置
6、靜電傳感器7、信號(hào)采集裝置8、信號(hào)處理裝置9、結(jié)果顯示裝置10。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在使用本發(fā)明提供的方法對(duì)循環(huán)流化床反應(yīng)器下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，至少采用聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法和壓差檢測(cè)方法這三種檢測(cè)方法中的一種。
[0020]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的聲波檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用聲波檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的聲波信號(hào)；
(2)對(duì)采集的聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的聲波信號(hào)進(jìn)行小波分析或小波包分析，以某一特征頻段的能量分率ei作為聲波信號(hào)特征值；并比較能量分率q與設(shè)定的能量分率6。，確定下降段的流型，當(dāng)i> O時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)i〈 O時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)i= O時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為聲波信號(hào)特征值的能量分率e i的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)f i由大于^轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮趂 ^時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)G由小于^轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥赹時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0021]所述的聲波檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的聲波傳感器、信號(hào)放大裝置、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，聲波檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)聲波傳感器，且聲波傳感器采用非侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度的外壁上。
[0022]所述的聲波傳感器距下降段底部的距離La滿足0≤A4≤Hd/2.
[0023]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的靜電檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用靜電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的靜電信號(hào)A所述的靜電信號(hào)是靜電勢(shì)信號(hào)或靜電流信號(hào)或靜電荷信號(hào)或靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)；
(2)對(duì)采集的靜電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的靜電信號(hào)進(jìn)行分析，以相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#作為靜電信號(hào)特征值，#=&/冗+1，當(dāng)0.5 5時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#〈0.5或A>5時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為靜電信號(hào)特征值的相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#突然變大且於5時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#突然變小且#〈0.5時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0024]所述的靜電檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的靜電傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，靜電檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)靜電傳感器，且靜電傳感器采用侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度處。
[0025]循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的壓差檢測(cè)方法的步驟如下:
(1)使用壓差檢測(cè)系統(tǒng)分別檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中提升段的壓差信號(hào)和下降段的壓差f目號(hào);
(2)對(duì)采集的壓差信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲；
(3)對(duì)去噪后的壓差信號(hào)進(jìn)行分析，以下降段壓差Md與提升段壓差M的比值#作為壓差信號(hào)特征值；當(dāng)#〈1時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)於1時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#=1時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)；
(4)根據(jù)作為壓差信號(hào)特征值的下降段壓差與提升段壓差K的比值I的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#由小于I轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥贗時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#由大于I轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮贗時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> [0026]所述的壓差采集系統(tǒng)包括依次連接的壓差傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，壓差采集系統(tǒng)包含至少兩個(gè)壓差傳感器，分別對(duì)下降段和提升段的壓差進(jìn)行檢測(cè)；提升段的高度為4，下降段的高度為巧，下降段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距&滿足oa, ( Hd,提升段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距4滿足Qar ( Hr。
[0027]所述的聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法、壓差檢測(cè)方法能組合使用。所述的聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法、壓差檢測(cè)方法的步驟(2)中的預(yù)處理以去除噪聲的方法選用平滑、微分、多元散射校正、正交信號(hào)校正、傅里葉變換、小波變換、凈分析信號(hào)中的一種或多種。
[0028]在下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)床/流化床兩種流型之間的轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變前后，顆粒的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向、局部的顆粒濃度等都會(huì)發(fā)生顯著變化。根據(jù)轉(zhuǎn)變前后聲波信號(hào)、靜電信號(hào)、壓降信號(hào)的變化，可以對(duì)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)。
[0029]聲波信號(hào)主要來(lái)自顆粒與壁面之間的碰撞摩擦。顆粒翻轉(zhuǎn)前后，聲波信號(hào)的時(shí)域特征、頻域特征、相位特征等都會(huì)發(fā)生顯著變化。采用小波分析、小波包分析等方法對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行多尺度分解，提取某一特征頻段的能量或能量分率作為特征值，可以用于顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)。
[0030]靜電信號(hào)主要來(lái)自顆粒與壁面之間的碰撞摩擦和顆粒之間的碰撞摩擦。顆粒翻轉(zhuǎn)前后，靜電信號(hào)的幅值有顯著變化。例如，在流化床狀態(tài)下，顆粒與顆粒間以及顆粒與壁面間摩擦碰撞強(qiáng)烈，產(chǎn)生的靜電信號(hào)較強(qiáng)；而在移動(dòng)床狀態(tài)下，顆粒與顆粒間以及顆粒與壁面間相互作用較弱，產(chǎn)生的靜電信號(hào)較弱。因此，將相鄰的兩個(gè)信號(hào)測(cè)量值的比值作為特征值，可以用于顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)。
[0031]壓差信號(hào)可以反映床內(nèi)顆粒重量的變化。當(dāng)下降段的壓差大于提升段的壓差時(shí)，下降段內(nèi)的顆粒相由流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床，并在重力的作用下通過(guò)循環(huán)閥進(jìn)入提升段。因此，以下降段與提升段的壓差比值作為特征值，可以用于顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)。
[0032]雖然這三種檢測(cè)方法均能夠用于顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)，但是這三種檢測(cè)手段的檢測(cè)能力不盡相同，例如靜電檢測(cè)方法更適合判斷下降段出現(xiàn)流型突變的時(shí)刻，而聲波檢測(cè)方法和壓差方法能對(duì)整個(gè)翻轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)。因此，優(yōu)選的方案是使用這三種檢測(cè)方法中的兩種進(jìn)行檢測(cè)，更優(yōu)選的方案是同時(shí)采用這三種檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。
[0033]多傳感器信息融合技術(shù)可以大幅提高信息的可信度和可探測(cè)性，增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和自適應(yīng)性，改進(jìn)檢測(cè)性能，提高空間分辨率，從而提高整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的性能。在本發(fā)明中，采用貝葉斯參數(shù)估計(jì)算法或加權(quán)融合等方法對(duì)三種檢測(cè)手段的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行融合，可以提高顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)`精度。
[0034]本發(fā)明所述的聲波檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的聲波傳感器、信號(hào)放大裝置、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置。靜電檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的靜電傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置；壓差采集系統(tǒng)包括依次連接的壓差傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置。當(dāng)使用兩種或三種檢測(cè)方法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以共用一套信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置和結(jié)果顯示裝置，也可以分別使用不同的采集裝置、信號(hào)處理裝置和結(jié)果顯示裝置。
[0035]聲波傳感器選自聲發(fā)射傳感器或加速度傳感器中的一種或其組合。優(yōu)選方案是選用同一類(lèi)型，具有相同頻率響應(yīng)特性的傳感器。聲波傳感器的頻率響應(yīng)范圍為I Hz~1000MHz，優(yōu)選方案為20 kHz~I MHz。聲波傳感器固定在反應(yīng)器外壁上，通過(guò)膠水、磁吸附、夾具等方法固定。聲波傳感器采用非侵入式的安裝方式安裝在下降段內(nèi)任意高度的外壁上，優(yōu)選方案是聲波傳感器距下降段底部的距離A滿足0 ^ Hd/2.為了提高檢測(cè)精度，更優(yōu)選的方案是在下降段中不同高度和/或不同周向位置，安裝兩個(gè)或多個(gè)聲波傳感器。通過(guò)對(duì)多個(gè)聲波傳感器得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，例如取平均或加權(quán)融合，以消除誤差，提高精度。
[0036]靜電傳感器選自電勢(shì)傳感器、電流傳感器、電荷傳感器、場(chǎng)強(qiáng)傳感器中的一種或其組合。靜電傳感器采用侵入式的安裝方式安裝在下降段內(nèi)任意高度處，優(yōu)選方案是靜電傳感器距下降段底部的距離La滿足巧/4HJl或3///4Hd。為了提高檢測(cè)精
度，更優(yōu)選的方案是在下降段中不同高度和/或不同周向位置，安裝兩個(gè)或多個(gè)靜電傳感器。通過(guò)對(duì)多個(gè)靜電傳感器得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，例如取平均或加權(quán)融合，以消除誤差，提高精度。
[0037]壓差檢測(cè)系統(tǒng)包含至少兩個(gè)壓差傳感器，分別對(duì)下降段和提升段的壓差進(jìn)行檢測(cè)。壓差傳感器采用侵入式的安裝方式安裝在提升段和下降段內(nèi)任意高度處，優(yōu)選方案是下降段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距4滿足Z,=//,，提升段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距4滿足4=4。為了提高檢測(cè)精度，更優(yōu)選的方案是安裝多個(gè)壓差傳感器。通過(guò)對(duì)多個(gè)壓差傳感器得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，例如取平均或加權(quán)融合，以消除誤差，提高精度。
[0038]采集到的聲波信號(hào)、靜電信號(hào)和壓差信號(hào)中包含了許多噪聲，必須予以消除。所述的信號(hào)預(yù)處理方法選用平滑、微分、多元散射校正、正交信號(hào)校正、傅里葉變換、小波變換、凈分析信號(hào)中的一種或多種。平滑可以提高分析信號(hào)的信噪比，最常用的方法是移動(dòng)式平均平滑法和Savizky-Golay多項(xiàng)式平滑。微分可以消除基線漂移、強(qiáng)化譜帶特征、克服譜帶重疊。多元散射校正可以去除聲譜中不均勻性造成的噪聲，消除基線的不重復(fù)性。傅里葉變換能夠?qū)崿F(xiàn)頻域函數(shù)與時(shí)域函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，其實(shí)質(zhì)是把原聲譜分解成許多不同頻率的正弦波的疊加和，它可以用來(lái)對(duì)聲譜進(jìn)行平滑去噪、數(shù)據(jù)壓縮以及信息的提取。小波變換能將信號(hào)根據(jù)頻率的不同分解成多種尺度成分，并對(duì)大小不同的尺度成分采取相應(yīng)粗細(xì)的取樣步長(zhǎng)，從而能夠聚焦于信號(hào)中的任何部分。
[0039]以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為于更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)被理解成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0040]圖1給出了本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，循環(huán)流化床反應(yīng)器由提升段1、氣固分離裝置
2、下降段3組成。循環(huán)流化床反應(yīng)器的整體高度為3760 mm，提升段直徑為150 mm，高度為2600 mm,下降段直徑為100 mm,高度為2300 mm。氣體從循環(huán)流化床反應(yīng)器的底部進(jìn)入提升段1，帶動(dòng)提升段I內(nèi)的顆粒流化；從提升段I頂部出來(lái)的氣固兩相流體進(jìn)入氣固分離裝置2，在氣固分離裝置2中進(jìn)行氣固分離，固體顆粒進(jìn)入下降段3，氣體從氣固分離裝置2頂部排出；進(jìn)入下降段3的固體顆粒在重力的作用下向下移動(dòng)，通過(guò)下降段3底部的顆粒循環(huán)控制設(shè)備后進(jìn)入提升段I底部，構(gòu)成固體顆粒循環(huán)。從氣固分離裝置2排出的氣體直接排放，或通過(guò)循環(huán)氣壓縮機(jī)升壓和循環(huán)氣冷卻器冷卻降溫后進(jìn)入提升段I的底部，構(gòu)成氣體循環(huán)。在工業(yè)裝置中，從提升段I底部注入的催化劑顆粒，在循環(huán)流化床反應(yīng)器中催化氣體發(fā)生反應(yīng)生成固體顆粒。在實(shí)驗(yàn)室冷態(tài)實(shí)驗(yàn)中，從提升段I底部連續(xù)注入固體顆粒，模擬工業(yè)裝置中固體顆粒連續(xù)生成的過(guò)程。
[0041]圖1中，壓差檢測(cè)系統(tǒng)由壓差傳感器4、信號(hào)采集裝置8、信號(hào)處理裝置9、結(jié)果顯示裝置10組成。其中，兩個(gè)壓差傳感器4分別檢測(cè)提升段和下降段的壓差。聲波檢測(cè)系統(tǒng)由聲波傳感器5、信號(hào)放大裝置6、信號(hào)采集裝置8、信號(hào)處理裝置9、結(jié)果顯示裝置10組成。靜電檢測(cè)系統(tǒng)由靜電傳感器7、信號(hào)采集裝置8、信號(hào)處理裝置9、結(jié)果顯示裝置10組成。同時(shí)使用三種檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)，且三套系統(tǒng)共用信號(hào)采集裝置8、信號(hào)處理裝置9和結(jié)果顯示裝置10。壓差傳感器4將壓差信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并傳輸至與其相連的信號(hào)采集裝置8 ;聲波傳感器5將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳輸至與其相連的信號(hào)放大裝置6，信號(hào)放大裝置6將信號(hào)傳輸至與其相連的信號(hào)采集裝置8 ;靜電傳感器7將靜電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并傳輸至于其相連的信號(hào)采集裝置8 ;信號(hào)采集裝置8將采集到的信號(hào)送到信號(hào)處理裝置9進(jìn)行分析，并在結(jié)果顯示裝置10中將分析結(jié)果顯示出來(lái)。
[0042]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0043]實(shí)施例1
在圖1所示的循環(huán)流化床反應(yīng)器中模擬下降段由流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床的過(guò)程。以空氣作為流化氣體，聚丙烯顆粒作為模擬顆粒。氣體以300 m3/h的流量從提升段I底部連續(xù)進(jìn)入，聚丙烯顆粒以120 kg/h的流量從提升段I底部的加料口連續(xù)注入。選用I個(gè)聲發(fā)射傳感器作為聲波傳感器5，安裝在距下降段底部100 mm的下降段外壁上。選用I個(gè)靜電勢(shì)傳感器作為靜電傳感器7，安裝在距下降段3底部1760 _處。選用兩個(gè)壓差傳感器4，分別安裝在提升段I和下降段3。其中，下降段壓差傳感器的兩個(gè)引壓點(diǎn)距下降段底部的距離分別為120 mm和2500 mm，提升段壓差傳感器的兩個(gè)引壓點(diǎn)距提升段底部的距離分別為120mm和2250 mm。聲波檢測(cè)系統(tǒng)采樣頻率為600 kHz，壓差檢測(cè)系統(tǒng)和靜電檢測(cè)系統(tǒng)的采樣頻率均為200Hz。
[0044]同時(shí)使用聲波檢測(cè)系統(tǒng)、靜電檢測(cè)系統(tǒng)、壓差檢測(cè)系統(tǒng)分別檢測(cè)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的聲波信號(hào)、靜電信號(hào)、壓差信號(hào)。采用多元散射校正方法對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，采用Savizky-Golay多項(xiàng)式平滑方法對(duì)靜電信號(hào)和壓差信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
[0045]首先，對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行10尺度小波分解，取4.69、.75 kHz范圍內(nèi)的聲波信號(hào)能量分率e i作為特征值。顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中特征值e i的變化規(guī)律如圖2所示。比較f i與設(shè)定值e 0 (取0.05)，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變。在(T850 s范圍內(nèi)，q大于0.05，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)；在850 s時(shí)刻，q由大于0.05轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮?.05，表明下降段內(nèi)流型從流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床狀態(tài)，發(fā)生顆粒翻轉(zhuǎn)；在850 s之后，q小于0.05，表明下降段內(nèi)為移動(dòng)床狀態(tài)。`
[0046]其次，取相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值# 0V=^V^i+1)作為特征值。顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中特征值#的變化規(guī)律如圖3所示。比較#與設(shè)定值乂，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變。在(T850 s范圍內(nèi)，0.55，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)；在850 s時(shí)刻，況>5，表明下降段內(nèi)流型從流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床狀態(tài)；在850 s之后，0.55，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)。
[0047]再次，取下降段壓差Md與提升段壓差A(yù)/^比值#作為特征值。顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中特征值#的變化規(guī)律如圖4所示。比較I與設(shè)定值鳥(niǎo)(取1)，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變。在(T850 s范圍內(nèi)，#小于1，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)；在850 s時(shí)刻，#由小于I轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥?，表明下降段內(nèi)流型從流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床狀態(tài)，發(fā)生顆粒翻轉(zhuǎn)；在850 s之后，#大于I，表明下降段內(nèi)為移動(dòng)床狀態(tài)。
[0048]可見(jiàn)，聲波檢測(cè)系統(tǒng)、靜電檢測(cè)系統(tǒng)、壓差檢測(cè)系統(tǒng)得到的顆粒翻轉(zhuǎn)時(shí)刻均為850S，這與目測(cè)計(jì)時(shí)結(jié)果是一致的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聲波檢測(cè)、靜電檢測(cè)和壓差檢測(cè)這三種檢測(cè)手段均可用于循環(huán)流化床中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)，判斷流型轉(zhuǎn)變的過(guò)程以及時(shí)刻。
[0049]實(shí)施例2
通過(guò)圖1所示的冷模裝置模擬循環(huán)流化床反應(yīng)器下降段由移動(dòng)床向流化床轉(zhuǎn)變的過(guò)程。本實(shí)施例中氣體從提升段I底部連續(xù)進(jìn)入，保持氣體流量為300 m3/h，顆粒相穩(wěn)定循環(huán)。通過(guò)下降段連續(xù)出料實(shí)現(xiàn)流型轉(zhuǎn)變過(guò)程，出料口處出料量為100 kg/h，無(wú)進(jìn)料，顆粒相為聚丙烯顆粒，平均粒徑為2.5 mm。聲波傳感器5位于下降段3底部，距底部距離100 mm；靜電傳感器7位于下降段3上部距下降段底部1760 mm。選用兩個(gè)壓差傳感器4，分別安裝在提升段I和下降段3。其中，下降段壓差傳感器的兩個(gè)引壓點(diǎn)距下降段底部的距離分別為120 mm和2500 mm，提升段壓差傳感器的兩個(gè)引壓點(diǎn)距提升段底部的距離分別為120 mm和2250 mm。聲波檢測(cè)系統(tǒng)采樣頻率為600 kHz，壓差檢測(cè)系統(tǒng)和靜電檢測(cè)系統(tǒng)的采樣頻率均為 200Hz。
[0050]同時(shí)使用聲波檢測(cè)系統(tǒng)、靜電檢測(cè)系統(tǒng)、壓差檢測(cè)系統(tǒng)分別檢測(cè)顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的聲波信號(hào)、靜電信號(hào)、壓差信號(hào)。采用多元散射校正方法對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，采用Savizky-Golay多項(xiàng)式平滑方法對(duì)靜電信號(hào)和壓差信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。
[0051 ] 首先，對(duì)聲波信號(hào)進(jìn)行8尺度小波分解，取4.69、.75 kHz范圍內(nèi)的聲波信號(hào)能量分率^作為特征值。下降段顆粒相由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰驳倪^(guò)程中特征值^的變化規(guī)律如圖5所示。比較~與設(shè)定值Stl(取0.05)，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變。在(T430s范圍內(nèi)，f i小于0.05，表明下降段內(nèi)為移動(dòng)床狀態(tài)；在430 s時(shí)亥lj，e i由小于0.05轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥?.05，表明下降段內(nèi)流型從移動(dòng)床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰矤顟B(tài)，發(fā)生顆粒翻轉(zhuǎn)；在430 s之后，i大于0.05,表明下降段內(nèi)為移動(dòng)床狀態(tài)。
[0052]其次，取相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值# (.N=EJEin)作為特征值。下降段顆粒相由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰驳倪^(guò)程中特征值#的變化規(guī)律如圖6所示。比較#與設(shè)定值#,，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變 。在(T430 s范圍內(nèi)，0.55，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)；在430 s時(shí)刻，#<0.5，表明下降段內(nèi)流型從移動(dòng)床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰矤顟B(tài)；在430 s之后，0.5 5，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)。
[0053]再次，取下降段壓差Md與提升段壓差A(yù)/^比值#作為特征值。下降段顆粒相由移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰驳倪^(guò)程中特征值#的變化規(guī)律如圖7所示。比較#與設(shè)定值鳥(niǎo)(取1)，以判斷下降段的流型及其轉(zhuǎn)變。在(T430 s范圍內(nèi)，#大于1，表明下降段內(nèi)為移動(dòng)床狀態(tài)；在430 s時(shí)刻，I由大于I轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮?，表明下降段內(nèi)流型從移動(dòng)床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰矤顟B(tài)，發(fā)生顆粒翻轉(zhuǎn)；在430 s之后，I小于1，表明下降段內(nèi)為流化床狀態(tài)。
[0054]可見(jiàn)，聲波檢測(cè)系統(tǒng)、靜電檢測(cè)系統(tǒng)、壓差檢測(cè)系統(tǒng)得到的下降段顆粒相由移動(dòng)床狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰矤顟B(tài)均為430 S，這與目測(cè)計(jì)時(shí)結(jié)果是一致的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)果表明聲波、壓差兩種檢測(cè)手段能準(zhǔn)確檢測(cè)下降段流型，并準(zhǔn)確判斷由移動(dòng)床向流化床狀態(tài)轉(zhuǎn)變的時(shí)刻，靜電檢測(cè)手段可用于判斷流型轉(zhuǎn)變的時(shí)刻。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于采用聲波檢測(cè)方法，它的步驟如下: 使用聲波檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的聲波信號(hào)； 對(duì)采集的聲波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲； 對(duì)去噪后的聲波信號(hào)進(jìn)行小波分析或小波包分析，以某一特征頻段的能量分率e ,作為聲波信號(hào)特征值；并比較能量分率^與設(shè)定的能量分率確定下降段的流型，當(dāng)i> O時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)i〈 O時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)i= O時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)； 根據(jù)作為聲波信號(hào)特征值的能量分率e i的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)f i由大于^轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮赹時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)G由小于^轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥趀 ^時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于:所述的聲波檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的聲波傳感器、信號(hào)放大裝置、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，聲波檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)聲波傳感器，且聲波傳感器采用非侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度的外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于:所述的聲波傳感器距下降段底部的距離A滿足O <見(jiàn)/2。
4.一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于采用靜電檢測(cè)方法，它的步驟如下: 使用靜電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中的靜電信號(hào)A所述的靜電信號(hào)是靜電勢(shì)信號(hào)或靜電流信號(hào)或靜電荷信號(hào)或靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)； 對(duì)采集的靜電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲； 對(duì)去噪后的靜電信號(hào)進(jìn)行分析，以相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#作為靜電信號(hào)特征值，，當(dāng)0.5≤K 5時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)或移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#〈0.5或tV>5時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)； 根據(jù)作為靜電信號(hào)特征值的相鄰兩個(gè)時(shí)刻靜電勢(shì)的比值#的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#突然變大且於5時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#突然變小且#〈0.5時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于:所述的靜電檢測(cè)系統(tǒng)包括依次連接的靜電傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，靜電檢測(cè)系統(tǒng)包含至少一個(gè)靜電傳感器，且靜電傳感器采用侵入式的安裝方式，安裝在下降段內(nèi)任意高度處。
6.一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于采用壓差檢測(cè)方法，它的步驟如下: 使用壓差檢測(cè)系統(tǒng)分別檢測(cè)循環(huán)流化床反應(yīng)器中提升段的壓差信號(hào)和下降段的壓差信號(hào); 對(duì)采集的壓差信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以去除噪聲； 對(duì)去噪后的壓差信號(hào)進(jìn)行分析，以下降段壓差A(yù)Pd與提升段壓差M的比值I作為壓差信號(hào)特征值；當(dāng)#〈1時(shí)，下降段為流化床狀態(tài)；當(dāng)於1時(shí)，下降段為移動(dòng)床狀態(tài)；當(dāng)#=1時(shí)，為流化床/移動(dòng)床兩種流型的轉(zhuǎn)變點(diǎn)； 根據(jù)作為壓差信號(hào)特征值的下降段壓差tsPA與提升段壓差A(yù)/^的比值#的變化確定下降段的流型變化，當(dāng)#由小于I轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥贗時(shí)，下降段流型從流化床轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)床；當(dāng)#由大于I轉(zhuǎn)變?yōu)樾∮贗時(shí)，下降段流型從移動(dòng)床轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰病?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于:所述的壓差采集系統(tǒng)包括依次連接的壓差傳感器、信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置、結(jié)果顯示裝置，壓差采集系統(tǒng)包含至少兩個(gè)壓差傳感器，分別對(duì)下降段和提升段的壓差進(jìn)行檢測(cè)；提升段的高度為4，下降段的高度為巧，下降段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距&滿足oa, ( Hd,提升段壓差傳感器兩個(gè)引壓點(diǎn)的間距4滿足Qar ( Hr。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或6所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于所述的聲波檢測(cè)方法、靜電檢測(cè)方法、壓差檢測(cè)方法能組合使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、4或6所述的一種循環(huán)流化床反應(yīng)器中下降段顆粒翻轉(zhuǎn)過(guò)程的檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(2)中的預(yù)處理以去除噪聲的方法選用平滑、微分、多元散射校正、正交信號(hào)校正、傅里葉`變換、小波變換、凈分析信號(hào)中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK103776741SQ201410015140
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】黃正梁, 訾燦, 王靖岱, 孫婧元, 廖祖維, 蔣斌波, 陽(yáng)永榮, 董克增, 周業(yè)豐, 時(shí)強(qiáng), 何樂(lè)璐, 胡東芳, 顧玉斌, 柳鶯, 胡曉波, 張威, 郭天琪, 張倩, 張靈玲, 洪國(guó)泰, 秦一超 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)