[发明专利]一种固定床反应器气相停留时间分布测定系统及方法

权利要求书

1.一种固定床反应器气相停留时间分布测定系统，其特征在于，包括：

气体质量流量计，其用以调节进入固定床反应器的气体的质量流量值；

压力传感器，其用以实时检测固定床反应器进/出口两侧的压力变化电信号；

数据采集器，其用以以所设定的采样频率采集所述压力变化电信号所对应的数字信号；

以及数据计算单元，其用以基于各所述数字信号获取固定床反应器内流体所对应的气相停留时间分布曲线；

所述数据计算单元至少包括：

压降计算模块，其用以获取每一采样时刻所对应的压降值；

流速计算模块，其用以基于所述压降值获取每一采样时刻所对应的流速值；

分布曲线绘制模块，其用以基于所获取的流量值绘制固定床反应器内流体所对应的气相停留时间分布曲线。

2.根据权利要求1所述的固定床反应器气相停留时间分布测定系统，其特征在于：

所述压降计算模块基于所预置的压降计算模型计算出所述压降值，其对应的计算模型为：

其中，ΔP表示压降，λ表示摩擦系数，l表示固定床反应器内部所对应的当量长度，d表示固定床反应器内部所对应的当量直径，ζ表示固定床反应器内部所对应的局部阻力系数，∑ζ表示固定床反应器内部所对应的总阻力系数，u表示进入固定床反应器内部的气体流速，ρ表示气体的流体密度。

3.根据权利要求2所述的固定床反应器气相停留时间分布测定系统，其特征在于：

所述流速计算模块基于所预置的流速计算模型计算出所述流速值，其对应的计算模型为：

其中，u_n表示某一压降值所对应的流速值；

且由于固定床反应器内采用同种气体进行检测，则常数C为

4.根据权利要求3所述的固定床反应器气相停留时间分布测定系统，其特征在于：

所述分布曲线绘制模块基于所预置的流量计算模型、曲线计算模型绘制出气相停留时间分布曲线，其对应的流量计算模型为：

其中，Q_n表示采样频率为n时的流量值；

其对应的曲线计算模型为：

其中，E(t)表示随停留时间t变化的停留时间分布函数，其为无量纲参数，m表示固定床反应器内部气体的质量，C(t)表示随停留时间t变化的气体的浓度，Q_总表示任意选取e秒内进入固定床反应器的气体流量值。

5.一种固定床反应器气相停留时间分布测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过气体质量流量计实时检测进入固定床反应器的气体的质量值以及流量值；并通过压力传感器实时检测固定床反应器进/出口两侧的压力变化电信号；

S2、通过数据采集器以所设定的采样频率采集所述压力变化电信号所对应的数字信号；

S3、通过数据计算单元，基于各所述数字信号获取固定床反应器内流体所对应的气相停留时间分布曲线；

所述S3至少包括：

S31、通过压降计算模块获取每一采样时刻所对应的压降值；

S32、基于所述压降值，通过流速计算模块获取每一采样时刻所对应的流速值；

S33、基于所获取的流量值，通过分布曲线绘制模块绘制出固定床反应器内流体所对应的气相停留时间分布曲线。

6.根据权利要求5所述的固定床反应器气相停留时间分布测定方法，其特征在于：

所述压降计算模块基于所预置的压降计算模型计算出所述压降值，其对应的计算模型为：

其中，ΔP表示压降，λ表示摩擦系数，l表示固定床反应器内部所对应的当量长度，d表示固定床反应器内部所对应的当量直径，ζ表示固定床反应器内部所对应的局部阻力系数，∑ζ表示固定床反应器内部所对应的总阻力系数，u表示进入固定床反应器内部的气体流速，ρ表示气体的流体密度。