一种聚乙烯流化床气泡传热系数的测定方法

摘要

本发明公开了一种聚乙烯流化床气泡传热系数的测定方法。包括如下步骤：1)在聚乙烯流化床反应器壁面处安装声发射信号接收装置；2)对接收到的声发射信号进行小波分解或者小波包分解，选取特征值，定量分析反应器内的粒径分布情况；3)实时监测流化床反应器内流化颗粒的粒径分布，当大于临界粒径Ds的颗粒质量分率超过正常生产时的2倍时，取聚乙烯的熔融温度为乳化相温度，结合此时的时空收率STY计算该聚乙烯流化床体系下的气泡传热系数。本发明具有安装简易方便，能够在线检测，反应灵敏，测量准确，安全环保等特点，可用于实验室规模和工业规模流化床传热能力研究和反应器设计。

主权项

一种聚乙烯流化床气泡传热系数的测定方法，其特征在于包括如下步骤：1)在聚乙烯流化床反应器流化高度H的15％～40％的壁面处安装声发射信号接收装置；2)对接收到的声发射信号进行小波分解或者小波包分解，选取声发射信号中各频率段k内的能量与总能量之比的能量分率和作为特征值，K是所分的频率段的总数，以各频率段k内的能量与总能量之比的能量分率与各粒径在各频率段上的能量分率分布特征值和通过下列方程组就可以求出各粒径颗粒的重量分率x_j，$\begin{array}{c}\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\lambda }_j·P_k^a\left(D_{p,j}\right)·x_j=P_{mix,k}^a(k=K);\underset{j=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\lambda }_j·P_k^d\left(D_{p,j}\right)·x_j\\ =P_{mix,k}^d(k=1,2,3...K)\end{array}$。3)通过调节操作参数逐渐增加流化床反应器的时空收率STY，并实时监测粒径分布，选取2.00mm为临界粒径Ds，计算大于临界粒径Ds的颗粒质量分率，当其与设定值之比超过2时，取聚乙烯的熔融温度为此时乳化相温度T_e，结合此时的时空收率STY，入口气体温度T_f，循环气体比重ρ_g，循环气体比热容C_pg，乙烯聚合热ΔH_r，聚合物出料、器壁散热以及冷凝液蒸发所带出的热量Q′，气泡上升速度u_b，表观气速u，起始流化速度u_mf，通过以下公式计算得到聚乙烯流化床体系下的气泡传热系数H_be$H_{be}=-\frac{u_b{\rho }_g{C}_{pg}}{H}·\ln \{1-\frac{1}{u-u_{mf}}[\frac{STY·({\mathrm{\Delta H}}_r-Q^{\prime })H}{(T_e-T_f){\rho }_g{C}_{pg}}-u_{mf}\left]\right\}$。