脉冲萃取柱参数吹气测量与界面控制方法

摘要

本发明涉及核电站乏燃料后处理工艺中脉冲萃取柱液位、界面、密度、柱重参数计算，具体涉及一种脉冲萃取柱参数吹气测量与界面控制方法。目的是准确计算脉冲萃取柱测量参数值，并使该数值能够稳定真实的反映现场工况，进行系统界面调节控制，保证脉冲萃取柱系统稳定运行。测量方法包括如下步骤：步骤一、采集参与计算的参数；步骤二、进行数据平滑；步骤三、通过压力差数据计算得到萃取柱参数。经过实际使用验证，上述方法在脉冲萃取柱参数测量时，能够准确地测量脉冲萃取柱的参数如液位、柱重、界面等，为工艺操作提供可靠的保障。

主权项

一种脉冲萃取柱参数吹气测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采集参与计算的参数；采集通过吹气方式测量得到的压力差信号ΔP_i，ΔP_W，ΔP_Do、ΔP_Da，ΔP_L，单位kPa；其中，ΔP_i为界面测量用压力差，单位：Kpa，由2个吹气管进行测量；在萃取工作过程中，脉冲萃取柱中的界面高度被要求处于预定的控制测量范围之内，在此高度范围的上限和下限处分别布置2根吹气管(Y3‑190、Y3‑191)，2根吹气管分别连接到差压变送器，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔP_i，求差的过程由差压变送器完成；ΔP_W——柱重测量用压力差，kPa；由2个吹气管进行测量，在脉冲萃取柱的板段上端和下端分别布置2根吹气管(Y3‑177、Y3‑189)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔP_W，求差的过程由差压变送器完成；ΔP_L——液位测量用压力差，kPa；由2个吹气管进行测量，在空气中布置1根上管(Y3‑176)，作为标准参考管，另外1根下管设置在上扩大段中底部(Y3‑177)，下管的单管压力减去上管的单管压力得到ΔP_L，求差的过程由差压变送器完成；ΔP_Do、ΔP_Da——密度测量用压力差，分别对应于有机相和水相，kPa；设置2组共4根吹气管分别对有机相和水相的压差进行测量，对应于萃取时水相连续和有机相连续这两种情况，分别布置，对于水相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的上扩大段，在上扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管是在界面控制测量范围下限处，测水相密度的下管是在板段上端；2管压力求差得到ΔP_Da；测有机相密度的上管是单独设置，在液面以下，在界面控制测量范围上限以上；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处；2管压力求差得到ΔP_Do；对于有机相连续的情况，此情况下，界面在萃取柱的下扩大段，在下扩大段设置4根吹气管；测水相密度的上管在界面控制测量范围的下限处(Y3‑191)，测水相密度的下管单独设置(Y3‑192)，在界面控制测量范围下限以下；测有机相密度的下管在界面控制测量范围上限处(Y3‑190)；测有机相密度的上管在板段的下端(Y3‑189)；在测量上述变参量的同时，获取预先存储的实际的吹气管管间距H_i、H_Do、H_Da、H_W，单位(mm)；步骤二、进行数据平滑；对现场来的数据进行求平均值算法，该算法为：OUT＝(IN_n+IN_n‑1+........IN_n‑19) n＝20处理的数据包括：测量信号ΔP_i，ΔP_W，ΔP_Do，ΔP_Da，ΔP_L；步骤三、通过压力差数据计算得到萃取柱参数；(1)计算密度D＝(ΔP_D*10³)/(H_D*g)式中：H_D——2个密度测量吹气管位差，mm；可以分别表示：H_Do，H_Da；ΔP_D——密度测量用压力差，由差压变送器DT测得，kPa；可以分别表示：ΔP_Do，ΔP_Da；D——密度g/cm³；可以分别表示：D_o，D_a；(2)计算液位；上扩大段中，对于水相连续的时候，为两相料液；对于有机相连续的时候，为单一介质；单一介质：L＝(ΔP_L*10³)/(D_o*g)两相料液：L＝((ΔP_L‑ΔP_i)*10³)/(D_o*g)+H_iΔP_L——液位测量用压力差，由差压变送器LT测得，kPa；ΔP_i——界面测量用压力差，由差压变送器LiT测得，kPa；D_o——有机相密度，g/cm³；H_i——2个界面测量吹气管位差，mm；L——液位，mm；(3)计算板段间液体密度；D_w＝(ΔP_W*10³)/(H_W*g)式中：H_W——柱重测量吹气管位差，mm；D_w——脉冲萃取柱板段间水相有机相混合液的密度，g/cm3；ΔP_W——柱重测量差压变送器WT测得的压差，kPa；(4)计算界面位置；公式①：$\mathrm{Li}=\frac{1000\times \mathrm{\Delta Pi}-\mathrm{Hi}\times \mathrm{Do}\times g}{(\mathrm{Da}-\mathrm{Do})\times g}$公式②：$\mathrm{Li}=\frac{1000\times \mathrm{\Delta Pi}-\mathrm{Hi}\times \mathrm{Do}\times g}{(\mathrm{Da}-\mathrm{Do})\times g}+H_{\mathrm{Da}}$L_i——界面(单位：mm)ΔP_i——界面测量压力(单位：Kpa)H_i——测界面用两吹气管的管间距D_o——有机相密度；D_a——水相密度；g——重力加速度9.798m/s²公式①为有机相连续的柱子算法，公式②为水相连续的柱子算法。