[实用新型]冷氢箱液－液混合效率的光电转换测定系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷氢箱液—液混合效率的光电转换测定系统。 

背景技术

加氢反应属放热反应，在催化剂床层径向截面上流动的不均匀会导致物料温度分布和物流组成的不均匀性，催化剂出现局部过热，甚至会导致催化剂结焦。这不但损害催化剂的性能，而且会大大降低催化剂的使用周期，同时还引起反应器的操作波动。因此，将上床层反应物料在冷氢箱内进行充分混合，达成温度与组成的均匀一致，是保证下一床层获得均匀温度与浓度分布的前提。 

虽然流体混合是冷氢箱的一项重要功能，但目前对冷氢箱的测试主要采用测压降的方法，只有少数研究报道了测定气液传质系数，还没有测定液—液混合效率的报道。其原因在于液—液混合不如压降测量直观，也不如气液传质方便，它需要更多的技术条件。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种冷氢箱液—液混合效率的光电转换测定系统，测定冷氢箱内具有不均匀温度分布和浓度分布的流体间的混合效率和混合尺度，可用于指导冷氢箱设计、判断现有冷氢箱结构是否合理。 

本实用新型所述的冷氢箱液—液混合效率的光电转换测定系统是由光学室、蓝色光源、红色光源、黄色光源、绿色光源、取样管、光电管、A/D转换卡和计算机组成；4个光学室并列排列，蓝色光源、红色光源、 黄色光源、绿色光源分别位于4个光学室的底部，4个光电管分别位于4个光学室的顶部，4个光电管通过A/D转换卡与计算机连接，取样管从4个光学室的中部，光电管和蓝色光源、红色光源、黄色光源、绿色光源之间穿过。 

首先将气液流量调节到预定值，待加氢反应器1操作达到稳定后，将两种反应示踪剂α—萘酚3和对氨基苯磺酸重氮盐4从冷氢箱2两侧以稳定流速连续注入冷氢箱。示踪剂进入冷氢箱后将与加氢反应器内物料发生混合，并生成偶合产物单偶氮与双偶氮染料。在冷氢箱底部插入取样管，使反应料液以连续流动状态进入4个不同光源波长的光学室进行光电转换检测。 

当流体流经光学室时，会因收入射光线而使光电管的感应电动势发生变化，该变化通过A/D(模/数)转换，成为可被计算机记录的数字信号。通过查阅电动势与浓度间的标定曲线，可获得反应料液浓度。 

(1)标准曲线的绘制 

为了能根据光电管电势测定推测反应料液浓度，必须先进行标准曲线绘制。方法是：将单偶氮与双偶氮染料按1∶1摩尔配比溶解于水，配成一系列浓度，然后在光学室中进行测定，结果如图2所示，表现出良好的线性关系，说明进行内插取值非常可靠。 

(2)液—液混合效率的计算 

液-液混合效率的计算需要通过测定不同波长下的溶液吸光度，通过线性回归才能得出单偶氮(R)和双偶氮(S)的浓度。为了验证该方法的可靠性，首先在分光光度计中进行试验，将一个试样在460～560nm范围内每隔10nm测定一次吸光值，就有10个E_R/E_S值；相应地，有10个OD/E_Sδ值(见图3)，回归后得到截距A＝0.00123，斜率B＝0.01548， 即为c_R和c_S的值，由此计算得出： 

c_R和c_S回归标准差仅为1.13×10^-4和1.14×10^-4，说明这样的回归处理已经很精确。 

由于图3表明460～560nm范围的线性关系很好，完全可以采用光电转换法在四个光波长下进行自动测量。经试验测定，所采用的四个点也恰好落在图3的直线上。 

附图说明

图1冷氢箱液—液混合效率的光电转换测定系统。 

其中：1—加氢反应器；2—冷氢箱；3—α—萘酚溶液；4—对氨基苯磺酸重氮盐溶液；5—光学室；6a—蓝色光源；6b—红色光源；6c—黄色光源；6d—绿色光源；7—取样管；8—光电管；9—A/D转换卡；10—计算机。 

图2标准曲线。 

图3根据不同波长下的吸光度回归计算单偶氮和双偶氮浓度。 

具体实施方式