[发明专利]多相搅拌釜中搅拌器临界离底悬浮转速的判定方法

说明书

本发明公开了一种多相搅拌釜中搅拌器临界离底悬浮转速的判定方法。将压力变送器安装在搅拌釜底部，并连接A/D转换器和计算机，将电动机连接转速测量仪，并连接计算机；实时同步测量搅拌釜底由于搅拌器工作而引起的压力增量和搅拌器转速；从测得的压力增量数据中分离出静压增量；根据静压增量随转速变化的数据，判定临界悬浮转速。本发明为工业生产和实验研究提供了可靠的临界离底悬浮转速测量方法，解决了目前依靠经验估算和肉眼观察等带来的测量结果误差大、重复性差等问题。它具有较好的适应性，能够适用于固液、气液固体系，较宽的粘度、固含率和通气率范围。

技术领域

本发明涉及一种液固或气液固的多相搅拌釜中搅拌器临界离底悬浮转速的判定方法。

背景技术

在催化氧化、催化加氢、发酵、聚合、污水处理等诸多化工过程中，都必须用到搅拌釜。这些过程中通常存在固液或固液气多相介质，以食用油加氢过程为例，搅拌釜内同时存在液态的食用油、气态的氢气和固态的催化剂，为了保证反应过程高效地进行，必须使得催化剂在搅拌釜内完全悬浮。临界离底悬浮的定义为所有的固体颗粒在搅拌釜内刚好达到完全离底悬浮，对应的搅拌器转速称为临界离底悬浮转速。临界离底悬浮转速对有固相存在的多相搅拌过程有重要的意义。当搅拌器工作在临界离底悬浮转速时，继续增大转速，功耗增加，固体表面传质效果改善不明显，如果降低转速，固体颗粒则开始沉积，传质效果将大大降低。因此,综合考虑经济性和混合效果，临界悬浮转速是一种比较理想的工况。

对于临界离底悬浮转速的判定，实验中通常采用观察法，这需要使用透明的反应容器，且结果比较主观，而实际工业中的搅拌反应容器通常为不透明的，无法直接观察，目前实际工业中对临界离底悬浮转速的判定一般采用经验估算的方法。经验法具有诸多缺点，如估算结果偏差大，适用范围窄等。本发明提供了一种适用性广、判定较为准确的临界悬浮转速判定方法，能够适应液固和气液固体系、各种粘度、固含率和通气率范围，具有很好的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用在液固或气液固多相搅拌釜中搅拌器临界离底悬浮转速的判定方法，是一种适用性广、判定较为准确的临界悬浮转速判定方法，能够适应液固和气液固体系、各种粘度、固含率和通气率范围，具有很好的实用价值。

本发明采用的技术方案是：

步骤1)将压力变送器安装在搅拌釜底部，并连接A/D转换器和计算机，将电动机连接转速测量仪，并连接计算机；

步骤2)实时同步测量搅拌釜底由于搅拌器工作而引起的压力增量和搅拌器转速；

步骤3)从测得的压力增量数据中分离出静压增量；

步骤4)根据静压增量随搅拌器转速变化的数据，判定临界悬浮转速。

所述步骤2)中实时同步测量搅拌釜底由于搅拌器工作而引起的压力增量和搅拌器转速，包括以下步骤：

向搅拌釜内加入所需的固液相物料；

将压力变送器的读数调零；

启动搅拌器，从小到大调节搅拌器转速同时实时同步采集压力增量和转速数据。

所述步骤3)中从测得的压力增量数据中分离出静压增量，包括以下步骤：

在压力-转速坐标上绘制压力增量随转速变化的曲线1；

利用公式1计算固相全部沉积时釜底的静压P1，其中公式1为P1＝(M_L/V_L)*g*H，M_L为液相的总质量，V_L为液相的总体积，g为重力系数，H为搅拌釜内液面高度；