[发明专利]固定床空隙率测量系统及其使用方法

说明书

本发明提供一种固定床空隙率测量系统及其使用方法，包括上下分布的第一体积测量装置和第二体积测量装置，以及交换第一体积测量装置和第二体积测量装置的上下位置的位置交换机构；第一体积测量装置，第一体积测量装置包括上下贯通的第一体积测量筒和驱使第一体积测量筒振动的第一振动器，第一体积测量筒的底端设有第一筛网和封堵第一体积测量筒底端的第一活动挡板；第二体积测量装置的结构与第一体积测量装置的结构基本相同。本发明通过高流动性粉末充分填充固定床空隙能够快捷检测固定床的空隙率，并且结构简单、成本较低。

技术领域

本发明涉及固定床反应器，特别是涉及一种固定床空隙率测量系统及其使用方法。

背景技术

固定床的空隙率表示固定床床层中除去固相填充物的剩余体积占总体积的百分比，可用于计算固定床的阻力、内部反应速率和吸附速率。对固相填充物的形状、密度或粒径非规则的固定床，通常无法直接计算空隙率。

目前，测量固定床空隙率可用液体体积置换法、超声扫描或X射线扫描法。但是液体体积置换法可能出现液体潴留，导致较大的测量误差；尤其是对于多孔固相填充物，液体体积置换法操作繁琐，需要先浸润内部孔后擦干颗粒表面液体再测量；而使用超声设备或X射线设备则成本较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种固定床空隙率测量系统及其使用方法，通过高流动性粉末充分填充固定床空隙能够快捷检测固定床的空隙率，并且结构简单、成本较低。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种固定床空隙率测量系统，包括上下分布的第一体积测量装置和第二体积测量装置，以及交换第一体积测量装置和第二体积测量装置的上下位置的位置交换机构；

第一体积测量装置，第一体积测量装置包括上下贯通的第一体积测量筒和驱使第一体积测量筒振动的第一振动器，第一体积测量筒的底端设有第一筛网和封堵第一体积测量筒底端的第一活动挡板；

第二体积测量装置，第二体积测量装置包括上下贯通的第二体积测量筒和驱使第二体积测量筒振动的第二振动器，第二体积测量筒的底端设有第二筛网和封堵第二体积测量筒(21)底端的第二活动挡板。

本发明还提供一种所述固定床空隙率测量系统的使用方法，待测的固定床样品的毛体积为V₀，包括以下步骤：

S1，通过位置交换机构将第一体积测量装置布置在第二体积测量装置的正上方，将高流动性粉末放入第一体积测量筒内，将固定床样品放入第二体积测量筒内；

S2，开启第一振动器和打开第一活动挡板，直至高流动性粉末全部通过第一筛网落入第二体积测量筒内；

S3，开启第二振动器并且工作至高流动性粉末充分填充固定床样品的空隙，关闭第二振动器，测量固定床样品和高流动性粉末的总体积V₁；

S4，通过位置交换机构交换第一体积测量装置和第二体积测量装置的上下位置，开启第二振动器和打开第二活动挡板，直至高流动性粉末通过第二筛网全部落入第一体积测量筒内；

S5，开启第一振动器并且工作至第一体积测量筒内的高流动性粉末夯实，关闭第一振动器，测量高流动性粉末的体积V₂；

S6，计算得出固定床空隙率为ε：ε＝1—(V₁—V₂)/V₀。

优选地，所述高流动性粉末的最大粒径不超过固定床样品内填充物最小粒径的5％，高流动性粉末的休止角不大于40°。

优选地，所述高流动性粉末的使用量足够在第二体积测量筒中经过振动处理后仍完全覆盖固定床样品。

优选地，所述第一筛网和第二筛网的孔径均小于固定床样品内填充物的尺寸、使第一筛网和第二筛网完全阻挡固定床样品内填充物。