SU1741880A1 - Способ контрол состо ни реактора с неподвижным слоем катализатора - Google Patents

Abstract

Использование: состо ние каталитических реакторов в химической и металлургической промышленности. Сущность изобретени : оценивают веро тность возникновени  сквозных каналов в неподвижном слое катализатора по интегральному уровню корпусного шума в диапазоне частот 100 - 10000 Гц, генерируемого потоком газа, проход щим через пористую среду. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам контрол  текущего состо ни  каталитических реакторов и может быть использовано в химической и металлургической промышленности ,

Известно устройство дл  контрол  температуры и положени  наиболее нагретой зоны катализатора, позвол ющее контролировать степень износа каталитического сло  на основе информации об одномерном распределении температуры по продольной координате реактора и положению гор чей точки.

Однако устройство предусматривает установку термопар в слое, что  вл етс  неже- лательным при работе реактора под большим давлением и вследствие нарушени  структуры сло  самим преобразователем . Другим недостатком аналога  вл етс  инерционность термопар, что при возникновении аварийных ситуаций недопустимо,

Известен способ контрол  работы каталитического реактора с помощью анализа кривых распределени  времени пребывани  индикаторов в слое, в соответствии с которым на входе в слой вводитс  изотоп (например, углерод-14), а из потока на выходе из сло  через определенные интервалы времени отбираютс  пробы и производитс  их анализ на содержание изотопа. Крива  распределени  времени пребывани  изотопа снимаетс  на первом этапе при нормальном состо нии катализатора (эталонна  крива ), затем дл  текущего состо ни  реактора при значительном увеличении концентрации изотопа делают вывод о возможности каналообразовани .

К недостаткам прототипа относ тс  необходимость применени  дорогосто щей аппаратуры дл  ввода и регистрации концентрации индикатора, больша  инерционность способа контрол , необходимость в радиологической защите обслуживающего персонала.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и достоверности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что состо ние катализатора определ ют по об (Л

С

4

4

СО

О

разованию сквозных каналов в неподвижном слое катализатора, которые фиксируют по увеличению уровн  корпусного шума в диапазоне частот 100 - 10000 Гц, генерируемого потоком газа, проход щим через неподвижный слой катализатора.

На фиг.1 представлена блок-схема системы контрол  состо ни  неподвижного сло  катализатора.

Система контрол  каталитического реактора 1 со слоем катализатора 2 содержит пъезоакселерометр 3, к выходу которого подключены последовательно соединенные согласующий усилитель 4, нормирующий усилитель5, полосовой фильтр 6, квадратичный детекторТ, преобразователь напр жение-ток 8 и самописец уровн  9,

Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом.

При работе каталитического реактора с неподвижным катализатором имеют место отложени  пыли в катализаторе, возникают как местные уплотнени  (спекание катализатора ) так и каверны, пустоты и сквозные свищи, через которые устремл етс  газ. Пространственные неоднородности не только ухудшают качество работы реакторов , но и способст вуют по влению вспышек и взрывов катализаторов, что  вл етс  аварийными режимами.

В соответствии с услови ми работы каталитических реакторов желательно не вводить измерительные элементы в слой катализатора, которые могут нарушить его однородность, а использовать косвенные методы контрол , основанные на принципиально новых физических  влени х. Так, например , при истечении газа или жидкости через пористую среду возникает характерный шум, интенсивность которого при посто нной скорости газа (жидкости) зависит от физических параметров пористой среды, например, от ее пористости. При небольших скорост х газа через пористую среду увеличение ее пористости вызывает резкое увеличение уровн  характерного шума.

Генерируемый шум воспринимаетс  пьезоэлектрическим акселерометром 3, установленным на внешней поверхности реактора . Сигнал от пъезоакселерометра 3 поступает через согласующий усилитель 4 на вход нормирующего усилител  5. Полосовой фильтр 6 выдел ет диапазон частот 100 - 10000 Гц дл  повышени  отношени  сигнал-шум , так как в некоторых каталитических реакторах, установленных вне зданий,

возможно возникновение низкочастотных вибраций (до 100 Гц) вследствие ветровой нагрузки на реактор.

Верхний частотный диапазон (10000 Гц)

ограничиваетс  рабочей характеристикой промышленных пъезоакселерометров, Блок 7 осуществл ет детектирование уровн  переменного сигнала в посто нное напр жение , преобразование напр жение-ток (0 5 мА) осуществл етс  блоком 8 дл  удобства записи информации стандартными устройствами и использовани  сигнала в системе регулировани . Запись уровн  корпусного шума осуществл етс  стандартным самопишущим прибором 9.

В качестве пьезоакселерометра 3 могут быть использованы вибропреобразователи системы АСИВ - ДН-3, ДН-4. Усилители 4 - 5, полосовой фильтр 6, детектор 7, преобразователь 8 могут быть реализованы по стандартным схемам на основе операционных усилителей.

На фиг.1 приведена схема работы реактора; на фиг.2 приведена запись уровн  корпусного шума при нормальном функционировании реактора (фиг.2а) и при образовании канала (фиг.26). При нормальном состо нии катализатора уровень шума практически не измен етс  во времени. 06разование канала регистрируетс  безинер- ционно (возмущение распростран етс  со скоростью звука) по резкому увеличению уровн  корпусного шума от 61 дБ до 67 дБ. Существует возможность зафиксировать

начало процесса образовани  канала (по монотонному росту уровн  шума) и избежать сквозного протока газов через катализатор .

Предлагаемый способ контрол  выгодно быстродействием и достоверностью кон- трол  вследствиеотсутстви 

необходимости ввода в реакционный объем измерительных элементов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  состо ни  реактора с

   неподвижным слоем катализатора по способности сло  катализатора к каналообра- зованию при пропускании через него потока газа, отличающийс  тем, что,

   с целью повышени  быстродействи  и достоверности контрол , дополнительно измер ют уровень корпусного шума, регенерируемого потоком газа в диапазоне частот 100-10000 Гц, и по его увеличению

   суд т об образовании сквозных каналов в неподвижном слое катализатора.

   Газойый поток