[发明专利]基于液速波动的射流鼓泡反应器气液分散状态检测方法

权利要求书

1.一种射流鼓泡反应器内气液分散状态的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：测量射流鼓泡反应器中的液速信号；

步骤2：对采集的信号进行预处理降噪，并提取液速特征参数：液速时均值V_ave以及液速标准差STD_v；

步骤3：通过调整液体流量改变喷嘴处的射流雷诺数，获得液速特征参数随液体喷嘴出口处射流雷诺数的变化曲线；根据所述的变化曲线，确定气泛与载气状态的临界雷诺数Re_jf、载气与完全分散状态的临界雷诺数Re_jcd；

根据液速标准差STD_v确定临界雷诺数，其方法包括：从零开始逐步增大喷嘴出口液体射流雷诺数，记录STD_v随液体喷嘴出口射流雷诺数的变化曲线；STD_v随射流雷诺数的增大，依次出现第一平稳段、上升段、下降段和第二平稳段；分别对STD_V变化曲线中的4个阶段进行线性拟合，根据前两个阶段交点确定泛点射流雷诺数Re_jf1，根据后两个阶段的交点确定完全分散射流雷诺数Re_jcd1；

根据液速时均值V_ave随液体喷嘴出口处射流雷诺数变化曲线确定临界雷诺数，其方法包括：从零开始逐步增大喷嘴出口液体射流雷诺数，记录V_ave随液体喷嘴出口雷诺数的变化曲线；V_ave随射流雷诺数的增大，依次出现第一平稳段、上升段、下降段和第二平稳段；分别对V_ave变化曲线中的4个阶段进行线性拟合，根据前两个阶段交点确定泛点射流雷诺数Re_jf2，根据后两个阶段的交点确定完全分散射流雷诺数Re_jcd2；

根据液速标准差STD_v和液速时均值V_ave随液体喷嘴出口处射流雷诺数变化曲线确定临界雷诺数，其中，

步骤4：比较喷嘴出口液体射流雷诺数Re_j与临界雷诺数Re_jf和Re_jcd，判断反应器内气液分散状态：当Re_j＜Re_jf时，处于气泛状态；当Re_jf≤Re_j≤Re_jcd时，处于载气状态；当Re_j＞Re_jcd时，处于完全分散状态。

2.根据权利要求1所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，所述步骤1中测量液速的方法包括Pavlov管测速法、热模风速计测量法、激光多普勒测速法、粒子成像测速法。

3.根据权利要求2所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，液速测量装置的安装高度为0～1/4H，其中，H为反应器高度，0对应反应器底部。

4.根据权利要求3所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，所述液速测量装置与底部气体分布器处于同一高度。

5.根据权利要求2所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，液速测量装置安装在反应器内部，径向安装位置为(9/10)R～R，其中，R为反应器半径，对应反应器壁面；0对应反应器中心。

6.根据权利要求2所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，当采用Pavlov管测速法时，液速测量装置由压差信号接收器、压差信号放大装置、压差信号转换装置和压差信号处理装置组成；反应器壁面处的动态压差信号通过设置在反应器壁面的压差信号接收器进行采集，信号再进入压差信号放大装置进行信号的放大，然后进入压压差信号转换装置进行信号的A/D转换，最后进入压差信号处理装置进行处理和分析。

7.根据权利要求1所述的气液分散状态的检测方法，其特征在于，所述步骤2中预处理降噪的方法选用平滑、微分、多元散射校正、正交信号校正、傅里叶变换、小波变换、净分析信号中的一种或多种。