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流化床反应器静电控制研究

静电问题是气相法聚乙烯流化床生产过程的突出技术难题,很大程度上影响装置的平稳运行。在生产过程中,反应器内会产生静电,此时反应器器壁会吸附聚乙烯粉末及催化剂使其继续反应,因为不与循环气接触,器壁上的反应热无法带走,导致器壁上的反应物受热熔融形成块料,从而使聚乙烯流化床反应器结片、结块。1反应器静电产生反应器内静电产生的原因主要有两种。(1)流化床反应器中静电的产生分为两种:①由于颗粒与颗粒之间的接触。②颗粒与器壁的接触。其中颗粒与颗粒之间的接触是指同一材料的接触,所以导致有偶极电荷粒子分布,这样产生的静电称之为对称静电。而颗粒与反应器摩擦接触则产生单极电荷分布,电量的大小则决定于颗粒的大小、本身属性、表面光滑度、床体材料、反应器中停留时间等,这样产生的静电称之为均匀静电。反应器中两种电荷需处于平衡状态下才能保证连续平稳生产,但这种平衡是有条件的。当外界条件发生改变时,例如催化剂突然中断,平衡被破坏,静电就开始波动,即产生静电[1]...  (本文共3页) 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

工业聚乙烯气相流化床反应器内静电生成及预防的探讨

减少静电电荷在聚乙烯流化床反应器内的聚集能降低反应器结片事故的发生频次,相应地降低流化床反应器的运行费用。流化床反应器内过量静电电荷的聚集会引起流化的聚合物颗粒粘附在反应器壁上,并最终形成结片。本文探讨了气相流化床反应器静电生成的机理、影响因素以及控制方法。同时结合线性低密度聚乙烯装置实际生产情况,分析了商业规模的反应器静电产生的原因,说明了静电造成的后果以及相应的现象,并提出控制方法。  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

气固流化床静电分布的理论及实验研究

气固流化床中,颗粒与颗粒之间、颗粒与壁面之间以及颗粒与气体之间存在反复碰撞和摩擦,若流化介质为高绝缘性物质,则不可避免地会引发静电的产生和积累。产生的静电场势必影响流化床内的流体流动行为,形成死区和沟流,并导致颗粒团聚、粘壁甚至熔融结片。当静电积累到一定程度,达到周围介质的击穿场强,还可能引起火花放电甚至爆炸。静电的不可避免性、不可预期性以及发生机理的复杂性使其成为长期困扰气相法聚乙烯流化床生产过程的突出技术难题。因此,系统研究气固流化床中的静电现象不仅极富挑战性,同时也具有非常重要的理论意义和实用价值。本论文首先从能带、颗粒、流化床的尺度,提出了微观-介观-宏观的多层次气固流化床静电发生机制。在自行开发静电压在线检测装置的基础上,系统考察了静电场的轴向、径向以及整床分布特征,发现了线性低密度聚乙烯(LLDPE)粉料在直筒形冷模流化床中的静电压呈以料位为分界面的双马鞍型非均匀分布,并由此确定了“分布板区”、“滞留区”和“料位区”...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

聚乙烯气固流化床静电场调控及实验研究

聚乙烯气固流化床反应器中,流化颗粒、气体、壁面三者之间反复的摩擦和碰撞,引起静电电荷的产生,并在绝缘体系中不断积累。静电电荷的存在对流化床内的颗粒和流体运动产生影响,同时静电电荷的积累将会导致颗粒团聚、粘壁和熔融结片,严重时会造成反应器停车甚至放电爆炸等安全事故,给工业流化床稳定、连续生产带来众多困扰。由于流化床反应器内气体和颗粒运动的复杂性,使得静电的产生和积累同样具有复杂、难以精确计算和预期的特点,因此通过实验模拟和理论研究,系统地考察流化床反应器内静电的宏观分布及影响分布的因素,从而掌握反应器内静电的分布规律并加以调控,具有较高的理论意义和重要的工业指导价值。本论文通过建立冷模实验装置,利用自行开发的静电势在线检测装置,按照检测静电分布——调控静电分布——建立静电分布模型的思路,研究气固冷模流化床中的静电分布的机理和作用规律,并对其进行调控。首先检测了气固流化床内的静电势分布,考察了引入不同含量不同粒径的细颗粒、表观气速对...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

流化床气相聚合反应器中搅拌和颗粒外循环的作用机制研究

流化床气相聚合反应器广泛应用于聚烯烃生产过程。颗粒发粘或静电引起的聚合物粘壁、团聚、结块使得流化床反应器内流化状况恶化,严重制约了流化床反应器的长周期稳定运行。传统的解决方案是使用机械搅拌,新的解决思路是使用颗粒外循环。掌握搅拌流化床和带颗粒外循环流化床的反应器特性,是实现过程调控和新产品开发的基础。本文围绕这一目标,开展了四方面的研究工作:(1)基于声发射技术的搅拌流化床中关键过程参数检测;(2)搅拌流化床的流体力学行为研究;(3)带颗粒外循环流化床的流体力学行为研究;(4)流化床中搅拌和颗粒外循环作用效果的对比研究。本文的主要研究成果包括:1.基于搅拌流化床中颗粒的发声特性,实现了起始流化速度、料位和扬析量的声发射检测。定义搅拌作用因子,根据搅拌作用因子-气速曲线得到了起始流化速度的声判据。提出了自校正料位检测法,提高了料位的测量精度。建立了声能量与扬析量的对应关系,实现了扬析量的声检测。2.获得了搅拌对流化床流体力学行为的...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油化工技术与经济》2010年03期
石油化工技术与经济

气固流化床中静电现象及其防控研究进展

气固流态化在工业化生产中占有非常重要的地位,广泛应用于干燥、造粒、分离以及气相法催化生产聚合物的工艺中。尽管静电学是电学中最古老的学科,且早在20世纪40年代,研究者们就已经观察到流化床中的静电效应(颗粒豁壁、流动状况改变等),但由于静电和流态化的双重复杂性,目前该领域的研究还远未成熟。本文就气固流化床中的静电现象研究进行综述,最后介绍用于气固流化床中静电控制的各种方法。1气固流化床中的静电研究1.1静电与结片结片是流化床反应器运行过程中最常见的问题之一。据工业生产经验,反应器内部结片通常发生在分布板以上1/4D一3/4D(D为反应器直径)高度之间,如图1所示。主要原因是气固流化床内存在双循环的流动模式,使得这个区域成为上部较大的循环和下部较小的循环的交界处,从而导致在这个高度上形成了“滞留区”川(见图1)。在滞留区,流化介质对反应器壁的作用力、气体的曳力最弱,因此颗粒更容易薪附在器壁此区域。流化床内过量的静电荷积累和器壁结片之...  (本文共5页) 阅读全文>>