气固流化床中静电压分布及料位检测

摘要

应用自行开发的静电压在线测量系统,对聚乙烯气固流化床中不同床高处的静电压进行测量,发现床内的静电场为一非均匀电场,静电压沿床层轴向呈"Z"形分布,且在床层稀密相分界面,即料位附近会发生极性的改变.实验同时发现,提高流化气速和静床高,稀密相分界面上升,极性改变位置也随之出现较明显的升高.而颗粒的粒径发生改变后,若颗粒在流化过程中存在较明显的料位,则极性改变现象明显,反之这种现象不会发生.在此基础上,提出了流态化颗粒的双极带电理论,指出不同粒径的颗粒在有效功函数、表面结构、吸附杂质的能力以及表面能等方面均存在差异,导致大小颗粒在接触带电中所带电荷极性相反,进而影响了整个流化床中的静电分布.最后,基于静电压的分布特征提出了一种确定流化床料位高度的新方法,实验结果表明,该方法计算得到的料位高度值与实测值之间的最大相对误差为4.08%,平均相对误差为2.02%,具有较高精度,能替代现有对人体具有致命伤害的γ射线,且可实现床内静电压和料位高度的双重监控.