【正文】 是，通過電容值的變化，了解床層內(nèi)固體顆粒濃度的變化情況，此方法比較復(fù)雜，難于操作。床層壓差最簡單的辦法是用 U型液壓計(jì)來測量。最常用的固體顆粒測試方法為浸入法，把已知質(zhì)量的顆粒放入已知容積的水中，測出顆粒的體積，顆粒密度用顆粒的質(zhì)量除以體積即可。直接測量是根據(jù)固體顆粒的幾何尺寸進(jìn)行的，例如篩分法和顯微鏡法等等；間接測量則是先確定與固體顆粒尺寸有關(guān)性質(zhì)參數(shù)，然后用前人已經(jīng)確定的公式計(jì)算顆粒大小，如沉積法等。 （4）床層內(nèi)在反應(yīng)的同時(shí)，可以使產(chǎn)物導(dǎo)出，提高了生產(chǎn)效率。二是，在反應(yīng)器內(nèi)，固體顆粒在流動(dòng)過程中的劇烈碰撞摩擦，使得反應(yīng)物的顆粒加速粉體化，當(dāng)噴射氣流過高時(shí)，反應(yīng)物料會(huì)被帶出反應(yīng)器，降低生產(chǎn)效率[3233]。 （3）床層壓降的測定 一般情況下，選擇U 型液壓管對全床層壓降和床層局部壓降進(jìn)行測量，此方法簡單實(shí)用，儀器價(jià)格低廉，通過目測的方法就行知道床層內(nèi)壓力的變化情況，在以往的研究中，大多采取這種方法。但是也存在一定的局限性，如果反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)劇烈或者反應(yīng)內(nèi)的液固二相比較渾濁，光線差的時(shí)候，用高速的 CCD來拍攝相片，效果很差，所以在此反應(yīng)條件下，攝像法不適合運(yùn)用。動(dòng)態(tài)氣體逸出法技術(shù)由 Mann[23]提出，它的原理是當(dāng)反應(yīng)器通氣閥門突然關(guān)閉時(shí)，床層的液面會(huì)隨之變化，用差壓傳感器采集在關(guān)閉氣路時(shí)大小氣泡溢出的數(shù)據(jù)，并作出相對應(yīng)的溢出曲線，根據(jù)此曲線可以分析出大氣泡和小氣泡的分布規(guī)律及氣含率的大小。 ③液速：在反應(yīng)器內(nèi)，液體速度的增大使得液固二相混合均勻，所以固含率沿反應(yīng)器的分布較均勻。 6) 液/漿物理性質(zhì)：表面張力、黏度的增加和密度的增加均會(huì)使氣含率變大[（由于更小尺寸氣泡的形成）。 1）反應(yīng)器內(nèi)平均氣含率及其分布 氣含率是淤漿鼓泡床層中非常重要的參數(shù)之一，其大小與作為分散相的氣泡的大小以及上升速度（因而滯留時(shí)間）有關(guān)，由此可以解釋其隨多種影響因素的變化。多相流流型表征的常規(guī)做法是通過改變表觀氣速（和/或液速），確定流型變化的隨動(dòng)關(guān)系，在此兩個(gè)維度上，多相流床層中可展現(xiàn)多種流型[9]。在連續(xù)模式下，操作一般為氣液（漿）并流操作，實(shí)用中，也存在逆流操作的情形，其時(shí)，液體順重力場下行[7]，如此可增加氣泡在床層中的停留時(shí)間以及持留量。它的特點(diǎn)是以液相為連續(xù)相，氣相為分散相的，它不僅可以進(jìn)行連續(xù)的操作，還可以進(jìn)行間歇式操作，連續(xù)操作時(shí)候后，氣體和液體連續(xù)加入，流動(dòng)方向可以向上并流或逆流。 針對電石生產(chǎn)的上述缺點(diǎn)以及電石生產(chǎn)中應(yīng)考慮的化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、多相傳遞（包括動(dòng)量、能量、質(zhì)量傳遞）等因素，本課題旨在探索一種更加節(jié)能高效的反應(yīng)器以實(shí)現(xiàn)有效的化學(xué)轉(zhuǎn)化。 當(dāng)前我國的乙炔合成方法主要是電弧法或固定床法，該方法主要的利用電來加熱電弧爐，使其使石灰和焦炭融化產(chǎn)生反應(yīng)，生產(chǎn)電石，此法雖然歷史悠久，但是存在高能耗、高物耗、高污染的缺點(diǎn)[1]。 淤漿鼓泡床反應(yīng)器 淤漿鼓泡床簡介 淤漿鼓泡床反應(yīng)器（Slurry Bubble Column Reactor, SBCR）是一種在工業(yè)上非常重要的氣液固三相反應(yīng)器。就操作模式而言，可以是間歇或連續(xù)操作，視液相（或漿相）是否連續(xù)進(jìn)出反應(yīng)器而定。流型的不同實(shí)際上反映了流動(dòng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，因而不同流型下反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)、相間質(zhì)量及熱量的傳遞等特性差異很大。SBCR 床層由氣漿（液+固）相混合物組成，據(jù)定義，各相的體積分率滿足如下歸一化條件： 式中各項(xiàng)依次為氣、液和固相的含率。顆粒直徑在 44mm到254mm間，其影響可忽略不計(jì)。 ②壓力: 床層內(nèi)壓力增大時(shí)，固顆粒分布變均勻。通常在研究大氣泡、小氣泡上升速度時(shí)，最常用的方法是動(dòng)態(tài)氣體溢出法技術(shù)。實(shí)驗(yàn)記錄系統(tǒng)主要有高速 CCD、計(jì)算機(jī)和高強(qiáng)度的新聞燈組成，高速CCD拍攝的相片通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集，高效快捷。本實(shí)驗(yàn)采用直接取樣法定量測定在表觀氣速、內(nèi)構(gòu)件等各種影響因素下固含率沿軸向的分布。一是，氣固兩相劇烈的流動(dòng)，導(dǎo)致其接觸不均勻，反應(yīng)效率不高。 （3）有利于一些用于催化劑的循環(huán)利用。對顆粒直徑的測量有很多方法，有直接測量也有間接的測量法。固體顆粒密度分為顆粒密度，堆積密度，真密度等。壓差能直接或間接地反映出床內(nèi)固體顆粒的濃度、速度、氣泡變化的行為[35]。電容層析成像測量方法在以往的研究中被大量的運(yùn)用[36]。近些年來，由于光纖技術(shù)的迅速發(fā)展及普及，光纖技術(shù)也被運(yùn)用在測量固體顆粒運(yùn)動(dòng)的速度上。 本課題的意義 當(dāng)前，我國乙炔的生產(chǎn)方法主要是電弧法，此法存在耗能極大，污染高等缺點(diǎn)。 結(jié)論 對將淤漿鼓泡床反應(yīng)器應(yīng)用于電石的合成進(jìn)行初步探索，在此基礎(chǔ)上研究了改變操作條件：表觀氣速，靜液高度，進(jìn)料量；改變幾何參數(shù)：內(nèi)構(gòu)件形式和幾何尺寸對淤漿鼓泡床反應(yīng)器中諸如全床平均氣含率、床層局部平均氣含率、床層內(nèi)大小氣泡的分布、固含率沿軸向的分布等流體力學(xué)參數(shù)的影響，得到如下主要結(jié)論： （1）表觀氣速增大時(shí)，全床層的平均氣含率也隨著變大。 （4）當(dāng)氣體速度變大時(shí)，小氣泡含量逐漸增加，大氣泡含量逐漸減??；隨著靜液高度的增加，大氣泡含量均是先增大后減小，而小氣泡含量在低氣速時(shí)隨靜液高度增加，在高氣速時(shí)先增大后減?。挥袃?nèi)構(gòu)件時(shí)由于內(nèi)構(gòu)件對氣泡的破碎作用，床層中小氣泡含量的相對較高，內(nèi)構(gòu)件孔徑越小，小氣泡含量越高。從頂部噴氣時(shí)，床層局部氣速沿軸向的分布隨著噴射氣速的變大而變大；在同一氣速下，床層局部氣速沿反應(yīng)器徑向分布隨著 r/R 的增加而減小，在三個(gè)區(qū)域內(nèi)其局部氣速的徑向分布都很