基于双截面ERT对鼓泡床气含率分布的可视化测量.pdf

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1、第25卷第8期传感技术学报Vo1．25No．82012年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2012VisualMeasurementoftheGasVolumeFractionDistributioninBubbleColumnsBasedonDualPlaneElectricalResistanceTomographyYANGChengyi，WANGHuaxiang，CUIZiqiang(SchoolofElectricalEngineeringandAut

2、omation，TianUniversity，Tian300072，China)Abstract：Bubblecolumnshavebeenwidelyusedinchemicalandpharmacyindustriesforthesimplicityandeficiency．Inbubblecolumn，airdistributiondependsonvariousfactors，e．g．sieveplatepatterns，airandliquidvolumes，temperaturesetc．，wh

3、ichinturndeterminetheeficiencyofthereaction．Real—timemeasurementofairvolumefractiondistributionisofsignificantimportanceforprocesscontrolandfurtheroptimizationofthereactor．Therefore，greatattentionshavebeenpaidtothisprobleminrecentstudies．Generally，conventi

4、onalmethods，e．g．conductivityprobeanddifferentialpressuremethod，canonlyobtainalumpedparameterorlocalinformation．Hence，electricalresistancetomography(ERT)techniquehasbeenintroducedtoprovidereal—timevisualizedmeasurementofairvolumefractiondistributionwithinit

5、ssensingregion．Withadual-planesensor，theERTsystemcouldgenerate2D／3Dconductivityimagesaswellasflowvelocitymaps．Moreover，bothglobalandlocalinformationoftheflowcanbeobtainedbydata／imagepost-processing．ExperimentsshowthattestresultsfromERTareingoodaccordancewi

6、ththosefromconventionalmethods．andsuperiorto5％deviation．Keywords：bubblecolumn；gasvolumefraction；electricalresistancetomography；visualizationEEACC：7310Jdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．08．002基于双截面ERT对鼓泡床气含率分布的可视化测量杨程屹，王化祥，崔自强(天津大学电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：鼓泡床

7、以其结构简单、效率高，广泛应用于化工、制药等领域。鼓泡床中气／液分布受诸多因素影响，如筛板构型、气／液混合比、温度等，而气／液分布直接影响反应效率。因此．气含率分布的实时检测成为过程控制及鼓泡床优化的重要依据。通常，传统检测手段，如压差法及电导探针法，仅能测得集总或局部信息。将电阻层析成像(ERT)技术引入鼓泡床测量，可获得2D／3D电导率分布及流速分布图像。通过对数据／图像后处理，可提取整体和局部流动参数。试验结果显示，ERT结果与传统方法符合，测量误差≤5％。关键词：鼓泡床；气含率：电学层析成像；可视化

8、中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)08—1029—05鼓泡床(鼓泡塔)是一种重要的化学反应器，被个关键特征参数。径向和轴向气含率分布的定性和广泛应用于吸收、氧化、发酵、生化反应、废水处理等定量分析尤为必要_2J，对气体分布器(多空塔板)的化工过程⋯。运行时，塔内充满液体，气体从底部设计有重大指导意义。但是工业反应多数在高温、高通入，上升并分散成气泡，与液体接触发生反应，同压