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原文传递反应失控抑制剂抑制效果测试系统及测试方法

专利名称：	反应失控抑制剂抑制效果测试系统及测试方法
摘要：	本发明反应失控抑制剂抑制效果测试系统及测试方法属于测试技术领域，涉及的是一种用于测试反应失控抑制剂抑制效果的系统和测试的方法。包括反应器子系统、参数测量子系统、抑制剂混合子系统、抑制剂释放子系统和数据采集及控制子系统；抑制剂混合子系统和抑制剂释放子系统通过高压金属软管相连接；数据采集及控制子系统分别与抑制剂释放子系统、抑制剂混合子系统、反应器子系统以及参数测量子系统相连。对反应失控抑制剂抑制效果进行评价，实现对多影响因素不同测试水平下抑制效果的量化分析，同时，在较短的时间内，提供较多的测试结果；对反应失控抑制剂在实际工程应用中的抑制效果进行综合全面的考察，从而给出最优的反应失控抑制策略。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工业大学
发明人：	蒋军成;陈强;张文兴;倪磊;潘勇;卞海涛;蒋伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910302238.2
公开号：	CN109917081A
代理机构：	南京品智知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	奚晓宁;杨陈庆
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	210009 江苏省南京市鼓楼区新模范马路5号
主权项：	1.一种反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：包括反应器子系统、参数测量子系统、抑制剂混合子系统、抑制剂释放子系统和数据采集及控制子系统；抑制剂混合子系统和抑制剂释放子系统通过高压金属软管相连接；数据采集及控制子系统分别与抑制剂释放子系统、抑制剂混合子系统、反应器子系统以及参数测量子系统相连。 2.根据权利要求1所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：所述抑制剂混合子系统包括高压气体钢瓶和抑制剂添加罐，高压气体钢瓶和抑制剂添加罐通过高压金属软管相连，在高压气体钢瓶出口处设有控制阀；所述抑制剂释放子系统具有抑制剂释放喷头，抑制剂释放喷头通过高压金属软管与抑制剂添加罐的底部相连，并在与抑制剂添加罐的连接端设有抑制剂释放控制阀，通过抑制剂释放控制阀调节和控制抑制剂的释放；所述反应器子系统包括反应容器、反应器外壳、反应容器外部控温单元、反应容器内部控温单元、反应器物料分散设备和反应容器上盖；所述反应容器放置在反应器外壳中，反应容器上盖盖在反应容器上方，并与反应容器相密封；在所述反应容器上盖上预留有适配孔，供反应器物料分散设备、参数测量子系统的传感器、反应容器内部控温单元以及抑制剂释放喷头插入；所述参数测量子系统包括温度测量单元、浊度测量单元、粘度及酸碱度测量单元和/或流场测量单元；能实现其中一种或者多种组合的参数的采集；所述温度测量单元和粘度及酸碱度测量单元均通过反应容器上盖上预留适配孔插入反应容器内；在所述反应器外壳内，设有围绕在反应容器外周的滑动导轨；所述流场测量单元包括激光发生器、平面成像镜头和轴断面成像镜头；所述激光发生器与浊度测量单元紧贴在反应容器外壁；平面成像镜头和轴断面成像镜头分别通过滑轮座装设在反应器外壳中的滑动导轨上，能沿滑动导轨滑动；所述数据采集与控制子系统包括数据采集模块、控制模块和计算机；所述数据采集模块和计算机通过网络数据线相连接；数据采集模块的输入端和输出端分别和抑制剂释放子系统、抑制剂混合子系统、反应容器外部控温单元、反应容器内部控温单元、反应器物料分散设备以及参数测量子系统中的传感器元件通过信号线相连接；所述控制模块和计算机通过网络数据线相连接；控制模块的输入端和输出端分别和抑制剂释放子系统、抑制剂混合子系统、反应容器外部控温单元、反应容器内部控温单元、反应器物料分散设备以及参数测量子系统中的传感器元件通过信号线相连接。 3.根据权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：所述流场测量单元还包括激光反射镜，所述激光反射镜通过固定支架从反应容器上盖伸入反应容器内部。 4.根据权利要求3所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：所述激光反射镜偏转角度距垂线+45°或-45°，激光反射镜中心与激光发射器布置在同一水平面。 5.根据权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：所述反应器外壳采用反应釜适配器，反应容器采用反应釜；反应釜适配器能同时装载多个反应釜。 6.根据权利要求5所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：反应釜内外有供冷却或加热介质流动的空腔或弯管，冷却介质为水或其他冷却液，加热介质为蒸汽或热流体，能根据实际测试要求，进行内部冷却外部加热，或内部加热外部冷却，或内外同时加热或内外同时冷却；冷热流体通过计算机控制的管线上的电磁阀调控。 7.根据权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：参数测量子系统中的温度测量单元包括多个温度传感器组成的传感器阵列，传感器在阵列沿轴向垂直分布，能够测得反应体系内部不同位置的温度，对由于搅拌转速低而导致的层流条件下反应釜内温度不均匀的情况，能够比较全面的表征反应体系温度分布。 8.根据权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：反应容器采用内嵌式设计，安装在反应器外壳中，反应器外壁和反应器外壳间距不大于0.5mm。 9.根据权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统，其特征在于：所述粘度及酸碱度测量单元由具有振动粘度计的振动元件和酸碱度计组成，振动元件作为外套包覆在酸碱度计外侧，酸碱度计的头部露出振动元件2-3cm。 10.权利要求2所述的反应失控抑制剂抑制效果测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤： 1）根据测试目的，在抑制剂添加罐中加入定量的抑制剂，在反应容器中加入反应物，密封抑制剂添加罐； 2）根据测试要求，布置好硬件设备； 2-1）安装抑制剂释放喷口； 2-2）布置参数测量子系统的各个监测参数的传感器，将温度测量单元、粘度及酸碱度测量单元的传感器通过反应容器上盖上预留适配孔插入反应容器内； 2-3）将激光反射镜通过固定支架从反应容器上盖伸入反应容器内部，将激光发生器与浊度测量单元紧贴在反应容器外壁布置，调整平面成像镜头、轴断面成像镜头在反应器外壳中的滑动导轨上的位置； 2-4）对传感器进行标定，设置反应控制参数，包括控温程序、搅拌转速、抑制剂释放压力和抑制剂释放控制阀开启时间； 2-5）将反应容器上盖与反应容器密封； 3）开始测试； 3-1）启动反应器物料分散设备、反应容器外部控温单元或反应容器内部控温单元，开始记录参数测试系统数据； 3-2）在到达预设抑制剂释放时刻前，开启高压气瓶控制阀，向抑制剂添加罐中加压到预设压力值，关闭高压气瓶控制阀； 3-3）在到达预设抑制剂释放时刻时，打开抑制剂释放子系统控制阀，注入抑制剂； 4）待反应终止，停止记录数据，停止搅拌，降低反应器温度至安全温度；实验后，反应体系的温度数据、浊度数据、酸碱度数据、粘度数据、流场图像信息通过数据采集与控制子系统传输、记录在计算机中，得到反应失控抑制及的抑制效果。
所属类别：	发明专利