放射性物位计在连续重整装置中的应用

    1　引　言

    连续重整装置包括4个部分:原料预处理、重整反应、重整产物分离和催化剂连续再生。催化剂连续再生是连续重整装置中的一个关键环节,其运行的稳定性直接影响着重整反应部分的稳定性,也是装置开工周期长短的决定因素。催化剂连续再生的主要设备有再生器,闭锁料斗,上部缓冲罐,1号、2号、3号、4号上部料斗等,这些设备里的介质都是催化剂,进行催化剂的再生和输送过程。每一个设备中催化剂的数量都是根据生产工艺被严格控制的,那么就需要一种物位仪表来对催化剂的物位进行监测,目前国际上广泛采用的仪表就是放射性物位仪表。

    2　基本原理

    放射性物位计是利用放射源产生的γ射线,穿过被测容器及容器中的介质时,射线被不同高度介质所吸收,故测得因被吸收而衰减的射线强度,从而得到相应的物位^[1-3]。

    2·1　测量系统的构成

    放射性物位计由放射源、检测器和二次仪表组成。

    a)放射源通常采用以下两种:钴-60,半衰期为5.3 a;铯-137,半衰期为30 a。放射源可以根据测量要求做成点源、多点源或棒源,并有不同规格及必备的防护容器。Axens的连续重整工艺包中,专利商对棒源的要求是必须为钴-60,因为钴-60的线性好,而铯-137只能用多个间断的点源组成所谓的线源;对放射源的剂量要求是10~50 mCi。

    b)检测器通常有以下几种: GM计数管;电离室;闪烁晶体检测器和柔性光纤检测器。GM计数管的特点是体积小、成本低,效率低;电离室的特点是体积大、效率高,成本高;闪烁晶体检测器的效率在20%~40%,计数率较高;柔性光纤检测器是利用光纤做成直径25 mm的光缆,技术上比电离室的效率和长度都高,但是检测效率要比闪烁晶体检测器低5~10倍。Axens的连续重整工艺包中,专利商对检测器要求为闪烁晶体型检测器。图1为闪烁晶体型检测器工作原理。

    以闪烁晶体型检测器为例做详细介绍。检测器通常由碘化钠晶体、光电倍增管、前置放大电路、高压发生器组成。碘化钠闪烁晶体和光电倍增管要求放在避光的金属密封暗盒中,只有γ射线能射到晶体上。γ射线打在碘化钠晶体上,使其发出微弱的光线,光线强度正比于γ射线的剂量,光电倍增管将光信号放大并转换成电脉冲信号送到二次仪表的脉冲放大器去。直流高压电压约1 kV,供给光电倍增管的打拿极和阳极作为加速电压。根据电气上这个结构,检测器只能做成隔爆型的。

    c)二次仪表由脉冲放大器、补偿电路、转换显示单元和电源部分组成。脉冲放大器起脉冲放大和整形作用。补偿电路分两个部分,一部分补偿测量线性,另一部分补偿放射源随时间的强度衰减。显示单元中包含输出报警继电器回路,可设定上下报警。