[發明專利]一種反應釜內物料組成成分分析方法

有效

• 申請號: 200910183649.0
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101995390A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 李驍淳
• 申請（專利權）人: 鎮江雅迅軟件有限責任公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種反應釜內物料組成成分分析方法，尤其是一種使用在化工行業，通過信息技術，基于紅外光譜分析數據，對反應釜內物料組成成分進行分析的方法，屬于工業自動化控制領域。

背景技術

目前在化工行業，反應釜作為完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器被廣泛使用，是化工行業的主要生產工具之一。反應釜由于在化學反應過程中屬于密閉狀態，內部環境的細微變化不能被實時監控，從而不能達到對反應釜內進出物料進行精確控制，針對反應釜內部在化學變化過程中的監控技術有待進一步挖掘。

檢索發現，申請號為96116651.7，名稱為《高溫高壓反應釜內的料量測量方法及裝置》的中國發明專利申請公開一種高溫高壓反應釜內料量測量方法和裝置，該方法利用雙探測器乘積法來測量反應釜內物質總量；依據該方法，其裝置含有放于反應釜內γ放射源，上下兩探測器，探測器后依次接有信號處理部分和控制變換部分，最終由輸出一正比于上、下探測器計數乘積的電流信號來表征釜內的物料量，該方法和裝置解決了在超臨界工況條件下不能在線監控反應釜物料量和連續生產的問題。

從技術角度不難看出，上述專利申請的技術方案基于雙探測器乘積法，而數據的獲取通過放射源及探測器，數據的表示通過電流信號。由于電流信號為模擬信號，放射源及探測器的通信也會因為周邊環境受到影響而最終影響測量效果，且該發明也只能測量物料量，不能測量出物料的組成成分及釜內溫度，所以其測量的效果非常有限。

隨著新一代測量技術和信息技術的不斷發展和更新，化工行業生產規模的不斷擴大，對反應釜在化學變化過程中內部物料組成成分的實時監控的市場需求正在不斷擴大。

發明內容

本發明的目的在于：針對以上現有技術存在的不足，提出一種使用紅外光譜采集反應釜內數據，采用信息技術對采集紅外光譜數據進行分析，從而模擬出反應釜內的歷史生產規律，再使用這種規律來模擬未來生產狀況的控制方法。

為了達到以上目的，本發明的一種反應釜內物料組成成分分析方法應包含如下組件：

紅外光譜數據采集模塊---用于采集紅外光譜數據；

數據緩存區---用于存放紅外光譜采集來的數據；

數據分析模塊---用于分析數據緩存區中的數據；

智能專家模塊---用以模擬計算出反應釜內實時的物料組成狀況；

用戶交互界面---用以顯示反應釜內物料組成狀況及各種參數情況。

本發明的一種反應釜內物料組成成分控制系統，實現對物料組成成分分析需包含如下步驟：

步驟一：使用紅外光譜數據采集模塊進行數據采集，紅外光譜數據采集模塊由干涉儀，探測器及和計算機的數據接口組成；紅外光譜數據采集模塊利用干涉儀將兩束光程差按一定速度變化的復色紅外光相互干涉，形成干涉光，再與樣品作用；探測器將得到的干涉信號通過和計算機的數據接口送入到計算機進行傅立葉變化的數學處理，把干涉圖還原成光譜圖；

步驟二：將光譜圖存放在數據緩存區，數據緩存區實質為計算機內存中的存儲模塊，數據緩存區中的數據按預定的存儲規則進行存放，以作為進一步的數據分析使用；

步驟三：數據分析模塊對數據緩存區中存放的光譜圖進行分析，根據光譜圖計算出反應釜內的物流組成成分，并將分析結果記錄入數據緩存區；

步驟四：在每次向反應釜內添加物料時，在添加前和添加后都使用紅外光譜數據采集模塊采集光譜圖，然后使用數據分析模塊分析分析反應釜內物料組成成分，并將分析結果記錄入數據緩存區；

步驟五：使用智能專家模塊對數據緩存區內的數據分析模塊分析的結果進行數據挖掘，推導出每次物料的進出對反應釜內物料組成成分的影響及對釜內溫度影響的數學函數，并將該數學函數永久保存在智能專家模塊中；

步驟六：使用智能專家模塊，在物料投放到反應釜前預測投放后釜內物料組成成分及溫度的變化，并將預測結果通過用戶交互界面顯示給用戶，給用戶以數據指導。

由此可見，本發明通過使用紅外光譜采集反應釜內數據，之后對采集的數據進行分析，從而模擬出反應釜內的歷史生產規律，再使用這種規律來模擬未來生產狀況的控制系統。如此可使得反應釜內的實時生產環境由不透明變得透明，使得化工生產過程中對反應釜物料的進出做到精確的控制，從而使得在投放相同物料的前提下使得產量提高，污染物產出變少。同時由于還可以預測溫度變化，可明顯降低反應釜的事故發生率。

附圖說明

下面結合優選實施例以及附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明的系統模塊框架圖，描述了系統各個組成模塊間的數據連接關系。

具體實施方式