[發明專利]一種動態連續攪拌釜反應器的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 201710278911.4
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107096482B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 魏江;葛銘;鄭小青;黃彩霞;馮李立
• 申請（專利權）人: 杭州百子尖科技有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

本發明公開了一種動態連續攪拌釜反應器的建模方法及裝置，其中方法包括：獲取初始溫度值、初始壓力值、各反應物質的初始組分及反應物質的化學計量關系；計算出反應器中的初始總摩爾數及初始摩爾焓值；計算出各反應物質的當前反應速率值；計算出經過預設時間間隔后的總摩爾數；計算出經過預設時間間隔后的摩爾焓值；計算出經過預設時間間隔后的各反應物質的組分；根據閃蒸算法計算出經過預設時間間隔后的溫度值；根據所述經過預設時間間隔后的溫度值計算出經過預設時間間隔后各反應物質的反應速率值。通過設定初始值，計算出預設時間間隔后反應器中的總摩爾數、摩爾焓值及各反應物質的組分，計算速度快且計算精度高。

技術領域

本發明涉及過程控制領域，尤其涉及一種動態連續攪拌釜反應器的建模方法及裝置。

背景技術

反應器模型的設計對反應器的設計、生產操作條件的優化及工藝的改進具有重要影響，因此，建立能準確計算反應速率的動態連續攪拌釜反應器的建模模型意義重大，現有動態連續攪拌釜反應器的建模方法存在計算速度慢、計算精度不高的問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種動態連續攪拌釜反應器的建模方法及裝置，其能解決現有技術計算速度慢、計算精度不高的問題。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種動態連續攪拌釜反應器的建模方法，包括：

獲取反應器內各進料流股的摩爾流量值、各氣相出料的摩爾流量值、各液相出料的摩爾流量值、各進料流股的摩爾焓值、各液相出料的摩爾焓值、各氣相出料的摩爾焓值、反應器熱量值、液相出料流股中各組分的摩爾分數值、氣體出料流股中各組分的摩爾分數值、進料流股中各組分的摩爾分數值、反應器的總體積值；

獲取初始溫度值、初始壓力值、各反應物質的初始組分及各反應物質的化學計量關系；

根據閃蒸算法計算出反應器中的初始總摩爾數及初始摩爾焓值；

根據所述初始溫度值及所述各反應物質的化學計量關系，計算出各反應物質的當前反應速率值；

根據所述初始總摩爾數、所述各進料流股的摩爾流量值、所述各氣相出料的摩爾流量值、所述各液相出料的摩爾流量值、所述反應器的總體積值、所述各反應物質的當前反應速率值計算出經過預設時間間隔后的總摩爾數；

根據所述初始總摩爾數、所述初始摩爾焓值、所述各進料流股的摩爾流量值、所述各氣相出料的摩爾流量值、所述各液相出料的摩爾流量值、所述各進料流股的摩爾焓值、所述各液相出料的摩爾焓值、所述各氣相出料的摩爾焓值、所述反應器熱量值、所述經過預設時間間隔后的總摩爾數計算出經過預設時間間隔后的摩爾焓值；

根據所述初始總摩爾數、所述各反應物質的初始組分、所述各進料流股的摩爾流量值、所述各氣相出料的摩爾流量值、所述各液相出料的摩爾流量值、所述液相出料流股中各組分的摩爾分數值、所述氣體出料流股中各組分的摩爾分數值、所述進料流股中各組分的摩爾分數值、反應器的總體積值計算出經過預設時間間隔后的各反應物質的組分；

根據所述經過預設時間間隔后的總摩爾數、所述經過預設時間間隔后的摩爾焓值、所述經過預設時間間隔后的各反應物質的組分計算出經過預設時間間隔后的溫度值；

根據所述經過預設時間間隔后的溫度值計算出經過預設時間間隔后各反應物質的反應速率值。

優選的，所述根據所述初始溫度值及所述各反應物質的化學計量關系，計算出各反應物質的當前反應速率值包括：

根據公式k＝A*exp(-E/R*T)*T^B計算出反應速率R；