[發(fā)明專利]一種卷煙異味氣體噴淋水洗循環(huán)水pH值調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210195078.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114620819B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文亮;吳悅;徐文濤;徐瀟媛;季亦帆;劉海龍;龔良昊;馬建忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05D21/02
• 分類號(hào): G05D21/02;G05D11/13;G05B19/05;C02F1/66;C02F103/18
• 代理公司: 北京名華博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 薛飛

本發(fā)明公開(kāi)了一種卷煙異常氣味噴淋水洗循環(huán)水pH值調(diào)節(jié)方法，屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，建立基于Q?learning算法的pH值控制器，克服流量、pH值存在非線性、時(shí)變性、非穩(wěn)態(tài)的特點(diǎn)，控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器。通過(guò)pH調(diào)節(jié)反應(yīng)器離線仿真模型對(duì)pH值控制器進(jìn)行訓(xùn)練，補(bǔ)充過(guò)程數(shù)據(jù)集，減少訓(xùn)練成本，部署安裝便捷，減少改造成本。pH值調(diào)整更加精確，增加循環(huán)水循環(huán)次數(shù)，減少水資源浪費(fèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)涉及一種卷煙異味氣體噴淋水洗循環(huán)水pH值調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

卷煙生產(chǎn)中的制絲過(guò)程不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的異味氣體，這些氣體對(duì)會(huì)廠區(qū)周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。目前，卷煙廠通常采用噴淋水洗的方法對(duì)異味氣體進(jìn)行吸收，煙廠異味氣體中存在有機(jī)酸，噴淋水回收時(shí)總體呈酸性，pH值為4。噴淋水洗循環(huán)水流量較大，采用傳統(tǒng)的儲(chǔ)水式pH值調(diào)節(jié)方法需要建造大型水箱，占地面積大、改造成本高，難以在建成煙廠中實(shí)際實(shí)施改造，因此需要對(duì)循環(huán)水pH值實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。循環(huán)水中含有的煙氣成分復(fù)雜，pH調(diào)節(jié)非線性，采用傳統(tǒng)的PID控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提出一種卷煙異味氣體噴淋水洗循環(huán)水pH值調(diào)節(jié)方法，通過(guò)Q-learning算法對(duì)非線性、高延時(shí)、非穩(wěn)態(tài)的循環(huán)水輸出pH值穩(wěn)定調(diào)節(jié)，提高異味氣體凈化率，增加循環(huán)水循環(huán)次數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種卷煙異常氣味噴淋水洗循環(huán)水pH值調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

步驟1：建立pH調(diào)節(jié)反應(yīng)器離線仿真模型；

步驟2：建立基于Q-learning算法pH值控制器；

步驟3：使用pH調(diào)節(jié)反應(yīng)器離線仿真模型提供的動(dòng)作狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)基于Q-learning算法pH值控制器進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟4：pH值控制器訓(xùn)練完成，在線部署。

優(yōu)選的，步步驟1所述的pH調(diào)節(jié)反應(yīng)器離線仿真模型包括反應(yīng)器、循環(huán)水輸入管道、氫氧化鈉溶液輸入管道、循環(huán)水輸出管道，所述的循環(huán)水輸入管道上設(shè)置有調(diào)節(jié)循環(huán)水輸入流量的薄膜閥一，所述的氫氧化鈉輸入管道上設(shè)置有調(diào)節(jié)氫氧化鈉溶液輸入流量的薄膜閥二，循環(huán)水輸入實(shí)時(shí)流量、循環(huán)水輸入pH值、氫氧化鈉溶液最大輸入流量、氫氧化鈉溶液濃度、薄膜閥一開(kāi)度、薄膜閥二開(kāi)度為設(shè)定值，循環(huán)水輸出pH值為模擬值。

優(yōu)選的，步驟2包括以下步驟：

步驟2.1：將薄膜閥一開(kāi)度、薄膜閥二開(kāi)度作為動(dòng)作集合A，將循環(huán)水輸出pH值作為狀態(tài)集合S，創(chuàng)建Q值表對(duì)動(dòng)作值函數(shù)Q(s，a)進(jìn)行表示；

步驟2.2：設(shè)定獎(jiǎng)勵(lì)矩陣R，所述的獎(jiǎng)勵(lì)矩陣R為：

式中Rt為獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，Kr為常數(shù)，用于調(diào)整獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)范圍，abs(pH_實(shí)際-pH_設(shè)定)表示循環(huán)水輸出pH設(shè)定值與實(shí)際值的絕對(duì)值，abs(a_t-a_t+1)表示動(dòng)作離散絕對(duì)值。

優(yōu)選的，所述的步驟3包括以下步驟：

步驟3.1：根據(jù)循環(huán)水輸入實(shí)時(shí)流量、循環(huán)水輸入pH值、氫氧化鈉溶液濃度選擇Q值表，并初始化Q值表；

步驟3.2：任意給定狀態(tài)s_t，s_t∈S；

步驟3.3：根據(jù)s_t，采用貪婪算法計(jì)算動(dòng)作a_t+1，計(jì)算執(zhí)行動(dòng)作a_t+1的狀態(tài)變化s_t+1以及獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)R_t；