[發明專利]多工況級聯冶金反應過程氧化還原電位優化設定方法在審
| 申請號： | 202210406347.0 | 申請日： | 2022-04-18 |
| 公開（公告）號： | CN115081305A | 公開（公告）日： | 2022-09-20 |
| 發明（設計）人： | 孫備;劉國欣;李勇剛;陽春華;張旭隆;陳威揚;龍雙 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | G06F30/27 | 分類號： | G06F30/27;G06K9/62;G06N20/10;G06N3/00;C22B19/20;C22B3/46;G06F111/02;G06F119/14;G06F119/08;G06F111/04 |
| 代理公司： | 長沙啟昊知識產權代理事務所(普通合伙) 43266 | 代理人： | 謝珍貴 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 工況 級聯 冶金 反應 過程 氧化 還原 電位 優化 設定 方法 | ||
1.多工況級聯冶金反應過程氧化還原電位優化設定方法，其特征在于：所述方法步驟如下：
步驟一：深入研究除鈷反應機理，做出合理假設，建立ORP設定值非線性模型和基于ORP設定值的鈷離子濃度預測模型；
步驟二：從工業生產數據出發，分析過程工況變化特征，建立基于模型參數相似度的工況劃分方法，再結合模型特征，利用智能尋優算法辨識不同工況數據集下的模型未知參數；
步驟三：基于工況數據集和已辨識的參數分別構建工況感知器和參數選擇器，再結合ORP設定值非線性模型，搭建ORP設定值在線運行框架，將獲取的在線數據輸入框架，確定ORP設定值。
2.根據權利要求1所述的多工況級聯冶金反應過程氧化還原電位優化設定方法，其特征在于：所述步驟一中針對單個除鈷反應釜，其內的除鈷反應可用一階反應動力學方程表示，再結合物料濃度衡算方程，則可得除鈷反應機理模型：
其中，c為出口鈷離子濃度，cin為入口鈷離子濃度，f為反應釜的流量，V為反應釜體積(定值450m3)，k為除鈷反應速率；
根據Arrhenius公式和電極反應動力學，可得反應速率k與ORP之間的關系，如下式：
其中，A0為指前因子，Ea0為標準條件下的反應活化能，γ為陰極傳遞系數，n為轉移電子數，F為法拉第常數(96485)，為鈷離子的平衡電位，R為理想氣體常數(8.31)，T為反應溫度；
在時間區間[t0,t]上，令：
dc＝ct-c (3)
dt＝t-t0 (4)
其中，ct為t時刻出口鈷離子濃度；
將(2)式、(3)式和(4)式代入(1)式，同時合并部分參數，則可得ORP設定值非線性模型；
式中，A和γ是待辨識的未知參數；
在反應釜流量和入口鈷離子濃度等條件多變的情況下，將(5)式變形，可得基于ORP設定值的t時刻鈷離子濃度預測模型：
至此，建立了ORP設定值非線性模型和基于ORP設定值的鈷離子濃度預測模型。
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