[發(fā)明專利]放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)以及基于其的放熱合成反應的水浴溫度控制方法

在審

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• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115646401A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 李軍;童鋒
• 申請（專利權）人: 華友新能源科技（衢州）有限公司;浙江華友鈷業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉桐亞

本發(fā)明提供了一種放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)以及基于其的放熱合成反應的水浴溫度控制方法，涉及放熱合成反應水浴溫控技術領域。所述控制方法，在放熱合成反應開始前，通入熱水以使反應釜的溫度達到合成反應的溫度；隨后實時監(jiān)測反應釜的溫度，當反應釜的溫度達到反應溫度上限時，注入冷卻水對合成反應進行降溫，進入降溫間歇周期，直至反應釜的溫度低于反應溫度上限；當實時監(jiān)測的反應釜溫度再次達到反應溫度上限時，重復上述冷卻水注入步驟，直到放熱合成反應結束。因此，本申請水浴溫度控制方法避免了在反應過程中熱水的使用，從而避免了通過蒸汽換熱得到熱水，節(jié)省了蒸汽的使用，進而也節(jié)省了電力的使用，同時反應釜的溫控也更為精確。

技術領域

本發(fā)明涉及放熱合成反應水浴溫控技術領域，尤其是涉及一種放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)以及基于其的放熱合成反應的水浴溫度控制方法。

背景技術

放熱合成反應中溫度的控制決定了產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)的穩(wěn)定性，也就是說，放熱合成反應中溫度控制的精度越高，產(chǎn)品品質(zhì)越高，生產(chǎn)越穩(wěn)定同時，也能使生產(chǎn)成本得到有效降低。

然而，現(xiàn)有的放熱合成反應的水浴控制方法為常規(guī)的PID在線的實時調(diào)整控制方法，具體為利用：比例、積分、微分，控制調(diào)節(jié)閥開度，來控制進入冷水與熱水進量，再使用提前量來控制冷水進與熱水進的閥門，從而達到對溫度的精準控制。但上述方法因水浴溫度控制存在滯后性大，為達到精準控制只能實現(xiàn)冷熱水交替切換來達到溫度控制目的，進而現(xiàn)有的放熱合成反應溫度控制方法存在熱水以及蒸汽的消耗量大的問題。

因此，研究開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)降低蒸汽的消耗，以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，變得十分必要和迫切。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種放熱合成反應的水浴溫度控制方法，所述水浴溫度控制方法避免了反應過程中熱水的使用，從而節(jié)省了電力的使用，同時反應釜的溫控也更為精確。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)，所述放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)實現(xiàn)了精確控制放熱合成反應溫度。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發(fā)明提供的一種放熱合成反應的水浴溫度控制方法，所述水浴溫度控制方法包括：

(a)、在放熱合成反應開始前，根據(jù)反應所需的溫度，將熱水通入反應釜的水浴槽，以使反應釜的溫度達到合成反應的溫度，隨后停止通入熱水；

(b)、實時監(jiān)測反應釜的溫度，當反應釜的實時溫度達到反應溫度上限時，將一定量的冷卻水注入合成反應釜的水浴槽夾套對合成反應降溫，所述冷卻水注入后，進入降溫間歇周期，判斷反應釜的溫度是否低于反應溫度上限，如果否，重復上述步驟，直至反應釜的溫度低于反應溫度上限；

(c)、實時監(jiān)測的反應釜溫度再次達到反應溫度上限，重復步驟(b)，直到放熱合成反應結束；

所述放熱合成反應的水浴溫度控制方法基于具有水浴槽夾套的合成反應釜進行。

進一步的，所述放熱合成反應包括合成三元前驅(qū)體。

進一步的，注入冷卻水進行降溫的降溫下限溫度為合成反應溫度 -0.3℃。

進一步的，反應釜實時溫度與反應溫度上限的差值越大，降溫間歇周期的時間越短。

本發(fā)明提供的一種放熱合成反應水浴溫控系統(tǒng)，所述水浴溫控系統(tǒng)包括：

具有水浴槽夾套的合成反應釜，所述合成反應釜通過水浴槽的溫度變化，控制合成反應的溫度；

熱水槽，用于在合成反應開始前和/或突發(fā)情況時，向水浴槽中通入熱水以提高合成反應的溫度；

冷水槽，用于在合成反應過程中，向水浴槽中通入冷水以調(diào)節(jié)合成反應的溫度。