降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统制造方法及图纸

技术编号:31709696 阅读:19 留言:0更新日期:2022-01-01 11:12
本申请涉及一种降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统,该系统包括:结晶釜,包括罐体,所述罐体内容置有待结晶溶液;图像获取装置,设置于所述待结晶溶液上方,用于实时拍摄罐体内待结晶溶液得到视频图像,并识别所述视频图像得到对应待结晶溶液所处的晶体生长状态;控制设备,与所述图像获取装置和结晶釜电连接,用于根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。通过本申请,确保各阶段结晶过程的顺利平稳进行,最大程度上保证结晶成品纯度高,批次质量均一稳定。批次质量均一稳定。批次质量均一稳定。

【技术实现步骤摘要】
降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统


[0001]本申请涉及化工工艺
,特别是涉及一种降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统。

技术介绍

[0002]结晶法是利用混合物中各成分在同一种溶剂中溶解度不同或在冷热环境下溶解度显著差异,而采用结晶方法加以分离提纯的操作方法;降温结晶是指通过制冷设备对饱和溶液进行降温,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,达到产品提纯和质液分离的目的。
[0003]目前结晶过程的控制技术,主要有:
[0004](1)通过控制结晶温度或在降温过程中设置梯度降温及保温时间来实现对结晶过程的控制,来保证结晶析出均匀稳定。然而目前的控制手段均是在已有经验或工业小试基础上获取结晶点温度数据,基于溶液相态均一稳定的情况摸索的结晶控制参数,对于溶液中晶核具体的形成过程和晶核生长的条件判断,缺乏直观可视化的评判依据。在实际生产过程中,每批次生产所调配的结晶溶液,内部杂质的含量均是有差别的,在按照既定参数的工艺生产,产品的质量稳定性很难得到保证,甚至可能产生较多批次的不合规产品。并且结晶析出的时间判断难准确,需要工人持续紧盯现场,一旦再结晶点操作失误,极容易引发结晶的析出动态平衡,导致晶核的快速聚集和长大,影响成品纯度。
[0005](2)通过改变溶剂用量、关联冷却介质的流速,来保证结晶溶液的温度下降过程平缓。其主要缺点是操作频繁、设备损耗大、能源损耗强、热量利用率底、结晶时间长。同样,该方法也不能直观地监控结晶过程,不能有效控制结晶产品的质量,对结晶过程的把控缺乏直接有效的手段。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统,以至少解决相关技术中降温结晶控制方法缺乏直观可视化的评判依据的问题。
[0007]第一方面,本申请实施例提供了一种降温结晶控制系统,包括:
[0008]结晶釜,包括罐体,所述罐体内容置有待结晶溶液;
[0009]图像获取装置,设置于所述待结晶溶液上方,用于实时拍摄罐体内待结晶溶液得到视频图像,并识别所述视频图像得到对应待结晶溶液所处的晶体生长状态;
[0010]控制设备,与所述图像获取装置和结晶釜电连接,用于根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。
[0011]在其中一些实施例中,所述结晶釜还包括:电连接于所述控制设备的搅拌装置、冷却装置和温度调节装置;
[0012]搅拌装置内置于罐体内,用于对罐体内的待结晶溶液进行搅拌;
[0013]冷却装置围设于所述罐体,冷却装置包括控制冷媒开度的冷媒调节阀,用于对罐
体内的待结晶溶液进行降温;
[0014]温度调节装置,用于调节罐内温度。
[0015]第二方面,本实施例提供了一种降温结晶控制方法,应用于如上述第一方面所述的降温结晶控制系统,包括:
[0016]通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像,确定结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态;
[0017]将所述晶体生长状态发送至控制设备,以使所述控制设备根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。
[0018]在其中一些实施例中,所述晶体生长状态包括:
[0019]结晶成核状态、晶核成型状态、晶核生长状态、聚集包覆状态、结晶后期中的至少一种。
[0020]在其中一些实施例中,通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像,确定结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态:
[0021]实时拍摄结晶釜罐体内的待结晶溶液,得到视频图像;
[0022]基于多帧所述视频图像,确定待结晶溶液中晶核的大小信息和密度信息;
[0023]基于所述晶核的大小信息和密度信息,确定待结晶溶液对应的晶体生长状态。
[0024]在其中一些实施例中,基于多帧所述视频图像,确定溶液中晶核的大小信息和密度信息包括:
[0025]识别任一视频图像中晶核对应的亮斑区域,将所述亮斑区域对应的像素面积大小确定为对应晶核的大小;
[0026]根据所述亮斑区域对应的像素面积大小和对应视频图像的像素面积大小,确定对应晶核的密度;
[0027]基于连续多帧所述视频图像中晶核的大小和密度,确定溶液中晶核的大小变化情况和密度变化情况。
[0028]第三方面,本申请实施例提供了一种降温结晶控制方法,应用于如上述第一方面所述的降温结晶控制系统,包括:
[0029]获取结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态;确定所述晶体生长状态通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像得到;
[0030]根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。
[0031]在其中一些实施例中,根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程包括:
[0032]当所述晶体生长状态为结晶成核状态时,控制减小冷媒调节阀开度,并减小降温速率;
[0033]当所述晶体生长状态为晶核成型状态时,控制减小冷媒调节阀开度,并保持当前温度恒定;
[0034]当所述晶体生长状态为晶核生长状态时,控制降低搅拌器转速、加大冷媒调节阀开度,并提升降温速率;
[0035]当所述晶体生长状态为聚集包覆状态时,控制提高搅拌器转速;
[0036]当所述晶体生长状态为结晶后期时,控制增大降温速率。
[0037]在其中一些实施例中,还包括:
[0038]获取结晶釜罐体内的液位值;
[0039]当所述液位值低于预设液位阈值时,控制结束降温结晶操作。
[0040]第四方面,本申请实施例提供了一种降温结晶控制装置,包括:
[0041]晶体生长状态获取单元,用于获取结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态;确定所述晶体生长状态通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像得到;
[0042]晶体生成控制单元,用于根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。
[0043]第五方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的降温结晶控制方法。
[0044]相比于相关技术,本申请实施例提供的降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统,通过应用可视化技术,实时拍摄罐体内待结晶溶液得到视频图像,并识别所述视频图像得到对应待结晶溶液所处的晶体生长状态,根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。实现了对结晶过程晶核形成和生长过程进行实时可视化监控,并通过匹配不同的晶体生长状态,对晶核的形成过程和生成过程进行指标量化,可以在结晶的不同阶段设置不同的过程控制条件,根据实际情况进行过程参数的调整,确保各阶段结晶过程的顺利平稳进行,最大程度上保证结晶成品纯度高,批次质量均一稳定。
[0045]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降温结晶控制系统,其特征在于,包括:结晶釜,包括罐体,所述罐体内容置有待结晶溶液;图像获取装置,设置于所述待结晶溶液上方,用于实时拍摄罐体内待结晶溶液得到视频图像,并识别所述视频图像得到对应待结晶溶液所处的晶体生长状态;控制设备,与所述图像获取装置和结晶釜电连接,用于根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。2.根据权利要求1所述的降温结晶控制系统,其特征在于,所述结晶釜还包括:电连接于所述控制设备的搅拌装置、冷却装置和温度调节装置;搅拌装置内置于罐体内,用于对罐体内的待结晶溶液进行搅拌;冷却装置围设于所述罐体,冷却装置包括控制冷媒开度的冷媒调节阀,用于对罐体内的待结晶溶液进行降温;温度调节装置,用于调节罐内温度。3.一种降温结晶控制方法,应用于权利要求1

2任一项所述的降温结晶控制系统,其特征在于,包括:通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像,确定结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态;将所述晶体生长状态发送至控制设备,以使所述控制设备根据所述晶体生长状态控制结晶釜内待结晶溶液的结晶生成过程。4.根据权利要求3所述的降温结晶控制方法,其特征在于,所述晶体生长状态包括:结晶成核状态、晶核成型状态、晶核生长状态、聚集包覆状态、结晶后期中的至少一种。5.根据权利要求3所述的降温结晶控制方法,其特征在于,通过识别实时拍摄罐体内待结晶溶液对应的视频图像,确定结晶釜罐体内待结晶溶液所处的晶体生长状态:实时拍摄结晶釜罐体内的待结晶溶液,得到视频图像;基于多帧所述视频图像,确定待结晶溶液中晶核的大小信息和密度信息;基于所述晶核的大小信息和密度信息,确定待结晶溶液对应的晶体生长状态。6.根据权利要求3所述的降温结晶控制方法,其特征在于,基于多帧所述视频图像,确定溶液中晶核的大小信息和密度信息包括:识别任一视频图像中晶核对应的亮斑区域,将所述亮斑区...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱立明黄露张品品
申请(专利权)人:浙江大华技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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