一种反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质，涉及智能控制和数据处理技术领域，其技术方案要点是：在实时温度值达到恒定温度值时生成启动调控信号；依据反应速率表确定温度和浓度对反应速率影响的临界点所对应的待加入物的物料量作为初始物料量；在物料总量超出初始物料量后输出关闭调控信号；响应于启动调控信号后控制进料组件向反应容器中加入待加入物，以及响应于关闭调控信号后控制进料组件停止向反应容器中加入待加入物。本发明专利技术既可以提升整体的反应速率，又可以使得整个反应过程的反应速率在较小范围内波动，利于对化学反应体系中所需要处理的气体进行精准控制，保障了化学反应过程的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质


[0001]本专利技术涉及智能控制和数据处理
，更具体地说，它涉及一种反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质。

技术介绍

[0002]化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度，用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。而影响化学反应速率的因素除反应物本身的性质外，还包括温度、浓度、压强、催化剂、反应物之间的接触面积等外界因素。
[0003]目前，在化学反应过程中一般选择将物料一次性加入，然后在恒温热源作用下加热至恒定温度，再保持温度不变。在此过程中，所加入物料的反应速率呈现先递增后递减的趋势，而递增趋势的影响因素主要是温度，整个化学反应体系中物料浓度较高，但其对反应速率的促进作用相对较弱，反而会减缓物料升温；而递减趋势的影响因素主要是浓度，整个化学反应体系中温度保持不变，且温度相对较高，其在递减趋势的尾部对于反应速率的促进作用较弱，所以从先递增后递减的整体趋势来说，将物料一次性加入的平均反应速率较低。此外，将物料一次性加入后出现的反应速率呈现先递增后递减趋势，对于整个反应体系存在气体产生或气体输入等气体处理操作时，其气体的量难以精准控制，存在较大的波动误差，导致化学反应过程的稳定性较差。
[0004]因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种反应容器入料量自适应调控方法、系统、终端及介质，既可以在一定程度上提升整体的反应速率，又可以使得整个反应过程的反应速率在较小范围内波动，利于对化学反应体系中所需要处理的气体进行精准控制，保障了化学反应过程的稳定性。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：第一方面，提供了一种反应容器入料量自适应调控方法，包括以下步骤：采集反应容器中化学反应体系的实时温度值，并在实时温度值达到恒定温度值时生成启动调控信号；依据反应速率表确定温度和浓度对反应速率影响的临界点所对应的待加入物的物料量作为初始物料量，反应速率表包含不同浓度的待加入物在不同温度下的化学反应体系中的反应速率；采集或模拟分析反应容器中化学反应体系内待加入物的物料总量，并在待加入物的物料总量超出初始物料量后输出关闭调控信号；响应于启动调控信号后控制进料组件向反应容器中加入待加入物，以及响应于关闭调控信号后控制进料组件停止向反应容器中加入待加入物；
其中，所述反应速率表的建立过程具体为：根据待加入物的总物料量和化学反应体系的体积确定待加入物在化学反应体系中的最大浓度值，得到浓度变量范围；依据待加入物在化学反应体系中的恒定温度值确定温度变量范围；建立待加入物的浓度在浓度变量范围内以及化学反应体系的温度在温度变量范围内变化的反应速率表；以及，所述初始物料量的确定过程具体为：获取化学反应体系中加入预设物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第一升温变化曲线；获取化学反应体系中加入总物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第二升温变化曲线；依据第一升温变化曲线的升温时间从第二升温变化曲线中截取对应时间的升温变化曲线段；以第一升温变化曲线中所反应消耗的第一物料量不小于升温变化曲线段中所反应消耗的第二物料量为优化目标求解得到最小的预设物料量，最小的预设物料量作为初始物料量。
[0007]进一步的，所述初始物料量在优化求解过程中，预设物料量依据第一物料量与第二物料量之差进行动态变化；若第二物料量大于第一物料量，则预设物料量呈递增变化；若第一物料量大于第二物料量，则预设物料量呈递减变化。
[0008]进一步的，所述预设物料量的动态变化过程具体为：确定第二物料量和第一物料量之间差值的绝对值，得到差异量；预设物料量的单次变化量与差异量呈正相关。
[0009]进一步的，该方法还通过计算化学反应体系升温至恒定温度值后循环加入待加入物的加入量，并在进料组件输出加入量后生成关闭调控信号；所述加入量的计算过程具体为：计算上一次循环加入待加入物至当前时刻之间待加入物的消耗量；以消耗量作为当前循环周期中待加入物的加入量。
[0010]进一步的，该方法还通过计算化学反应体系升温至恒定温度值后循环加入待加入物的加入量，并在进料组件输出加入量后生成关闭调控信号；其中，每次循环加入待加入物的加入量均为初始物料量。
[0011]第二方面，提供了一种反应容器入料量自适应调控系统，包括：温度采集模块，用于采集反应容器中化学反应体系的实时温度值，并在实时温度值达到恒定温度值时生成启动调控信号；临界分析模块，用于依据反应速率表确定温度和浓度对反应速率影响的临界点所对应的待加入物的物料量作为初始物料量，反应速率表包含不同浓度的待加入物在不同温度下的化学反应体系中的反应速率；物料监测模块，用于采集或模拟分析反应容器中化学反应体系内待加入物的物料总量，并在待加入物的物料总量超出初始物料量后输出关闭调控信号；
响应控制模块，用于响应于启动调控信号后控制进料组件向反应容器中加入待加入物，以及响应于关闭调控信号后控制进料组件停止向反应容器中加入待加入物；其中，所述反应速率表的建立过程具体为：根据待加入物的总物料量和化学反应体系的体积确定待加入物在化学反应体系中的最大浓度值，得到浓度变量范围；依据待加入物在化学反应体系中的恒定温度值确定温度变量范围；建立待加入物的浓度在浓度变量范围内以及化学反应体系的温度在温度变量范围内变化的反应速率表；以及，所述初始物料量的确定过程具体为：获取化学反应体系中加入预设物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第一升温变化曲线；获取化学反应体系中加入总物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第二升温变化曲线；依据第一升温变化曲线的升温时间从第二升温变化曲线中截取对应时间的升温变化曲线段；以第一升温变化曲线中所反应消耗的第一物料量不小于升温变化曲线段中所反应消耗的第二物料量为优化目标求解得到最小的预设物料量，最小的预设物料量作为初始物料量。
[0012]第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的一种反应容器入料量自适应调控方法。
[0013]第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的一种反应容器入料量自适应调控方法。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的一种反应容器入料量自适应调控方法，减少化学反应体系中前期升温阶段的待加入物浓度来优化化学反应体系的升温速度，通过平衡温度和浓度对待加入物反应速率的影响，并以加入待加入物时的物料总量不低于初始物料量对入料量进行循环控制，既可以在一定程度上提升整体的反应速率，又可以使得整个反应过程的反应速率在较小范围内波动，利于对化学反应体系中所需要处理的气体进行精准控制，保障了化学反应过程的稳定性；2、本专利技术以上一个循环周期中待加入物的消耗量作为当前循环周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应容器入料量自适应调控方法，其特征是，包括以下步骤：采集反应容器中化学反应体系的实时温度值，并在实时温度值达到恒定温度值时生成启动调控信号；依据反应速率表确定温度和浓度对反应速率影响的临界点所对应的待加入物的物料量作为初始物料量，反应速率表包含不同浓度的待加入物在不同温度下的化学反应体系中的反应速率；采集或模拟分析反应容器中化学反应体系内待加入物的物料总量，并在待加入物的物料总量超出初始物料量后输出关闭调控信号；响应于启动调控信号后控制进料组件向反应容器中加入待加入物，以及响应于关闭调控信号后控制进料组件停止向反应容器中加入待加入物；其中，所述反应速率表的建立过程具体为：根据待加入物的总物料量和化学反应体系的体积确定待加入物在化学反应体系中的最大浓度值，得到浓度变量范围；依据待加入物在化学反应体系中的恒定温度值确定温度变量范围；建立待加入物的浓度在浓度变量范围内以及化学反应体系的温度在温度变量范围内变化的反应速率表；以及，所述初始物料量的确定过程具体为：获取化学反应体系中加入预设物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第一升温变化曲线；获取化学反应体系中加入总物料量的待加入物后升温至恒定温度值的第二升温变化曲线；依据第一升温变化曲线的升温时间从第二升温变化曲线中截取对应时间的升温变化曲线段；以第一升温变化曲线中所反应消耗的第一物料量不小于升温变化曲线段中所反应消耗的第二物料量为优化目标求解得到最小的预设物料量，最小的预设物料量作为初始物料量。2.根据权利要求1所述的一种反应容器入料量自适应调控方法，其特征是，所述初始物料量在优化求解过程中，预设物料量依据第一物料量与第二物料量之差进行动态变化；若第二物料量大于第一物料量，则预设物料量呈递增变化；若第一物料量大于第二物料量，则预设物料量呈递减变化。3.根据权利要求2所述的一种反应容器入料量自适应调控方法，其特征是，所述预设物料量的动态变化过程具体为：确定第二物料量和第一物料量之间差值的绝对值，得到差异量；预设物料量的单次变化量与差异量呈正相关。4.根据权利要求1所述的一种反应容器入料量自适应调控方法，其特征是，该方法还通过计算化学反应体系升温至恒定温度值后循环加入待加入物的加入量，并在进料组件输出加入量后生成关闭调控信号；所述加入量的计算过程具体为：计算上一次循环加入待加入物至当前时刻之间待加入物的消耗量；
以消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀芳，包娜，李启毕，王卜英，刘春叶，刘甜，
申请(专利权)人：贵阳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：