混合澄清槽工艺过程仿真方法技术

本发明专利技术公开一种混合澄清槽工艺过程仿真方法

【技术实现步骤摘要】
混合澄清槽工艺过程仿真方法、装置、验证方法和系统


[0001]本专利技术属于核工业
，具体涉及一种混合澄清槽工艺过程仿真方法
、
装置和验证方法以及系统
。

技术介绍

[0002]混合澄清槽是一种常用于核电厂后处理工艺中的萃取设备
。
在后处理生产中，需要了解并掌握不同的生产参数变化对萃取设备以及生产上下游工艺参数的影响，从而选择合适的高效萃取方案
。
因此，在进行实际萃取之前，需要通过搭建后处理工艺中专用的混合澄清槽模型，直观展示并预测在生产过程中的不同时间混合澄清槽动态变化过程，为后处理厂生产设计提供可靠的设计验证及技术支持
。
[0003]然而，每批后处理的物料都会存在不同，如果每次萃取之前都搭建实体的混合澄清槽模型，则会导致成本大幅提高
。
因此，亟待提出一种能够对后处理中混合澄清槽的工艺过程进行仿真分析的方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种混合澄清槽工艺过程仿真方法
、
装置
、
验证方法和系统，该仿真方法能够对混合澄清槽的工艺过程进行仿真，以预测混合澄清槽的真实生产状况，并能够降低预测成本
。
[0005]根据本专利技术第一方面的实施例，提供一种混合澄清槽工艺过程仿真方法，包括：
S1
：建立所述混合澄清槽的萃取计算模型
。
[0006]S2<br/>：获取所述混合澄清槽的初始化信息
、
设备信息和萃取信息
。
[0007]S3
：根据所述初始化信息，对所述萃取计算模型进行初始化，得到所述混合澄清槽的静态设备模型
。
[0008]S4
：根据设备信息和所述萃取信息，对所述静态设备模型进行求解，得到所述混合澄清槽的运行仿真数据
。
[0009]优选的，所述步骤
S1
具体包括：建立所述混合澄清槽的质量守恒方程
、
能量守恒方程
、
质量传递方程
、
相平衡方程
、
萃取影响因素关联式和归一方程；将以上方程进行联立，得到所述萃取计算模型
。
[0010]优选的，所述质量传递方程采用总体积传质系数关联式
,
所述总体积传质系数关联式的表达式如下：
[0011]式中：为基于连续相和分散项的总体积传质系数；为有机相水相分配系数
;
为佩克莱数；为分散相中分子扩散系数，；为液滴直径
;
所述相平衡方程采用
Richardson
半经验化的分配比模型
。
[0012]优选的，初始化信息包括初始压力
、
初始液位
、
初始组分；所述设备信息包括：基本
参数和设备参数，所述基本参数包括混合澄清槽的轻相进口位置参数
、
重相进口位置参数
、
溢流口位置参数；所述设备参数包括混合澄清槽的长度
、
宽度
、
高度
、
厚度
、
体积
、
液位测量上限和散热参数；所述萃取信息包括：平衡常数
、
传质系数和电机转速
。
[0013]优选的，所述运行仿真数据包括：混合澄清槽内的液位高度数据
、
温度数据
、
压力数据
、
上层液体体积数据
、
下层液体体积数据和物流组分比值
。
[0014]根据本专利技术第二方面的实施例，提供一种混合澄清槽的设计验证方法，包括如下步骤：根据上述的混合澄清槽工艺过程仿真方法，计算出所述混合澄清槽的运行仿真数据；根据所述运行仿真数据，判断所述混合澄清槽是否满足设计要求
。
[0015]优选的，所述运行仿真数据中包含物流组分比值；所述根据所述运行仿真数据，判断所述混合澄清槽的萃取工艺是否满足要求，具体包括：当所述混合澄清槽内的物流组分比值处于预设组分比值范围内时，判定所述混合澄清槽满足设计要求；否则，判定所述混合澄清槽不满足设计要求
。
[0016]根据本专利技术第三方面的实施例，提供一种混合澄清槽工艺过程仿真装置，包括：建立模块
、
获取模块
、
处理模块和计算模块；所述建立模块，用于建立所述混合澄清槽的萃取计算模型；所述获取模块，用于获取所述混合澄清槽的初始化信息
、
设备信息和萃取信息；所述处理模块，分别与所述获取模块和所述建立模块电连接，用于根据所述初始化信息，对所述萃取计算模型进行初始化，得到所述混合澄清槽的静态设备模型；所述计算模块，分别与所述建立模块和所述处理模块电连接，用于根据所述设备信息和所述萃取信息，对所述静态设备模型进行求解，得到所述混合澄清槽的运行仿真数据
。
[0017]优选的，所述建立模块包括：第一函数单元
、
第二函数单元；所述第一函数单元，用于建立所述混合澄清槽的质量守恒方程
、
能量守恒方程
、
质量传递方程
、
相平衡方程
、
萃取影响因素关联式和归一方程；所述第二函数单元，与所述第一函数单元电连接，用于将以上方程进行联立，得到所述萃取计算模型
。
[0018]根据本专利技术第四方面的实施例，提供一种混合澄清槽的设计验证系统，包括判断单元和上述的混合澄清槽工艺过程仿真装置，所述混合澄清槽工艺过程仿真装置，用于计算出所述混合澄清槽的运行仿真数据；所述判断单元，与所述混合澄清槽工艺过程仿真装置电连接，用于根据所述运行仿真数据，判断所述混合澄清槽是否满足设计要求
。
[0019]本专利技术中的混合澄清槽工艺过程仿真方法通过建立混合澄清槽的萃取计算模型，即数学方程组，通过将初始化信息
、
设备信息和萃取信息代入萃取计算模型中，对萃取计算模型进行求解，得到混合澄清槽的运行仿真数据，进而能够根据运行仿真数据来预测混合澄清槽的真实生产状况
。
由于本方法是通过数学模型计算的方式来预测，无需建立混合澄清槽的实体模型，可以降低预测成本
。
[0020]另外，该仿真方法可以应用于后处理厂工艺动态仿真过程监测和预测，从而实现对大型后处理厂混合澄清槽萃取生产方案的设计验证
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术一些实施例中的混合澄清槽的单槽模块的结构示意图；图2是本专利技术一些实施例中的混合澄清槽的多级槽模块的结构示意图；图3是本专利技术一些实施例中的混合澄清槽的基础参数配置界面；
图4是本专利技术一些实施例中的混合澄清槽的设备属性配置界面；图5是本专利技术一些实施例中的混合澄清槽的初始属性配置界面；图6是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种混合澄清槽工艺过程仿真方法，其特征在于，包括：
S1
：建立所述混合澄清槽的萃取计算模型；
S2
：获取所述混合澄清槽的初始化信息
、
设备信息和萃取信息；
S3
：根据所述初始化信息，对所述萃取计算模型进行初始化，得到所述混合澄清槽的静态设备模型；
S4
：根据设备信息和所述萃取信息，对所述静态设备模型进行求解，得到所述混合澄清槽的运行仿真数据
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤
S1
具体包括：建立所述混合澄清槽的质量守恒方程
、
能量守恒方程
、
质量传递方程
、
相平衡方程
、
萃取影响因素关联式和归一方程；将以上方程进行联立，得到所述萃取计算模型
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述质量传递方程采用总体积传质系数关联式
,
所述总体积传质系数关联式的表达式如下：式中：为基于连续相和分散项的总体积传质系数；为有机相水相分配系数
;
为佩克莱数；为分散相中分子扩散系数，；为液滴直径
;
所述相平衡方程采用
Richardson
半经验化的分配比模型
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初始化信息包括初始压力
、
初始液位
、
初始组分；所述设备信息包括：基本参数和设备参数，所述基本参数包括混合澄清槽的轻相进口位置参数
、
重相进口位置参数
、
溢流口位置参数；所述设备参数包括混合澄清槽的长度
、
宽度
、
高度
、
厚度
、
体积
、
液位测量上限和散热参数；所述萃取信息包括：平衡常数
、
传质系数和电机转速
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行仿真数据包括：混合澄清槽内的液位高度数据
、
温度数据
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敬，杨庆彧，杨佳煜，侯留东，李晓薇，宋晓鹏，胡彦涛，罗瑶，黄华杰，丁长富，郭方圆，蔡孟杭，孙彤彤，刘泽辰，马世海，武婧，杨颖姝，刘建伟，朱凌佳，文栓，
申请(专利权)人：中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：