CN105566408B - 一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法及具有温度控制系统的反应釜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法及具有温度控制系统的反应釜,该方法包括熔糖、真空熬糖、共晶和粉碎、烘干步骤。本发明针对麦芽糖醇的性质和特点,将麦芽糖醇与山梨醇共晶,得到一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇。本发明利用模糊神经网算法实现反应釜内温度的精确控制,通过硬件组态和软件组态的结合,工作人员只需在控制室就能达到反应釜内温度的精确控制。该方法具有在线自学习能力,自调整能力,能够准确控制反应釜温度,具有良好的鲁棒性。同时,本发明能够大幅度提高反应釜温度控制的稳定性,实现精确控制,也能够减少生产过程中由于反应釜温度控制欠佳导致的原料浪费和次品的生产,节省成本、提高经济效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法及具有温度控制系统的反应釜,属于制糖工业控制领域。
背景技术
麦芽糖醇,又名氢化麦芽糖,化学名称为4-O-α-D-葡萄糖基-D-葡糖醇,分子式为C12H24O11,相对分子质量为344.31,是一种新型的功能性甜味剂。由于其具有低热量、非龋齿性、难消化性、促进钙的吸收等多种生理特性,已经引起了人们的广泛关注。麦芽糖醇的甜度为蔗糖的85%~95%,但热值仅为蔗糖的5%,因此麦芽糖醇不会升高血糖,不增加胆固醇,是疗效食品的理想甜味剂。同时,麦芽糖醇具有耐热性、耐酸性、保湿性和非发酵性等特点,基本上不起美拉德反应。在体内不被消化吸收,也可用于儿童食品,以防儿童龋齿。因此,麦芽糖醇是一种优良的蔗糖替代品,具有巨大的开发潜力和应用前景。
麦芽糖醇为白色结晶性粉末或无色透明的中性黏稠液体,易溶于水,不溶于甲醇和乙醇,吸湿性很强,常见的商品化麦芽糖醇为麦芽糖醇糖浆,很难满足多种需求。
山梨醇也是功能性甜味剂,用途非常广泛,其γ-结晶山梨醇具有良好的硬度和较低的吸潮性。研究表明,山梨醇能够与其他醇类共结晶从而解决部分醇类易吸湿,硬度低等问题。但是目前还没有针对麦芽糖醇共晶的相关报道。
反应釜是化工生产过程中广泛使用的化工设备,也是制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇必不可少的生产设备,现有的反应釜设备较为复杂,往往需要多种设备协同工作才能实现,导致整个生产线长,各个环节的工艺参数难以得到有效的控制,共晶质量难以得到保证,并且设备成本高,使用效果不尽人意。同时,化学生产过程属于放热的反应过程,如果不及时移去反应热,将会导致反应剧烈从而使温度超出正常范围,易引起“爆聚”或产生安全阀跳。反应釜温度控制的品质直接影响生产效率和产品质量,对温度的精准控制是保证产品生产质量的关键环节。因此,对反应釜的改进和创新势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法及具有温度控制系统的反应釜,能够解决麦芽糖醇易吸湿、共晶过程温度控制及生产设备复杂的技术问题。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法,包括以下步骤:
(1)熔糖:从原料进料管将麦芽糖醇和山梨醇按照质量比1-5:1的比例进料,加入至釜体内的溶解槽中,然后从原料进料管向溶解槽内加水,并在夹套内通入热介质使釜体内部升温至110-125℃,溶解2-3min,得到麦芽糖醇和山梨醇的混合液体,翻转溶解槽底面下表面的密封板,开启过滤孔,真空泵抽真空将混合液体过滤,备用;
(2)真空熬糖:步骤(1)的混合液体过滤后进入釜体腔体的底部,继续升温至130-150℃、真空泵抽真空至真空度0.1-0.3MPa,蒸发浓缩8-10min,得到固形物98%以上的熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物,自然冷却至100-107℃;
(3)共晶:在夹套内通入冷介质,将步骤(2)的混合物边用搅拌器搅拌边冷却降温至70-80℃后,通过晶种进料管加入混合物质量50-70%的晶种,继续用搅拌器搅拌并保温10-20min,使熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物共晶,然后继续用搅拌器搅拌并冷却;
(4)粉碎、烘干:待步骤(3)的共晶混合物降温至50-55℃,从出料管出料,继续降温至35-40℃进行粉碎,再烘干,得到共晶体麦芽糖醇和山梨醇。
所述麦芽糖醇为结晶麦芽糖醇或纯度95%以上的液体麦芽糖醇;所述山梨醇为结晶山梨醇或纯度98%以上的液体山梨醇。
所述晶体为结晶麦芽糖醇和γ-结晶山梨醇质量比1:1-3的混合物。
所述烘干的温度为45℃,时间为20-30min。
一种用于制备共晶体麦芽糖醇和山梨醇的具有温度控制系统的反应釜,包括釜体,所述釜体内顶部设置有溶解槽,釜体上设置有与溶解槽内腔相连通的原料进料管,溶解槽的底面开有均布的过滤孔,溶解槽底面的下表面覆盖有翻转式的密封板,釜体上设置有伸出釜体外部且与釜体内腔相连通的抽真空管和晶种进料管,抽真空管伸出釜体的一端与真空泵相连,釜体的底部设置有与其内腔相连通的出料管和搅拌器,搅拌器伸出釜体的一端与第二电机相连,釜体的外壁设有夹套,夹套上分别设置有介质进口和介质出口。
所述的密封板经转轴装在溶解槽的底面的下方,转轴的一端与第一电机相连,构成过滤孔的翻转式启闭结构。
所述溶解槽底面的过滤孔孔径为30-50μm。
所述的原料进料管、晶种进料管和出料管上均设置有阀门,阀门分别为启闭原料进料管的第一阀门、启闭晶种进料管的第二阀门和启闭出料管的第三阀门。
所述的原料进料管有3根,分别为用于麦芽糖醇进料的第一进料管,用于山梨醇进料的第二进料管和用于加水的第三进料管,原料进料管上设置有用于检测进料流量的第一流量传感器。
所述的溶解槽腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第一温度传感器;所述的釜体腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第二温度传感器。
所述的介质进口和介质出口分别为热介质进口、热介质出口、冷介质进口、冷介质出口;所述的热介质进口设置有用于检测热介质流量的第二流量传感器和控制热介质流量的热介质电磁阀;所述冷介质进口上设置有用于检测冷介质流量的第三流量传感器和控制冷介质流量的冷介质电磁阀。
所述的具有温度控制系统的反应釜,还包括PLC和上位机,所述第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第一温度传感器、第二温度传感器均与PLC电连接;热介质电磁阀和冷介质电磁阀均与PLC电连接;PLC连接有报警器;PLC通过以太网与上位机连接。
一种反应釜所用的基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法,包括以下步骤:
(1)确定模糊神经网络控制器的输入量和输出量,输入量为反应釜的温度误差和温度误差变化率,输出量为反应釜的冷介质阀门开度和热介质阀门开度。
(2)确定模糊神经网络的结构,上位机根据用户在实际生产过程中积累的经验数据,构造模糊神经网络控制器的初始模糊模型,经验数据包括反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度;模糊神经网络控制器的输入隶属度函数选取高斯函数。
(3)模糊神经网络的结构确定后,进行参数辨识;模糊神经网络控制器采用现场采集来的反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度对模糊神经网络控制器进行参数学习训练。
(4)将训练好的模糊神经网络控制器内置到PLC中,模糊神经网络控制器调整隶属度函数参数的中心值、宽度值,PLC根据模糊神经网络控制器控制执行机构来调节被控对象,从而实现对反应釜内温度的精准控制;执行机构为热介质电磁阀及冷介质电磁阀,被控对象为反应釜内的反应物。
本发明有益效果
(1)本发明针对麦芽糖醇的性质和特点,将麦芽糖醇与山梨醇共晶,得到一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇。该共晶体具有不吸湿、硬度高等特点,有效解决了麦芽糖醇易吸湿,不易保存的问题,具有良好的机械性能,适用于压片,满足了对麦芽糖醇的多样需求。
(2)与结晶麦芽糖醇或结晶山梨醇相比,本发明共晶体麦芽糖醇和山梨醇的吸湿性显著降低,硬度显著提高。实验表明,本发明共晶体麦芽糖醇和山梨醇在放置30天以后,其水分含量最低仅为0.72%,硬度可达为156N。
(3)本发明的制备方法简单,操作方便,可采用机械化生产,易于工业化推广,有力推动了麦芽糖醇的推广应用,具有良好的社会和经济效益。
(4)本发明的反应釜将过滤与结晶的操作集成在一个反应釜内,大大提高了反应釜的利用效率,简化了生产设备。本发明采用抽真空过滤,有效去除了原料中的杂质,同时,过滤抽真空后熬糖也是在真空状态下,因此反应釜连接真空泵能够达到连续使用的效果。
(5)本发明利用基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法实现反应釜内温度的精确控制,通过硬件组态和软件组态的结合,工作人员只需在控制室就能达到反应釜内温度的精确控制。该方法具有在线自学习能力,自调整能力,能够准确控制反应釜温度,具有良好的鲁棒性。同时,本发明能够大幅度提高反应釜温度控制的稳定性,实现精确控制,也能够减少生产过程中由于反应釜温度控制欠佳导致的原料浪费和次品的生产,节省成本、提高经济效率。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明具有温度控制系统的反应釜的剖面图,图中,
1为釜体,2为溶解槽,2a为溶解槽底面,3a为第一进料管,3b为第二进料管,3c为第三进料管,4为夹套,5为出料管,6a为第一阀门,6b为第二阀门,6c为第三阀门,7为转轴,8为密封板,9为抽真空管,10为真空泵,11为晶种进料管,12a为热介质进口,13a为热介质出口,12b为冷介质进口,13b为冷介质出口,14a为第一温度传感器,14b为第二温度传感器,15b为第二电机,16为搅拌器,17a为第一流量传感器,17b为第二流量传感器,17c为第三流量传感器,18a为热介质电磁阀,18b为冷介质电磁阀。
图2为本发明溶解槽的结构示意图,图中,
2为溶解槽,7为转轴,8为密封板,15a为第一电机。
图3为基于模糊神经网络的反应釜温度控制系统原理图。
图4为基于模糊神经网络的反应釜温度控制系统图,图中,
19为被控对象,20为模糊神经网络控制器的学习算法,21为模糊神经网络控制器,y(t)为实际测量的反应釜内温度;r(t)为反应釜温度设定值;e(t)为反应釜内设定值和实际测量值之间的温度误差;de(t)/d(t)为温度误差变化率;u(t)为冷介质流量或热介质流量。
图5为基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法的结构图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明所用的原料,如结晶麦芽糖醇、液体麦芽糖醇和结晶山梨醇、液体山梨醇均为市售产品。
实施例1
一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法,包括以下步骤:
(1)熔糖:从原料进料管将麦芽糖醇和山梨醇按照质量比1-5:1的比例进料,加入至釜体1内的溶解槽2中,然后从原料进料管向溶解槽2内加水,并在夹套4内通入热介质使釜体1内部升温至110-125℃,溶解2-3min,得到麦芽糖醇和山梨醇的混合液体,翻转溶解槽2底面2a下表面的密封板8,开启过滤孔,真空泵10抽真空将混合液体过滤,备用;其中,所述麦芽糖醇为结晶麦芽糖醇或纯度95%以上的液体麦芽糖醇,所述山梨醇为结晶山梨醇或纯度98%以上的液体山梨醇;
(2)真空熬糖:步骤(1)的混合液体过滤后进入釜体1腔体的底部,继续升温至130-150℃、真空泵10抽真空至真空度0.1-0.3MPa,蒸发浓缩8-10min,得到固形物98%以上的熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物,自然冷却至100-107℃;
(3)共晶:在夹套4内通入冷介质,将步骤(2)的混合物边用搅拌器16搅拌边冷却降温至70-80℃后,通过晶种进料管11加入混合物质量50-70%的晶种,继续用搅拌器16搅拌并保温10-20min,使熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物共晶,然后继续用搅拌器16搅拌并冷却;所述晶体为结晶麦芽糖醇和γ-结晶山梨醇质量比为1:1-3的混合物;
(4)粉碎、烘干:待步骤(3)的共晶混合物降温至50-55℃,从出料管5出料,继续降温至35-40℃进行粉碎,再45℃烘干20-30min,得到共晶体麦芽糖醇和山梨醇。
实验分析
1、共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇吸湿性比较
将共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇放置在温度25℃、湿度60%的环境下,检测不同时间三者的水分含量,初始水分含量均为0.38%,具体结果见表1(结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇为初始原料样品进行处理)。
表1共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇的水分含量结果(单位:%)
表1表明,本发明共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇相比,在相同条件下,其吸湿性显著下降。
2、共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇压片性能比较
将共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇放置10KN压力下,检测三者的硬度,具体结果见表2。
表2共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇的硬度结果(单位:N)
材料 | 共晶体麦芽糖醇和山梨醇 | 结晶麦芽糖醇 | 结晶山梨醇 |
硬度 | 143-156 | 30 | 45 |
表2表明,本发明共晶体麦芽糖醇和山梨醇与结晶麦芽糖醇和结晶山梨醇相比,其硬度大幅提高,具有良好的机械性能,更适用于压片。
实施例2
一种具有温度控制系统的反应釜,参照图1、2,包括釜体,所述釜体1内顶部设置有溶解槽2,釜体1上设置有与溶解槽2内腔相连通的原料进料管,所述的原料进料管有3根,分别为用于麦芽糖醇进料的第一进料管3a、用于山梨醇进料的第二进料管3b和用于加水的第三进料管3c,原料进料管上设置有用于检测进料流量的第一流量传感器17a,所述的溶解槽2腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第一温度传感器14a,溶解槽2的底面2a开有均布的过滤孔,溶解槽2底面2a的下表面覆盖有翻转式的密封板8,所述的密封板8经转轴7装在溶解槽2的底面2a的下方,转轴7的一端与第一电机15a相连,构成过滤孔的翻转式启闭结构,釜体1上设置有伸出釜体1外部且与釜体1内腔相连通的抽真空管9和晶种进料管11,抽真空管9伸出釜体1的一端与真空泵10相连,釜体1的底部设置有与其内腔相连通的出料管5,所述的原料进料管、晶种进料管11和出料管5上均设置有阀门,阀门分别为启闭原料进料管的第一阀门6a、启闭晶种进料管11的第二阀门6b和启闭出料管5的第三阀门6c,釜体1的底部设置有用于检测溶液温度的第二温度传感器14b和搅拌器16,搅拌器16伸出釜体1的一端与第二电机15b相连,釜体1的外壁设有夹套4,夹套4上分别设置有介质进口和介质出口,所述的介质进口和介质出口分别为热介质进口12a、热介质出口13a、冷介质进口12b、冷介质出口13b,所述的热介质进口12a设置有用于检测热介质流量的第二流量传感器17b和控制热介质流量的热介质电磁阀18a;所述冷介质进口12b上设置有用于检测冷介质流量的第三流量传感器17c和控制冷介质流量的冷介质电磁阀18b。
第一流量传感器17a、第二流量传感器17b、第三流量传感器17c、第一温度传感器14a、第二温度传感器14b均与PLC电连接;热介质电磁阀18a和冷介质电磁阀18b均与PLC电连接;PLC连接有报警器;PLC通过以太网与上位机连接。
参照图3-5,本发明反应釜利用传感器检测反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度,并将检测值传送给PLC,PLC将检测值通过以太网传送到上位机,在上位机中通过组态软件将反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度实时显示,上位机中的报警画面有报警指示灯,PLC连接有报警器,当反应釜温度不在正常范围内时,上位机中的报警指示灯和PLC同时报警。
反应釜所用的基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法,包括以下步骤:
(1)确定模糊神经网络控制器的输入量和输出量,输入量为反应釜的温度误差和温度误差变化率,输出量为反应釜的冷介质阀门开度和热介质阀门开度。
(2)确定模糊神经网络的结构,上位机根据用户在实际生产过程中积累的经验数据,构造模糊神经网络控制器的初始模糊模型,经验数据包括反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度;模糊神经网络控制器的输入隶属度函数选取高斯函数。
(3)模糊神经网络的结构确定后,进行参数辨识;模糊神经网络控制器采用现场采集来的反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度对模糊神经网络控制器进行参数学习训练。
(4)将训练好的模糊神经网络控制器内置到PLC中,模糊神经网络控制器调整隶属度函数参数的中心值、宽度值,PLC根据模糊神经网络控制器控制执行机构来调节被控对象,从而实现对反应釜内温度的精准控制。执行机构为热介质电磁阀18a及冷介质电磁阀18b,被控对象为反应釜内的反应物。
基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法由结构学习和参数学习两部分组成。首先,通过结构学习确定网络的初始结构,然后再利用参数学习确定网络的参数。若模糊神经网络各输入分量的模糊分割数已事先确定好,那么需要学习的参数主要是最后一层的连接权wij及第二层的隶属度函数的中心值cij和宽度δij。模糊神经网络的学习算法采用误差反传算法、一阶梯度寻优算法,调整网络的连接权值及隶属函数的中心和宽度。
模糊神经网络控制器的结构,该结构由5层组成,其中:
第一层是输入层,输入向量的各分量xi直接与各个节点连接,该层的作用是将输入值x=[x1,x2,...,xn]传送到第二层。输入变量的个数即为节点数:该控制器的输入节点数n=2,分别为温度误差和温度误差的变化率;
第二层中,语言变量值由各个节点代表,作用是计算每个输入分量的隶属度函数其中i=1,2,…n;j=1,2,…mi,输入变量的维数为n,输入变量xi的模糊分割数为mi。采用高斯函数作为隶属度函数,即
其中,δij、cij分别表示隶属函数的宽度和中心。该层的节点数
第三层中的每个节点代表一条模糊规则,作用是与模糊规则的前件匹配,把每条规则的适用度计算出来,即
其中i1∈{1,2,…m1},i2∈{1,2,…m2},…,in∈{1,2,…mn},j∈{1,2,…m},该层的节点数m个。给定的输入在输入点附近的语言变量值的隶属度较大,远离输入点的语言变量值的隶属度很小或为0。当隶属度函数很小(如小于0.05)时,该值近似取为0,因此,在α中大多数节点的输出值为0。
第四层的作用是实现归一化计算,节点数与上一层的节点数相同,计算公式为:
第五层是输出层,实现清晰化计算,即
其中,wij表示yi的第j个语言值隶属函数的中心。
Claims (6)
1.一种共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)熔糖:从原料进料管将麦芽糖醇和山梨醇按照质量比1-5:1的比例进料,加入至釜体内的溶解槽中,然后从原料进料管向溶解槽内加水,并在夹套内通入热介质使釜体内部升温至110-125℃,溶解2-3min,得到麦芽糖醇和山梨醇的混合液体,翻转溶解槽底面下表面的密封板,开启过滤孔,真空泵抽真空将混合液体过滤,备用;
(2)真空熬糖:步骤(1)的混合液体过滤后进入釜体腔体的底部,继续升温至130-150℃、真空泵抽真空至真空度0.1-0.3MPa,蒸发浓缩8-10min,得到固形物98%以上的熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物,自然冷却至100-107℃;
(3)共晶:在夹套内通入冷介质,将步骤(2)的混合物边用搅拌器搅拌边冷却降温至70-80℃后,通过晶种进料管加入混合物质量50-70%的晶种,继续用搅拌器搅拌并保温10-20min,使熔融态麦芽糖醇和山梨醇混合物共晶,然后继续用搅拌器搅拌并冷却;
(4)粉碎、烘干:待步骤(3)的共晶混合物降温至50-55℃,从出料管出料,继续降温至35-40℃进行粉碎,再烘干,得到共晶体麦芽糖醇和山梨醇;
所述晶种为结晶麦芽糖醇和γ-结晶山梨醇质量比1:1-3的混合物。
2.根据权利要求1所述的共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法,其特征在于,所述麦芽糖醇为结晶麦芽糖醇或纯度95%以上的液体麦芽糖醇;所述山梨醇为结晶山梨醇或纯度98%以上的液体山梨醇。
3.根据权利要求1所述的共晶体麦芽糖醇和山梨醇的制备方法,其特征在于,所述烘干的温度为45℃,时间为20-30min。
4.一种用于制备如权利要求1所述的共晶体麦芽糖醇和山梨醇的具有温度控制系统的反应釜,包括釜体,其特征在于,所述釜体内顶部设置有溶解槽,釜体上设置有与溶解槽内腔相连通的原料进料管,溶解槽的底面开有均布的过滤孔,溶解槽底面的下表面覆盖有翻转式的密封板,釜体上设置有伸出釜体外部且与釜体内腔相连通的抽真空管和晶种进料管,抽真空管伸出釜体的一端与真空泵相连,釜体的底部设置有与其内腔相连通的出料管和搅拌器,搅拌器伸出釜体的一端与第二电机相连,釜体的外壁设有夹套,夹套上分别设置有介质进口和介质出口;
所述的密封板经转轴装在溶解槽的底面的下方,转轴的一端与第一电机相连,构成过滤孔的翻转式启闭结构;
所述的原料进料管、晶种进料管和出料管上均设置有阀门,阀门分别为启闭原料进料管的第一阀门、启闭晶种进料管的第二阀门和启闭出料管的第三阀门;
所述的原料进料管有3根,分别为用于麦芽糖醇进料的第一进料管,用于山梨醇进料的第二进料管和用于加水的第三进料管,原料进料管上设置有用于检测进料流量的第一流量传感器;
所述的溶解槽腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第一温度传感器;所述的釜体腔体的底部设置有用于检测溶液温度的第二温度传感器;
所述的介质进口和介质出口分别为热介质进口、热介质出口、冷介质进口、冷介质出口;所述的热介质进口设置有用于检测热介质流量的第二流量传感器和控制热介质流量的热介质电磁阀;所述冷介质进口上设置有用于检测冷介质流量的第三流量传感器和控制冷介质流量的冷介质电磁阀。
5.根据权利要求4所述的具有温度控制系统的反应釜,其特征在于,还包括PLC和上位机,所述第一流量传感器、第二流量传感器、第三流量传感器、第一温度传感器、第二温度传感器均与PLC电连接;热介质电磁阀和冷介质电磁阀均与PLC电连接;PLC连接有报警器;PLC通过以太网与上位机连接。
6.根据权利要求5所述的具有温度控制系统的反应釜,其特征在于,所述反应釜所用的基于模糊神经网络的反应釜温度控制算法,包括以下步骤:
(1)确定模糊神经网络控制器的输入量和输出量,输入量为反应釜的温度误差和温度误差变化率,输出量为反应釜的冷介质阀门开度和热介质阀门开度;
(2)确定模糊神经网络的结构,上位机根据用户在实际生产过程中积累的经验数据,构造模糊神经网络控制器的初始模糊模型,经验数据包括反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度;模糊神经网络控制器的输入隶属度函数选取高斯函数;
(3)模糊神经网络的结构确定后,进行参数辨识;模糊神经网络控制器采用现场采集来的反应釜的进料流量、冷介质阀门开度、热介质阀门开度、冷介质流量、热介质流量及反应釜内温度对模糊神经网络控制器进行参数学习训练;
(4)将训练好的模糊神经网络控制器内置到PLC中,模糊神经网络控制器调整隶属度函数参数的中心值、宽度值,PLC根据模糊神经网络控制器控制执行机构来调节被控对象,从而实现对反应釜内温度的精准控制;执行机构为热介质电磁阀及冷介质电磁阀,被控对象为反应釜内的反应物。
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