CN114460024B - 一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法及系统，所述方法包括：获取光焰的紫外可见信号；选取所述紫外可见信号的特征峰；建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；对所述趋势线进行预处理；对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。本发明中的上述方法以紫外线可检测器代替不同操作员的眼睛，可以智能实时的监控，解放劳动力，获取更稳定、可靠，连续、实时的检测结果。
Description
技术领域
本发明涉及智能监控领域，特别是涉及一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法及系统。
背景技术
化工企业在合成氯化氢过程中，通常利用来自氯氢处理工序的氢气和氯气在合成炉中进行反应生成氯化氢。氯化氢经冷却器降温后，用于氯乙烯单体的生产或者制作盐酸。
氯化氢在合成过程中是否过氯或者过氢，可以通过气体燃烧情况进行体现，如果过氯用肉眼可以观察到黄色，如果过氢，火焰为白色，但火焰稍有晃动，过氢量大时晃动变小。
在合成过程中，实时监控氢气和氯气的比例非常重要，如果比例不当，会造成带有不完全燃烧氯气的氯化氢送入氯乙烯单体生产工序。当氯气浓度超过一定值时，过量的游离氯可与乙炔发生剧烈反应，放出大量热，发生燃烧、爆炸等恶性事故，不仅损坏管道、设备，给安全生产也会带来极大威胁。因此在氯化氢生产过程中严禁氯化氢过氯。如果生产过程中过氢，会增加生产成本。
目前行业内常见的检测氯化氢中过氯和过氢的方法主要是人工观察法，氢气和氯气在氯化氢合成炉中反应时，如果过氯，火焰颜色为淡黄色，火焰稍有晃动，如果过氢，火焰颜色为白色，火焰稍有晃动，过氢量大时晃动变小。如果合成炉中含氧，火焰颜色为红色或粉色，火焰稍有晃动。人工观察法需要24小时有人员在窗口观察火焰颜色，不同人对颜色敏感程度不同，而且人在工作中由于疲劳、眼部疾病等问题会出现很多不确定性，因此无法连续、及时、全面地检测出氯化氢中是否过氯，容易存在事故隐患。直接或间接在线分析法的缺点是投资大，费用高，返修率高，灵敏度较差，误操作可能大，不利于稳定生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法及系统，用检测器代替人眼，实时监控氯气氢气的比例，精确的将氯气氢气比控制在安全比例。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法，所述方法包括：
获取光焰的紫外可见信号；
选取所述紫外可见信号的特征峰；
建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；
对所述趋势线进行预处理；
对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；
结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；
当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
可选的，所述获取光焰的紫外可见信号具体包括：
在生产设备上开孔；
将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；
光纤探头固定在所述法兰圈上；
将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号。
可选的，所述选取所述紫外可见信号的特征峰具体是在550nm-595nm区间选取紫外可见信号的特征峰。
可选的，对所述趋势线进行预处理具体包括：
采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
本发明另外提供一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统，所述系统包括：
紫外可见信号获取模块，用于获取光焰的紫外可见信号；
特征峰选取模块，用于选取所述紫外可见信号的特征峰；
趋势线建立模块，用于建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；
预处理模块，用于对所述趋势线进行预处理；
一阶导处理模块，用于对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；
报警阈值设定模块，用于结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；
报警模块，用于当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
可选的，所述紫外可见信号获取模块具体包括：
开孔单元，用于在生产设备上开孔；
焊接单元，用于将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；
光纤探头固定单元，用于将光纤探头固定在所述法兰圈上；
紫外可见检测器安装单元，用于将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号。
可选的，所述特征峰选取模块具体是在550nm-595nm区间选取紫外可见信号的特征峰。
可选的，所述预处理模块具体包括：
采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
(1)根据本发明的技术方案，通过设置检测器代替人眼，避免由于不同观察员之间经验不同和观察员疲劳等人工原因导致的误差；
(2)根据本发明的技术方案，可以实时记录监控结果，不需要观察员手动记录，整个数据更加完善并精确；
(3)本发明的技术方案施工简单，解放劳动力，只需要对仪器定期简单维护即可。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法流程图；
图2为本发明实施例氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法及系统，用检测器代替人眼，实时监控氯气氢气的比例，精确的将氯气氢气比控制在安全比例。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法流程图，如图1所示，所述方法包括：
步骤101：获取光焰的紫外可见信号。
目前行业内常见的检测氯化氢中过氯和过氢的方法主要是人工观察法，氢气和氯气在氯化氢合成炉中反应时，如果过氯，火焰颜色为淡黄色，火焰稍有晃动，如果过氢，火焰颜色为白色，火焰稍有晃动，过氢量大时晃动变小。如果合成炉中含氧，火焰颜色为红色或粉色，火焰稍有晃动。人工观察法需要24小时有人员在窗口观察火焰颜色，不同人对颜色敏感程度不同，而且人在工作中由于疲劳、眼部疾病等问题会出现很多不确定性，因此无法连续、及时、全面地检测出氯化氢中是否过氯，容易存在事故隐患。直接或间接在线分析法的缺点是投资大，费用高，返修率高，灵敏度较差，误操作可能大，不利于稳定生产。
本发明采用紫外可见法，以紫外线可检测器代替不同操作员的眼睛，可以智能实时的监控，解放劳动力，获取更稳定、可靠，连续、实时的检测结果。
具体的，是在生产设备上开孔；将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；光纤探头固定在所述法兰圈上；将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号。
步骤102：选取所述紫外可见信号的特征峰。
具体是在550nm-595nm区间选取紫外可见信号的特征峰。
步骤103：建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线。
步骤104：对所述趋势线进行预处理。
具体的，采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
步骤105：对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据。
步骤106：结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值。
步骤107：当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
图2为本发明实施例一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统结构示意图，如图2所示，所述系统包括：
紫外可见信号获取模块201，用于获取光焰的紫外可见信号；
特征峰选取模块202，用于选取所述紫外可见信号的特征峰；
趋势线建立模块203，用于建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；
预处理模块204，用于对所述趋势线进行预处理；
一阶导处理模块205，用于对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；
报警阈值设定模块206，用于结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；
报警模块207，用于当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
其中，所述紫外可见信号获取模块201具体包括：
开孔单元，用于在生产设备上开孔；
焊接单元，用于将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；
光纤探头固定单元，用于将光纤探头固定在所述法兰圈上；
紫外可见检测器安装单元，用于将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号。
所述预处理模块204具体包括：
采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法，其特征在于，所述方法包括：
获取光焰的紫外可见信号；具体包括：
在生产设备上开孔；
将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；
光纤探头固定在所述法兰圈上；
将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号；
选取所述紫外可见信号的特征峰；
建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；
对所述趋势线进行预处理；
对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；
结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；
当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
2.根据权利要求1所述的氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法，其特征在于，所述选取所述紫外可见信号的特征峰具体是在550nm-595nm区间选取紫外可见信号的特征峰。
3.根据权利要求1所述的氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控方法，其特征在于，对所述趋势线进行预处理具体包括：
采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
4.一种氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统，其特征在于，所述系统包括：
紫外可见信号获取模块，用于获取光焰的紫外可见信号；具体包括：
开孔单元，用于在生产设备上开孔；
焊接单元，用于将法兰圈焊接到氯化氢合成炉；
光纤探头固定单元，用于将光纤探头固定在所述法兰圈上；
紫外可见检测器安装单元，用于将紫外可见检测器安装在所述光纤探头上来收集光焰的紫外可见信号；
特征峰选取模块，用于选取所述紫外可见信号的特征峰；
趋势线建立模块，用于建立以横坐标为时间纵坐标为特征峰吸光度最高值的趋势线；
预处理模块，用于对所述趋势线进行预处理；
一阶导处理模块，用于对预处理后的趋势线进行一阶导处理，得到一阶导数据；
报警阈值设定模块，用于结合氢气氯气比，在一阶导处理后的趋势线上设定报警阈值；
报警模块，用于当一阶导数据绝对值超过所述报警阈值时触发警报。
5.根据权利要求4所述的氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统，其特征在于，所述特征峰选取模块具体是在550nm-595nm区间选取紫外可见信号的特征峰。
6.根据权利要求4所述的氯化氢合成炉中氢气、氯气在线实时监控系统，其特征在于，所述预处理模块具体包括：
采用平滑、归一化以及中心化降噪对所述趋势线进行预处理。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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