CN115155465B - 提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法 - Google Patents

提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了反应釜领域，具体为一种提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法，其通过基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件能够确定最优条件组合进而提高酯化反应的收率。具体的所述的第一电磁阀用于控制清理产物频率，所述的第二电磁阀用于控制催化剂浓度，所述的第三电磁阀用于控制反应参与物浓度，所述的产物液位传感器用于反馈给电控器产物量的数据，所述的搅拌控制装置用于控制搅拌装置的搅拌频率，所述的温控器用于检测和控制反应腔内的温度；所述的电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度。

Description

提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法
技术领域
本发明涉及提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法。
背景技术
酯化反应收率大小与是否搅拌、是否及时清理产物、温度、催化剂浓度、参与反应物浓度等多种因素有关，但现有技术中，均从其中一种或几种因素入手通过简单的经验手段调整改变酯化反应收率，这种方式中并不能得到较优的结果，酯化反应收率依然很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高酯化反应收率的反应釜及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：提高酯化反应收率的反应釜，包括有反应腔，反应腔底部设有搅拌装置，搅拌装置外部连接搅拌控制装置，反应腔内部设有温控器，所述反应腔上部还设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，所述第一电磁阀设在清理产物通道上，所述第二电磁阀设在催化剂添加通管上，所述第三电磁阀设在反应参与物添加通管上，还包括有电控器，所述电控器与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、温控器、搅拌控制装置均电连接，所述电控器还与产物液位传感器电连接，所述的第一电磁阀用于控制清理产物频率，所述的第二电磁阀用于控制催化剂浓度，所述的第三电磁阀用于控制反应参与物浓度，所述的产物液位传感器用于反馈给电控器产物量的数据，所述的搅拌控制装置用于控制搅拌装置的搅拌频率，所述的温控器用于检测和控制反应腔内的温度；
所述的电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度。提高酯化反应收率的控制方法，包括的步骤有：在酯化反应过程中，电控器通过产物液位传感器实时地采集产物量，电控器通过温控器采集并控制温度，电控器通过搅拌控制装置采集并控制搅拌频率，电控器通过第一电磁阀采集并控制清理产物频率，电控器通过第二电磁阀采集并控制催化剂浓度，电控器通过第三电磁阀采集并控制反应参与物浓度，电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度。
进一步电控器在酯化反应过程中：
建立酯化反应收率随着时间量变化的函数f0，当其他条件变量不变基础上建立搅拌频率对f0改变量的第一作用函数f1，当其他条件变量不变基础上建立控制温度对f0改变量的第二作用函数f2，当其他条件变量不变基础上建立催化剂浓度对f0改变量的第三作用函数f3，当其他条件变量不变基础上建立清理产物频率对f0改变量的第四作用函数f4，当其他条件变量不变基础上建立反应参与物浓度对f0改变量的第五作用函数f5，
其中的
其中的
其中的
其中的
其中的
其中的y1-y5均表征条件变量，M1-M5均为常数，表征计算的精准度,N1-N5均为相应函数的控制系数，e为自然常数，a为f1中自变量均衡系数。
进一步电控器在酯化反应过程中：
改变搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度，形成具有五个维度的不同条件组合，在每一个条件下统计计算是否存在收率突变点，所述的收率突变点具体为：酯化反应收率随着时间量变化的函数f0在f1-f5共同作用下出现第一类判别数值P1大于阈值的点，第一类判别数值P1具体为， P1＝(g1`*g2`*g3`*g4*g5-g1*g2*g3*g4`*g5`)/(g4)2*(g5)2
其中的，g1，g2，g3，g4，g5分别为f1，f2，f3，f4，f5的极限数，其中的g1`， g2`，g3`，g4`，g5`分别为g1，g2，g3，g4，g5的导数；
所以P1＝
进一步电控器在酯化反应过程中：
计算收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数，如果收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数小于零，则计算收率突变点的第二类判别数值P2，第二类判别数值P2具体为酯化反应收率随着时间量变化的函数f0的拟合曲线在f1-f5共同作用下的曲率半径值，如果收率突变点的第二类判别数值 P2小于阈值，则将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量作为最优条件变量，该条件变量包括搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度；将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量的组合作为最优条件组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本申请通过基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件能够确定最优条件组合进而提高酯化反应的收率。具体的所述的第一电磁阀用于控制清理产物频率，所述的第二电磁阀用于控制催化剂浓度，所述的第三电磁阀用于控制反应参与物浓度，所述的产物液位传感器用于反馈给电控器产物量的数据，所述的搅拌控制装置用于控制搅拌装置的搅拌频率，所述的温控器用于检测和控制反应腔内的温度；所述的电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度。
附图说明
图1为本申请提高酯化反应收率的反应釜组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
本申请公开的提高酯化反应收率的反应釜，如图1，包括有反应腔100，反应腔 100底部设有搅拌装置101，搅拌装置101外部连接搅拌控制装置102，反应腔 100内部设有温控器107，所述反应腔100上部还设有第一电磁阀103、第二电磁阀104、第三电磁阀106，所述第一电磁阀103设在清理产物通道上，所述第二电磁阀104设在催化剂添加通管上，所述第三电磁阀106设在反应参与物添加通管上，还包括有电控器200，所述电控器200与第一电磁阀103、第二电磁阀 104、第三电磁阀106、温控器107、搅拌控制装置102均电连接，所述电控器200还与产物液位传感器105电连接，所述的第一电磁阀103用于控制清理产物频率，所述的第二电磁阀104用于控制催化剂浓度，所述的第三电磁阀106用于控制反应参与物浓度，所述的产物液位传感器105用于反馈给电控器200产物量的数据，所述的搅拌控制装置102用于控制搅拌装置101的搅拌频率，所述的温控器107用于检测和控制反应腔100内的温度；所述的电控器200基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度；,在具体实施中，酯化反应过程中，电控器200通过产物液位传感器105实时地采集产物量，电控器200通过温控器107采集并控制温度，电控器200通过搅拌控制装置102采集并控制搅拌频率，电控器200通过第一电磁阀103采集并控制清理产物频率，电控器200通过第二电磁阀104采集并控制催化剂浓度，电控器200通过第三电磁阀106采集并控制反应参与物浓度，电控器200基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度；本申请通过基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件能够确定最优条件组合进而提高酯化反应的收率。
相应的本申请也公开了提高酯化反应的收率控制方法，包括步骤有：在酯化反应过程中，电控器200通过产物液位传感器105实时地采集产物量，电控器200 通过温控器107采集并控制温度，电控器200通过搅拌控制装置102采集并控制搅拌频率，电控器200通过第一电磁阀103采集并控制清理产物频率，电控器 200通过第二电磁阀104采集并控制催化剂浓度，电控器200通过第三电磁阀106 采集并控制反应参与物浓度，电控器200基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度。
优选地电控器电控器200在酯化反应过程中：
建立酯化反应收率随着时间量变化的函数f0，当其他条件变量不变基础上建立搅拌频率对f0改变量的第一作用函数f1，当其他条件变量不变基础上建立控制温度对f0改变量的第二作用函数f2，当其他条件变量不变基础上建立催化剂浓度对f0改变量的第三作用函数f3，当其他条件变量不变基础上建立清理产物频率对f0改变量的第四作用函数f4，当其他条件变量不变基础上建立反应参与物浓度对f0改变量的第五作用函数f5，其中的
其中的
其中的
其中的
其中的
其中的y1-y5均表征条件变量，M1-M5均为常数，表征计算的精准度,N1-N5均为相应函数的控制系数，e为自然常数，a为f1中自变量均衡系数。
优选地电控器电控器200在酯化反应过程中：
改变搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度，形成具有五个维度的不同条件组合，在每一个条件下统计计算是否存在收率突变点，所述的收率突变点具体为：酯化反应收率随着时间量变化的函数f0在f1-f5共同作用下出现第一类判别数值P1大于阈值的点，第一类判别数值P1具体为， P1＝(g1`*g2`*g3`*g4*g5-g1*g2*g3*g4`*g5`)/(g4)2*(g5)2
其中的，g1，g2，g3，g4，g5分别为f1，f2，f3，f4，f5的极限数，其中的g1`， g2`，g3`，g4`，g5`分别为g1，g2，g3，g4，g5的导数；
所以P1＝
优选地电控器电控器200在酯化反应过程中：
计算收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数，如果收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数小于零，则计算收率突变点的第二类判别数值P2，第二类判别数值P2具体为酯化反应收率随着时间量变化的函数f0的拟合曲线在f1-f5共同作用下的曲率半径值，如果收率突变点的第二类判别数值 P2小于阈值，则将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量作为最优条件变量，该条件变量包括搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度；将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量的组合作为最优条件组合。

Claims (1)

1.使用反应釜提高酯化反应收率的控制方法，其特征在于，所述反应釜包括有反应腔，反应腔底部设有搅拌装置，搅拌装置外部连接搅拌控制装置，反应腔内部设有温控器，所述反应腔上部还设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，所述第一电磁阀设在清理产物通道上，所述第二电磁阀设在催化剂添加通管上，所述第三电磁阀设在反应参与物添加通管上，还包括有电控器，所述电控器与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、温控器、搅拌控制装置均电连接，所述电控器还与产物液位传感器电连接，所述的第一电磁阀用于控制清理产物频率，所述的第二电磁阀用于控制催化剂浓度，所述的第三电磁阀用于控制反应参与物浓度，所述的产物液位传感器用于反馈给电控器产物量的数据，所述的搅拌控制装置用于控制搅拌装置的搅拌频率，所述的温控器用于检测和控制反应腔内的温度；所述的电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度；
所述控制方法，包括的步骤有：在酯化反应过程中，电控器通过产物液位传感器实时地采集产物量，电控器通过温控器采集并控制温度，电控器通过搅拌控制装置采集并控制搅拌频率，电控器通过第一电磁阀采集并控制清理产物频率，电控器通过第二电磁阀采集并控制催化剂浓度，电控器通过第三电磁阀采集并控制反应参与物浓度，电控器基于多种条件的共同作用效果协同地调整一个或多个条件，条件包括：反应温度、搅拌频率、清理产物频率、催化剂浓度、反应参与物浓度；电控器在酯化反应过程中：
建立酯化反应收率随着时间量变化的函数f0，当其他条件变量不变基础上建立搅拌频率对f0改变量的第一作用函数f1，当其他条件变量不变基础上建立控制温度对f0改变量的第二作用函数f2，当其他条件变量不变基础上建立催化剂浓度对f0改变量的第三作用函数f3，当其他条件变量不变基础上建立清理产物频率对f0改变量的第四作用函数f4，当其他条件变量不变基础上建立反应参与物浓度对f0改变量的第五作用函数f5，
其中的
其中的
其中的
其中的
其中的
其中的y1-y5均表征条件变量，M1-M5均为常数，表征计算的精准度,N1-N5均为相应函数的控制系数，e为自然常数，a为f1中自变量均衡系数；
电控器在酯化反应过程中：
改变搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度，形成具有五个维度的不同条件组合，在每一个条件下统计计算是否存在收率突变点，所述的收率突变点具体为：酯化反应收率随着时间量变化的函数f0在f1-f5共同作用下出现第一类判别数值P1大于阈值的点，第一类判别数值P1具体为，P1＝(g1`*g2`*g3`*g4*g5-g1*g2*g3*g4`*g5`)/(g4)2*(g5)2
其中的，g1，g2，g3，g4，g5分别为f1，f2，f3，f4，f5的极限数，其中的g1`，g2`，g3`，g4`，g5`分别为g1，g2，g3，g4，g5的导数；
所以P1＝
电控器在酯化反应过程中：
计算收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数，如果收率突变点左右邻域点的第一类判别数值P1的乘数小于零，则计算收率突变点的第二类判别数值P2，第二类判别数值P2具体为酯化反应收率随着时间量变化的函数f0的拟合曲线在f1-f5共同作用下的曲率半径值，如果收率突变点的第二类判别数值P2小于阈值，则将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量作为最优条件变量，该条件变量包括搅拌频率、控制温度、催化剂浓度、清理产物频率、反应参与物浓度；将该收率突变点产生所对应的作用函数中的条件变量的组合作为最优条件组合。
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