CN117018660A - 防回液的精馏塔除水系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了防回液的精馏塔除水系统及方法，其包括：第一温度确定模块，用于获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；第二温度确定模块，用于确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；除水模块，用于对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。将目标产品中包含的水分进行有效剔除，降低了对精馏塔内热量的消耗，也便于在提高目标产品的收率以及纯度的同时提升目标产品的产量。

Description

防回液的精馏塔除水系统及方法

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，特别涉及一种防回液的精馏塔除水系统及方法。

背景技术

精馏塔是进行精馏的一种塔式气液接触装置，利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的，先广泛应用在化工行业；

但是，目前在对精馏塔的应用还依旧停留在最初阶段，即对产品进行简单的精馏操作，因精馏塔内部存在气液两种状态的物质，在精馏过程中，气相中会包含一定的水蒸气，且由于水蒸气在回流时依旧会回流至精馏塔内部，会大大消耗精馏塔内部的热量，从而降低目标产品的产量以及效率；

因此，本发明提供了一种防回液的精馏塔除水系统及方法。

发明内容

本发明提供一种防回液的精馏塔除水系统及方法，用以通过确定精馏塔内目标产品与水蒸气的分离温度，实现通过对分离温度进行控制，将目标产品中包含的水分进行有效剔除，降低了对精馏塔内热量的消耗，也便于在提高目标产品的收率以及纯度的同时提升目标产品的产量。

本发明提供了一种防回液的精馏塔除水系统，包括：

第一温度确定模块，用于获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

第二温度确定模块，用于确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

除水模块，用于对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，第一温度确定模块，包括：

请求生成单元，用于提取精馏塔内目标产品的产品属性，并对产品属性进行解析，得到目标产品的产品标签，且基于产品标签生成信息调取请求；

信息检索单元，用于将信息调取请求传输至预设服务器，并基于预设服务器将信息调取请求中包含的产品标签分别与预设数据库进行第一匹配，且基于第一匹配结果从目标预设数据库中调取目标产品在不同生产纯度下的历史生产数据；

温度确定单元，用于对历史生产数据进行图像化处理，并基于图像化处理结果确定目标产品在不同生产纯度下的温度波动区间，同时，获取对目标产品的生产任务，并基于生产任务确定目标生产纯度，且基于目标生产纯度与不同生产纯度下的温度波动区间确定目标产品的合成温度。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，温度确定单元，包括：

历史数据获取子单元，用于获取得到的历史生产数据，并确定历史生产数据对应的目标取值，且以纯度值为横轴，合成温度为纵轴构建二维直角坐标系；

图像绘制子单元，用于基于目标取值将多组目标产品在不同生产纯度下的合成温度以预设展示点在构建的二维直角坐标系中进行展示，并基于展示结果剔除预设展示点中的孤立展示点；

温度确定子单元，用于基于剔除结果确定目标产品在同一纯度下的最低合成温度值以及最高合成温度值，并基于最低合成温度值以及最高合成温度值得到目标产品在当前生产纯度下的温度波动区间。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，第一温度确定模块，包括：

温度获取单元，用于获取得到的目标产品的合成温度以及精馏塔的设备属性，并基于设备属性确定精馏塔的可供加热范围，且当合成温度在可供加热范围内时，确定对精馏塔的阶梯加热温度；

加热单元，用于基于阶梯加热温度生成温度控制指令，并基于温度控制指令控制预设加热装置进行阶梯加热，直至精馏塔内部的温度与合成温度一致；

温度控制单元，用于基于预设温度监测装置监测精馏塔内部的实时温度，并当实时温度与合成温度的温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，完成对精馏塔的恒温加热。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，温度控制单元，包括：

温度获取子单元，用于获取得到的合成温度，并确定合成温度对应的上限值以及下限值，其中，合成温度为温度区间；

温度区间划分子单元，用于基于上限值以及下限值确定目标中间温度值，并基于目标中间温度值将合成温度划分为第一温度区间和第二温度区间，且分别确定第一温度区间和第二温度区间对应的最低干预温度值和最高干预温度值；

温度控制子单元，用于将监测到的实时温度与目标中间温度值进行第一比较，并基于第一比较结果确定精馏塔内部的实时温度与第一温度区间和第二温度区间的相对关系；

所述温度控制子单元，还用于基于相对关系将实时温度与最低干预温度值或最高干预温度值进行第二比较，并当温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，其中，最低干预温度值对应升温指令，最高干预温度值对应降温指令。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，第二温度确定模块，包括：

气体种类确定单元，用于获取目标产品的生产流程，并基于生产流程确定目标产品在生产过程中包含的中间产物，且确定中间产物的产品类型；

信息调取子单元，用于调取预设产品物理属性记录表，并将目标产品以及中间产物的产品类型分别与预设产品物理属性记录表中包含的预设产品进行匹配，且基于匹配结果分别提取目标产品以及不同中间产物对应的物理属性，同时，获取水蒸气的物理属性；

分离温度确定单元，用于基于调取到物理属性分别确定目标产品、不同中间产物以及水蒸气对应的目标露点，并基于目标露点递减的顺序将目标露点进行阶梯排序，且基于阶梯排序结果得到目标产品与水蒸气的分离温度。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，除水模块，包括：

温度调整单元，用于获取目标产品与水蒸气的分离温度以及目标产品在生产过程中包含的中间产物的目标露点，并基于目标露点与分离温度的相对大小关系分别确定精馏塔顶部冷凝器的冷凝温度值，且基于冷凝温度值对冷凝器进行第一温度控制；

气量监测单元，用于基于第一温度控制结果对目标混合气体进行第一分离操作，同时，基于预设气体通量监测装置实时监测单位时间内混合气体的通入量，并对冷凝器内对混合气体冷凝后的气体进行抽样监测，得到冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值；

产品分离单元，用于确定混合气体中的初始气体种类以及对应的初始浓度值，并基于冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值和初始气体种类以及对应的初始浓度值确定当前冷凝温度值对混合气体的分离效率，同时，基于分离效率确定冷凝温度值与单位时间内混合气体的通入量相对变化关系，并基于相对变化关系根据预设分离效率以及单位时间内混合气体的实时通入量对冷凝器进行第二温度控制，且基于第二温度控制完成对混合气体中中间产物和水蒸气的液化及分离。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，产品分离单元，包括：

中间产物获取子单元，用于获取得到的中间产物，并对中间产物进行收集，得到中间产物的混合溶液；

控制子单元，用于确定精馏塔在对目标产品生产时的多断点原料添加时机，并基于多断点原料添加时机生成阀门触动指令，且基于阀门触动指令在多断点原料添加时机控制预设阀门进行开启；

中间产物回流子单元，用于当预设阀门开启后，基于预设加压装置对中间产物的混合溶液所在的回流管进行加压，并基于加压结果将中间产物的混合溶液回流至精馏塔内部，且在回流管内的混合溶液回流完毕后，基于阀门触动指令控制预设阀门进行关闭。

优选的，一种防回液的精馏塔除水系统，除水模块，包括：

液体收集单元，用于获取对水蒸气进行液化后得到的水溶液，并将液化得到的水溶液在预设容器中进行收集，且基于预设传感器实时监测预设容器中水溶液表面的水压值以及预设容器中的水量值；

排水单元，用于获取预设容器可允许标准水压值以及可允许标准水量值，并基于可允许标准水压值以及可允许标准水量值生成阀门控制指令，且当存在预设容器中水溶液表面的水压值或预设容器中的水量值大于对应的可允许标准水压值或可允许标准水量值时，基于阀门控制指令控制预设容器中的阀门进行开启，将水溶液排出精馏塔，直至将预设容器中的水溶液全部排出后将阀门进行关闭；

容器烘干单元，用于当预设容器中的水溶液排出完毕后，控制预设烘干装置对预设容器进行烘干操作，完成对精馏塔的除水操作。

本发明提供了一种防回液的精馏塔除水方法，包括：

步骤1：获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

步骤2：确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

步骤3：对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种防回液的精馏塔除水系统的结构图；

图2为本发明实施例中一种防回液的精馏塔除水系统中第一温度确定模块的结构图；

图3为本发明实施例中一种防回液的精馏塔除水方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，如图1所示，包括：

第一温度确定模块，用于获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

第二温度确定模块，用于确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

除水模块，用于对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。

该实施例中，目标产品指的是需要通过精馏塔内反应釜对原料进行反应后得到的产品，且该产品能够进行气液分析，从而实现通过精馏塔得到目标产品，具体可以是1，2，4-1H三氮唑或其他产品等。

该实施例中，合成温度指的是能够对原料进行加热反应，以生成该目标产品所需要的加热温度值。

该实施例中，恒温加热指的是对精馏塔的加热温度进行监测，从而保障对精馏塔内的反应釜提供合格的反应条件，确保目标产品生成的效率。

该实施例中，混合气体指的是当达到目标产品的合成温度时，由于加热，原料中存在的水分会随目标产品一同从精馏塔自下而上进行运行，从而形成混合气体。

该实施例中，物理属性指的是目标产品与水蒸气分别对应的气化温度值以及液化温度值，从而便于将目标产品与水蒸气进行分离。

该实施例中，分离温度指的是对混合气体中包含的水蒸气进行液化的温度值，同时，在该分离温度下，目标产品仍为气体状态，从而实现对目标产品中包含的水分进行剔除。

该实施例中，对分离温度进行调整及控制指的是根据混合气体的单位时间通入量对分离温度进行调整，从而确保将混合气体中的水蒸气进行液化。

该实施例中，对液化后得到的水分进行疏水操作指的是将混合气体中液化后的水分排出精馏塔的反应系统，可使精馏塔内的反应向正方向进行，将水分有效移出可降低热量的消耗。

上述技术方案的有益效果是：通过确定精馏塔内目标产品与水蒸气的分离温度，实现通过对分离温度进行控制，将目标产品中包含的水分进行有效剔除，降低了对精馏塔内热量的消耗，也便于在提高目标产品的收率以及纯度的同时提升目标产品的产量。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，如图2所示，第一温度确定模块，包括：

请求生成单元，用于提取精馏塔内目标产品的产品属性，并对产品属性进行解析，得到目标产品的产品标签，且基于产品标签生成信息调取请求；

信息检索单元，用于将信息调取请求传输至预设服务器，并基于预设服务器将信息调取请求中包含的产品标签分别与预设数据库进行第一匹配，且基于第一匹配结果从目标预设数据库中调取目标产品在不同生产纯度下的历史生产数据；

温度确定单元，用于对历史生产数据进行图像化处理，并基于图像化处理结果确定目标产品在不同生产纯度下的温度波动区间，同时，获取对目标产品的生产任务，并基于生产任务确定目标生产纯度，且基于目标生产纯度与不同生产纯度下的温度波动区间确定目标产品的合成温度。

该实施例中，产品属性是用于表征精馏塔内目标产品的产品类型以及产品在生产时的生产流程以及生产要求等。

该实施例中，产品标签是用于标记目标产品的产品类型的一种标记标签，通过该标签可快速对目标产品的产品类型进行有效确认。

该实施例中，预设服务器是提前设定好的，用于存储对目标产品的历史生产数据。

该实施例中，预设数据库是预设服务器中包含的数据库，每一预设数据库中存储一种类型的产品的历史生产数据。

该实施例中，目标预设数据库指的是与目标产品的产品标签相匹配的数据库，是预设服务器中包含的预设数据库中的一个。

该实施例中，历史生产数据指的是目标产品在不同纯度要求下记录的生产信息，具体包括目标产品在不同纯度下的合成温度以及分离温度等。

该实施例中，图像化处理指的是将目标产品在不同纯度下的历史生产数据采用直角坐标系进行展示，从而便于确定目标产品对应的合成温度。

该实施例中，生产任务指的是对目标产品的纯度要求以及生产量的要求等。

该实施例中，目标生产纯度指的是目标产品需要达到的纯度。

上述技术方案的有益效果是：通过对目标产品的产品属性进行分析，实现根据产品属性从预设服务器中对目标产品在不同纯度下的历史生产数据进行有效调取，并对调取到的历史生产数据进行图像化处理，实现对不同纯度下的目标产品的温度波动区间进行锁定，最后，根据目标产品的生产任务确定目标产品的目标生产纯度，且将目标生产纯度与不同纯度下的目标产品的温度波动区间进行匹配，实现对目标产品的合成温度进行准确可靠的锁定，确保对目标产品的收率，也便于在对目标产品生产时进行有效的除水操作。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，温度确定单元，包括：

历史数据获取子单元，用于获取得到的历史生产数据，并确定历史生产数据对应的目标取值，且以纯度值为横轴，合成温度为纵轴构建二维直角坐标系；

图像绘制子单元，用于基于目标取值将多组目标产品在不同生产纯度下的合成温度以预设展示点在构建的二维直角坐标系中进行展示，并基于展示结果剔除预设展示点中的孤立展示点；

温度确定子单元，用于基于剔除结果确定目标产品在同一纯度下的最低合成温度值以及最高合成温度值，并基于最低合成温度值以及最高合成温度值得到目标产品在当前生产纯度下的温度波动区间。

该实施例中，目标取值指的是历史生产数据对应的具体取值大小情况。

该实施例中，预设展示点指的是将历史生产数据的取值以数据点的形式在构建的二维直角坐标系中进行展示。

该实施例中，孤立展示点指的是二维直角坐标系中的所有预设展示点中脱离预设展示点集群的展示点，即与预设展示点平均值偏差过大的预设展示点。

上述技术方案的有益效果是：通过对目标产品的历史生产数据进行分析，实现将多组目标产品在不同纯度下的合成温度在构建的二维直角坐标系中进行展示，从而实现对同一纯度下的最低合成温度值以及最高合成温度值，最终，根据最低合成温度值以及最高合成温度值实现对目标产品在当前生产纯度下的温度波动区间进行锁定，保障了对目标产品的有效生产，也便于对目标产品中包含的水分进行有效剔除，降低了对精馏塔内热量的消耗。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，第一温度确定模块，包括：

温度获取单元，用于获取得到的目标产品的合成温度以及精馏塔的设备属性，并基于设备属性确定精馏塔的可供加热范围，且当合成温度在可供加热范围内时，确定对精馏塔的阶梯加热温度；

加热单元，用于基于阶梯加热温度生成温度控制指令，并基于温度控制指令控制预设加热装置进行阶梯加热，直至精馏塔内部的温度与合成温度一致；

温度控制单元，用于基于预设温度监测装置监测精馏塔内部的实时温度，并当实时温度与合成温度的温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，完成对精馏塔的恒温加热。

该实施例中，设备属性指的是精馏塔中包含的器件种类以及各器件对应的工作性能，具体可以是能够提供的最高温度等参数。

该实施例中，可供加热范围指的是精馏塔能够提供的温度变化区间，例如可以是0摄氏度-500摄氏度等。

该实施例中，阶梯加热温度指的是精馏塔在胜场目标产品时需要对塔内温度进行逐级加热的温度值，例如可以是先从0摄氏度上升至50摄氏度，并在50摄氏度加热一段时间，判断精馏塔在当前温度下是否存在异常，且在无异常时再对塔内温度进行上升，直至达到需要的合成温度。

该实施例中，预设加热装置是提前设定好的，用于对精馏塔内部的原料进行加热，从而实现对目标产品的合成。

该实施例中，预设温度监测装置是提前设定好的，具体可以是温度传感器等。

该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于表征允许的最低温差，是可以是进行调整的。

上述技术方案的有益效果是：通过对精馏塔的设备属性进行分析，实现对精馏塔的可供加热范围进行锁定，并根据合成温度和可供加热范围确定阶梯加热温度，最终实现将精馏塔内部的温度控制与合成温度一致，保障了对目标产品进行有效生产，同时，也便于对标产品中包含的水分进行有效剔除，提升生产效率。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，温度控制单元，包括：

温度获取子单元，用于获取得到的合成温度，并确定合成温度对应的上限值以及下限值，其中，合成温度为温度区间；

温度区间划分子单元，用于基于上限值以及下限值确定目标中间温度值，并基于目标中间温度值将合成温度划分为第一温度区间和第二温度区间，且分别确定第一温度区间和第二温度区间对应的最低干预温度值和最高干预温度值；

温度控制子单元，用于将监测到的实时温度与目标中间温度值进行第一比较，并基于第一比较结果确定精馏塔内部的实时温度与第一温度区间和第二温度区间的相对关系；

所述温度控制子单元，还用于基于相对关系将实时温度与最低干预温度值或最高干预温度值进行第二比较，并当温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，其中，最低干预温度值对应升温指令，最高干预温度值对应降温指令。

该实施例中，目标中间温度值指的是上限值与下限值的平均取值，目的是将温度区间平均划分为两部分。

该实施例中，第一温度区间指的是通过目标中间温度值将合成温度划分后，下限值至目标中间温度值组成的温度区间。

该实施例中，第二温度区间指的是通过目标中间温度值将合成温度划分后，目标中间温度值至上限值组成的温度区间。

该实施例中，最低干预温度值指的是当精馏塔内部的实时温度低于一定数值需要预设加热装置进行再次加热时对应的温度值。

该实施例中，最高干预温度值指的是是当精馏塔内部的实时温度高于一定数值需要停止加热的温度值。

该实施例中，第一比较指的是将精馏塔内部的实时温度与目标中间温度值进行比较，从而便于确定精馏塔内部的实时温度处于第一温度区间还是第二温度区间。

该实施例中，相对关系是用于表征精馏塔内部的实时温度处于第一温度区间还是第二温度区间。

该实施例中，基于相对关系将实时温度与最低干预温度值或最高干预温度值进行第二比较指的是当实时温度处于第一温度区间时，则与第一温度区间对应的最低干预温度值进行比较，当实时温度处于第二温度区间时，则与第二温度区间对应的最高干预温度进行比较。

该实施例中，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整指的是当实时温度低于最低干预温度值时，则控制预设加热装置进行加热操作，当实时温度高于最高干预温度值，则进行降温操作。

上述技术方案的有益效果是：通过将合成温度进行区间划分，并将精馏塔内部的实时温度与划分得到的区间进行比较，从而实现对精馏塔当前内部的实时温度情况进行把握，确保在温度过低时进行加热处理，也便于在温度过高时进行降温处理，实现对精馏塔内部实时温度的动态调整，从而保障了目标产品的生产条件，便于提高目标产品的生产效率以及生产质量。

实施例6：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，第二温度确定模块，包括：

气体种类确定单元，用于获取目标产品的生产流程，并基于生产流程确定目标产品在生产过程中包含的中间产物，且确定中间产物的产品类型；

信息调取子单元，用于调取预设产品物理属性记录表，并将目标产品以及中间产物的产品类型分别与预设产品物理属性记录表中包含的预设产品进行匹配，且基于匹配结果分别提取目标产品以及不同中间产物对应的物理属性，同时，获取水蒸气的物理属性；

分离温度确定单元，用于基于调取到物理属性分别确定目标产品、不同中间产物以及水蒸气对应的目标露点，并基于目标露点递减的顺序将目标露点进行阶梯排序，且基于阶梯排序结果得到目标产品与水蒸气的分离温度。

该实施例中，生产流程指的是目标产品在生产过程中对应的生产步骤以及各步骤对应的生产要求和生产过程中存在的中间产物等。

该实施例中，中间产物指的是通过精馏塔在合成目标产品时产生的副产物。

该实施例中，预设产品物理属性记录表是提前已知的，用于表征不同产品对应的沸点以及露点等。

该实施例中，预设产品指的是预设产品物理属性记录表中包含的所有产品。

该实施例中，目标露点指的是目标产品、不同中间产物以及水蒸气对应的液化温度值，即目标产品、不同中间产物以及水蒸气由气态转化为液态对应的温度值。

上述技术方案的有益效果是：通过确定目标产品的生产流程，并根据生产流程确定目标产品生产过程中包含的中间产物以及中间产物对应的目标露点，最后根据确定的目标露点实现对混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度进行准确有效的确定，从而便于对目标产品中包含的水分进行有效剔除，保障了对目标产品的产量以及收率。

实施例7：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，除水模块，包括：

温度调整单元，用于获取目标产品与水蒸气的分离温度以及目标产品在生产过程中包含的中间产物的目标露点，并基于目标露点与分离温度的相对大小关系分别确定精馏塔顶部冷凝器的冷凝温度值，且基于冷凝温度值对冷凝器进行第一温度控制；

气量监测单元，用于基于第一温度控制结果对目标混合气体进行第一分离操作，同时，基于预设气体通量监测装置实时监测单位时间内混合气体的通入量，并对冷凝器内对混合气体冷凝后的气体进行抽样监测，得到冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值；

产品分离单元，用于确定混合气体中的初始气体种类以及对应的初始浓度值，并基于冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值和初始气体种类以及对应的初始浓度值确定当前冷凝温度值对混合气体的分离效率，同时，基于分离效率确定冷凝温度值与单位时间内混合气体的通入量相对变化关系，并基于相对变化关系根据预设分离效率以及单位时间内混合气体的实时通入量对冷凝器进行第二温度控制，且基于第二温度控制完成对混合气体中中间产物和水蒸气的液化及分离。

该实施例中，基于目标露点与分离温度的相对大小关系分别确定精馏塔顶部冷凝器的冷凝温度值指的是根据中间产物在液化时的温度要求依次降低或上升冷凝器对应的温度值，从而实现将混合气体中包含的水蒸气与目标产品进行有效分离。

该实施例中，第一温度控制指的是根据中间产物的目标露点对冷凝器中的温度进行调整，即将冷凝器中的温度调整至与目标露点一致，从而实现将缓和气体中包含的水分进行去除。

该实施例中，第一分离操作指的是通过冷凝器中设置的冷凝温度值对混合气体中包含的不同成分进行分离。

该实施例中，预设气体通量监测装置是提前设定好的，设置在精馏塔顶部，用于实时监测精馏塔顶部流入冷凝器中的气体量。

该实施例中，初始气体种类指的是精馏塔顶部的混合气体中包含的气体种类，即未进入冷凝器之间包含的气体种类。

该实施例中，初始浓度值指的是初始气体种类分别对应的含量。

该实施例中，分离效率是用于表征在当前冷凝温度值下，冷凝器对混合产品中包含的中间产物和水蒸气的分离效果。

该实施例中，基于分离效率确定冷凝温度值与单位时间内混合气体的通入量相对变化关系指的是确定随着混合气体通入量的增大，且在冷凝温度值不变的条件下对混合气体中包含的中间产物和水蒸气的分离程度，目的是为了确定在冷凝温度值不变的条件下，冷凝器在不同气体通入量下的分离效果，从而比那与根据气体通入量实时对冷凝器内部的冷凝温度值进行调整，保障对缓和气体的分离效果。

该实施例中，预设分离效率是提前设定好的，用于表征通过冷凝器需要达到的分离效果。

该实施例中，第二温度控制指的是在预设分离效率不变的条件下，根据混合气体的通入量，对冷凝器内部的冷凝温度值进行实时调整，从而确保对混合气体中包含的中间产物和水蒸气的分离效果。

该实施例中，基于第二温度控制完成对混合气体中中间产物和水蒸气的液化及分离，包括：

获取精馏塔内部的结构面积以及精馏塔对应的传热系数，同时，获取液化得到的水溶液的质量值，并基于精馏塔内部的结构面积、精馏塔对应的传热系数以及水溶液的质量值计算在生产目标产品时的无效耗热量，且基于无效耗热量计算对目标产品的生产效率，具体步骤包括：

根据如下公式计算在生产目标产品时的无效耗热量：

其中，Q表示在生产目标产品时的无效耗热量；ρ表示精馏塔的温差修正系数，且取值范围为(0.8，1.2)；S表示精馏塔内部的结构面积，且量纲为m²；表示精馏塔的传热系数，取值范围为(1.2，3.5)，且量纲为W/(m²·℃)；T₁表示精馏塔工作时，内部达到的合成温度值；T₂表示精馏塔外部的环境温度值；C表示水溶液的比热容值；m表示液化得到的水溶液的质量值；T₃表示水蒸气对应的温度值；T₄表示水溶液对应的温度值；

根据如下公式计算对目标产品的生产效率：

其中，η表示对目标产品的生产效率，且取值范围为(0，1)；ω表示误差因子，且取值范围为(0.02，0.03)；w表示精馏塔在生产目标产品时提供的热能总量；τ表示随精馏塔中水分的排出以及外界环境温度的变化对无效耗热量的影响系数，且取值范围为(0.5，0.7)；Q表示在生产目标产品时的无效耗热量；V表示精馏塔在生产目标产品时，目标产品的产出速度值；t表示精馏塔对目标产品的生产时间长度值；M表示在生产时间长度值t下对目标产品的预期产出量，且取值大于V*t；

将计算得到的生产效率与预设效率阈值进行比较；

若计算得到的生产效率大于或等于预设效率阈值，则判定精馏塔对目标产品的生产效率以及对精馏塔的除水操作合格；

否则，判定精馏塔对目标产品的生产效率以及对精馏塔的除水操作不合格，并确定对精馏塔内目标产品的合成温度以及混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度调整策略，且基于调整策略对合成温度和分离温度进行协同调整，直至计算得到的生产效率大于或等于预设效率阈值。

上述无效耗热量指的是在生产目标产品过程中未作用在目标产品的生产流程，直接浪费掉的热能量。

上述传热系数指的是在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K或℃)，单位时间通过单位面积传递的热量，反映了传热过程的强弱。

上述影响系数指的是随外界环境温度以及精馏塔内部水分的排除影响无效耗热量的增加或减少的参数，具体可以是当外界环境温度值不变时，若排出的水分变大时，则影响无效耗热量变小。

上述预期产出量是提前设定好的，是可以进行调整的。

上述预设效率阈值是提前设定好的，用于表征允许目标产品的最低生产效率，是可以进行调整的。

上述温度调整策略指的是对合成温度和分离温度的调整方式或方法，具体可以是增加合成温度或是降低分离温度，具体可以是提升合成温度，达到单位时间内增加目标产品与水蒸气的混合气体的气体量等，目的是为了提高对目标产品的产出率，从而提升生产效率。

上述技术方案的有益效果是：通过确定混合气体中包含的中间产物的目标露点，实现对精馏塔颈部的冷凝器内的冷凝温度值进行控制，同时，在分离过程中，实时监测当前时刻混合气体的通入量，并根据通入量对冷凝器内部的冷凝温度值进行实时调整，确保对混合气体的分离效率，保障了对目标产品中包含的水分的去除效果以及去除效率，同时，也节省了精馏塔内部的热量消耗，提高了目标产品的收率。

实施例8：

在实施例7的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，产品分离单元，包括：

中间产物获取子单元，用于获取得到的中间产物，并对中间产物进行收集，得到中间产物的混合溶液；

控制子单元，用于确定精馏塔在对目标产品生产时的多断点原料添加时机，并基于多断点原料添加时机生成阀门触动指令，且基于阀门触动指令在多断点原料添加时机控制预设阀门进行开启；

中间产物回流子单元，用于当预设阀门开启后，基于预设加压装置对中间产物的混合溶液所在的回流管进行加压，并基于加压结果将中间产物的混合溶液回流至精馏塔内部，且在回流管内的混合溶液回流完毕后，基于阀门触动指令控制预设阀门进行关闭。

该实施例中，混合溶液指的是将中间产物进行液化后得到的液体进行混合后得到的溶液，目的是为了将中间产物回流至精馏塔内部，从而提高对目标产品的产量。

该实施例中，多断点原料添加时机指的是精馏塔在目标产品生产时，对原料的添加时刻，例如可以是当精馏塔内部的原料量低于一定数值时，则需要进行原料添加对应的时间。

该实施例中，阀门触动指令是用于控制阀门的开启和关闭，从而实现在多断点原料添加时机将得到的混合溶液进行回流操作。

该实施例中，预设加压装置是提前设定好的，用于对回流管进行加压，推动中间产物的混合溶液回流至精馏塔内部。

上述技术方案的有益效果是：通过将中间产物对应的液体进行收集，并在多断点原料添加时机将收集到的混合溶液回流至精馏塔内部，保障了对目标产品的产量，同时，在多断点原料添加时机将混合溶液进行回流操作便于防止精馏塔内部的混合气体通过回流管流入目标产品的收集容器，从而保障了对目标产品中包含的水分的去除效果。

实施例9：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水系统，除水模块，包括：

液体收集单元，用于获取对水蒸气进行液化后得到的水溶液，并将液化得到的水溶液在预设容器中进行收集，且基于预设传感器实时监测预设容器中水溶液表面的水压值以及预设容器中的水量值；

排水单元，用于获取预设容器可允许标准水压值以及可允许标准水量值，并基于可允许标准水压值以及可允许标准水量值生成阀门控制指令，且当存在预设容器中水溶液表面的水压值或预设容器中的水量值大于对应的可允许标准水压值或可允许标准水量值时，基于阀门控制指令控制预设容器中的阀门进行开启，将水溶液排出精馏塔，直至将预设容器中的水溶液全部排出后将阀门进行关闭；

容器烘干单元，用于当预设容器中的水溶液排出完毕后，控制预设烘干装置对预设容器进行烘干操作，完成对精馏塔的除水操作。

该实施例中，预设容器是提前设定好的，用于收集对目标产品中包含的水蒸气液化后得到的液体。

该实施例中，预设传感器是提前设定好的，用于监测预设容器中的水压值以及水量值。

该实施例中，可允许标准水压值指的是预设容器中能够承受的最大水压值。

该实施例中，可允许标准水量值指的是预设容器中能够承受的最大水量值。

该实施例中，将水溶液排出精馏塔指的是将得到的水分移出当前系统，从而提高对目标产品的收率，也便于降低精馏塔内部热量的损耗。

该实施例中，预设烘干装置是提前设定好的，用于对排水后的预设容器进行烘干操作，目的是确保对目标产品中包含的水分的去除效果。

上述技术方案的有益效果是：通过对液化后的水蒸气进行收集，并将收集到的水溶液整体排出精馏塔，保障了对目标产品中包含的水分的去除效果，也降低了精馏塔内部对热量的损耗，同时也提升了对目标产品的产出效率。

实施例10：

本实施例提供了一种防回液的精馏塔除水方法，如图3所示，包括：

步骤1：获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

步骤2：确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

步骤3：对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。

上述技术方案的有益效果是：通过确定精馏塔内目标产品与水蒸气的分离温度，实现通过对分离温度进行控制，将目标产品中包含的水分进行有效剔除，降低了对精馏塔内热量的消耗，也便于在提高目标产品的收率以及纯度的同时提升目标产品的产量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，包括：

第一温度确定模块，用于获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

第二温度确定模块，用于确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

除水模块，用于对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。

2.根据权利要求1所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，第一温度确定模块，包括：

请求生成单元，用于提取精馏塔内目标产品的产品属性，并对产品属性进行解析，得到目标产品的产品标签，且基于产品标签生成信息调取请求；

信息检索单元，用于将信息调取请求传输至预设服务器，并基于预设服务器将信息调取请求中包含的产品标签分别与预设数据库进行第一匹配，且基于第一匹配结果从目标预设数据库中调取目标产品在不同生产纯度下的历史生产数据；

温度确定单元，用于对历史生产数据进行图像化处理，并基于图像化处理结果确定目标产品在不同生产纯度下的温度波动区间，同时，获取对目标产品的生产任务，并基于生产任务确定目标生产纯度，且基于目标生产纯度与不同生产纯度下的温度波动区间确定目标产品的合成温度。

3.根据权利要求2所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，温度确定单元，包括：

历史数据获取子单元，用于获取得到的历史生产数据，并确定历史生产数据对应的目标取值，且以纯度值为横轴，合成温度为纵轴构建二维直角坐标系；

图像绘制子单元，用于基于目标取值将多组目标产品在不同生产纯度下的合成温度以预设展示点在构建的二维直角坐标系中进行展示，并基于展示结果剔除预设展示点中的孤立展示点；

温度确定子单元，用于基于剔除结果确定目标产品在同一纯度下的最低合成温度值以及最高合成温度值，并基于最低合成温度值以及最高合成温度值得到目标产品在当前生产纯度下的温度波动区间。

4.根据权利要求1所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，第一温度确定模块，包括：

温度获取单元，用于获取得到的目标产品的合成温度以及精馏塔的设备属性，并基于设备属性确定精馏塔的可供加热范围，且当合成温度在可供加热范围内时，确定对精馏塔的阶梯加热温度；

加热单元，用于基于阶梯加热温度生成温度控制指令，并基于温度控制指令控制预设加热装置进行阶梯加热，直至精馏塔内部的温度与合成温度一致；

温度控制单元，用于基于预设温度监测装置监测精馏塔内部的实时温度，并当实时温度与合成温度的温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，完成对精馏塔的恒温加热。

5.根据权利要求4所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，温度控制单元，包括：

温度获取子单元，用于获取得到的合成温度，并确定合成温度对应的上限值以及下限值，其中，合成温度为温度区间；

温度区间划分子单元，用于基于上限值以及下限值确定目标中间温度值，并基于目标中间温度值将合成温度划分为第一温度区间和第二温度区间，且分别确定第一温度区间和第二温度区间对应的最低干预温度值和最高干预温度值；

温度控制子单元，用于将监测到的实时温度与目标中间温度值进行第一比较，并基于第一比较结果确定精馏塔内部的实时温度与第一温度区间和第二温度区间的相对关系；

所述温度控制子单元，还用于基于相对关系将实时温度与最低干预温度值或最高干预温度值进行第二比较，并当温度差值大于预设阈值时，基于温度控制指令控制预设加热装置进行温度调整，其中，最低干预温度值对应升温指令，最高干预温度值对应降温指令。

6.根据权利要求1所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，第二温度确定模块，包括：

气体种类确定单元，用于获取目标产品的生产流程，并基于生产流程确定目标产品在生产过程中包含的中间产物，且确定中间产物的产品类型；

信息调取子单元，用于调取预设产品物理属性记录表，并将目标产品以及中间产物的产品类型分别与预设产品物理属性记录表中包含的预设产品进行匹配，且基于匹配结果分别提取目标产品以及不同中间产物对应的物理属性，同时，获取水蒸气的物理属性；

分离温度确定单元，用于基于调取到物理属性分别确定目标产品、不同中间产物以及水蒸气对应的目标露点，并基于目标露点递减的顺序将目标露点进行阶梯排序，且基于阶梯排序结果得到目标产品与水蒸气的分离温度。

7.根据权利要求1所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，除水模块，包括：

温度调整单元，用于获取目标产品与水蒸气的分离温度以及目标产品在生产过程中包含的中间产物的目标露点，并基于目标露点与分离温度的相对大小关系分别确定精馏塔顶部冷凝器的冷凝温度值，且基于冷凝温度值对冷凝器进行第一温度控制；

气量监测单元，用于基于第一温度控制结果对目标混合气体进行第一分离操作，同时，基于预设气体通量监测装置实时监测单位时间内混合气体的通入量，并对冷凝器内对混合气体冷凝后的气体进行抽样监测，得到冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值；

产品分离单元，用于确定混合气体中的初始气体种类以及对应的初始浓度值，并基于冷凝后的气体的含量种类以及对应的浓度值和初始气体种类以及对应的初始浓度值确定当前冷凝温度值对混合气体的分离效率，同时，基于分离效率确定冷凝温度值与单位时间内混合气体的通入量相对变化关系，并基于相对变化关系根据预设分离效率以及单位时间内混合气体的实时通入量对冷凝器进行第二温度控制，且基于第二温度控制完成对混合气体中中间产物和水蒸气的液化及分离。

8.根据权利要求7所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，产品分离单元，包括：

中间产物获取子单元，用于获取得到的中间产物，并对中间产物进行收集，得到中间产物的混合溶液；

控制子单元，用于确定精馏塔在对目标产品生产时的多断点原料添加时机，并基于多断点原料添加时机生成阀门触动指令，且基于阀门触动指令在多断点原料添加时机控制预设阀门进行开启；

中间产物回流子单元，用于当预设阀门开启后，基于预设加压装置对中间产物的混合溶液所在的回流管进行加压，并基于加压结果将中间产物的混合溶液回流至精馏塔内部，且在回流管内的混合溶液回流完毕后，基于阀门触动指令控制预设阀门进行关闭。

9.根据权利要求1所述的一种防回液的精馏塔除水系统，其特征在于，除水模块，包括：

液体收集单元，用于获取对水蒸气进行液化后得到的水溶液，并将液化得到的水溶液在预设容器中进行收集，且基于预设传感器实时监测预设容器中水溶液表面的水压值以及预设容器中的水量值；

排水单元，用于获取预设容器可允许标准水压值以及可允许标准水量值，并基于可允许标准水压值以及可允许标准水量值生成阀门控制指令，且当存在预设容器中水溶液表面的水压值或预设容器中的水量值大于对应的可允许标准水压值或可允许标准水量值时，基于阀门控制指令控制预设容器中的阀门进行开启，将水溶液排出精馏塔，直至将预设容器中的水溶液全部排出后将阀门进行关闭；

容器烘干单元，用于当预设容器中的水溶液排出完毕后，控制预设烘干装置对预设容器进行烘干操作，完成对精馏塔的除水操作。

10.一种防回液的精馏塔除水方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取精馏塔内目标产品的合成温度，并基于合成温度对精馏塔进行恒温加热，得到目标产品与水蒸气的混合气体；

步骤2：确定混合气体中目标产品与水蒸气的物理属性，并基于物理属性确定混合气体中目标产品与水蒸气的分离温度；

步骤3：对分离温度进行调整及控制，并基于控制结果将混合气体中的水蒸气进行液化，且对液化后得到的水溶液进行疏水操作。