控制點Η1，Η2其中HI < Η2,反應的控制要求 如下： (1)控制系統啟動，打開閥門加入一定量的去離子熱水，使液位計測量值指示為H1停 止加水，確保被溶化金屬沉入水中。
[0026] (2)打開蒸汽閥，通入高溫蒸汽，桶內溫度上升到T1 (3)當溫度上升到T1后控制系統打開HN03進酸閥門，開度為15%，當溶化桶溫度高于 T4時，關閉進硝酸閥門，溫度在T3和T4之間，硝酸閥門開度在15 - 0%線性遞減。當溶化 桶溫度低于T1時，進硝酸閥門開度為30%，溫度在T2和T3之間，硝酸閥門開度在15 - 30% 線性遞增。
[0027] (4)在加 HN03的同時，控制反應的溫度并且觀測溶化桶桶壓，液位的變化。此過程 中，設置三個調節回路：冷卻水PID、加熱蒸汽PID、酸量控制。根據反應溫度和溶化桶桶壓 來控制冷卻水閥門的開度、蒸汽閥門的開度、加酸量。加酸過程中溫度控制如下 ： _、當反應溫度高于T2 (75°C)時，冷卻水閥進行PID控制。
[0028] 、當反應溫度低于T3 (70°C)時，蒸汽閥進行PID控制。
[0029] if、溶化桶桶壓正常情況下為負壓，。當溶化桶桶壓>0pa時，關閉硝酸閥，停止加 酸，待桶壓< 〇pa后，再根據溶化桶溫度相應開啟硝酸閥開度。
[0030] &、當溶化桶液位為H2 (2040mm)時，關閉硝酸閥，加酸過程結束。
[0031] -、加酸結束后保持桶溫在T2和T3之間，此時仍采用溫度PID控制加熱蒸汽及冷 卻水方式工作，1小時后，這時可以化驗溶液濃度，等待化驗結果。
[0032] 如果溶液濃度> 150g/l，酸度< 2 g/Ι，則結束此次溶化； 如果溶液濃度< 150g/l，酸度> 2 g/Ι則請確認有足夠的銅，則返回程序繼續保溫1小 時； 如果溶液濃度< 150g/l，酸度< 2 g/Ι酸度偏小，則可能是缺酸，需輸入加酸量，加入 60%酸進行補酸操作，并返回到第4步。
[0033] 如果溶液濃度> 150g/l，酸度> 2 g/Ι，則請確認有足夠的銅，則返回程序繼續保 溫1小時，直至酸度小于2 g/Ι，在確認分析合格后，銅液保溫等待下工段。
[0034] 本發明所述的控制系統，包含多項定點控制單元：以宏觀反應熱為被控變量實施 給定點控制和/或以觀測的某一項生產指標為被控變量實施給定點控制；包含一項區域約 束控制單元：以反應溫度為被控變量，實施區域約束控制；以觀測的其它生產指標為被控 變量的給定點或區域約束控；以各種進料量為被控變量的給定點控制或區域約束控制；以 其它相關實測變量，如反應器壓力、反應物料的高度或料位等為被控變量的給定點或區域 約束控制。當宏觀反應熱出現故障時，可自動切換為反應溫度給定點控制，或切換為其它更 安全的給定點或區域約束控；以實現最初的反應要求。
【主權項】
1. 一種銅溶化過程控制方法，其特征是控制過程如下： 第一步：硝酸銅溶液配制的目的是將固態銅板與硝酸反應配制成濃度為250g/l的硝 酸銅溶液；硝酸銅溶化操作，其原料為過量的99. 9%的電解銅和60%硝酸溶液，反應在硝酸 銅溶解桶進行；第二步：在啟動DCS對硝酸銅配制過程前，向硝酸銅溶解桶內加入銅板，銅 板加入量為3. 2噸并檢查以下參數是否符合要求；第三步：啟動按鈕開始硝酸銅溶液配制 過程；設立4個溫度控制點，分別為Tl, T2, T3, T4,其中Tl < T2 < T3 < T4,設液位控制點 H1，H2,其中Hl < H2,反應的控制要求如下： (1) 控制系統啟動,打開閥門加入去離子熱水,使液位計測量值指示為Hl停止加水，確 保被溶化金屬沉入水中； (2) 打開蒸汽閥，通入高溫蒸汽，桶內溫度上升到Tl ; (3) 當溫度上升到Tl后控制系統打開HN03進酸閥門，開度為15%，當溶化桶溫度高于 T4時，關閉進硝酸閥門，溫度在T3和T4之間，硝酸閥門開度在15 - 0%線性遞減；當溶化 桶溫度低于Tl時，進硝酸閥門開度為30%，溫度在T2和T3之間，硝酸閥門開度在15 - 30% 線性遞增； (4) 在加HN03的同時，控制反應的溫度并且觀測溶化桶桶壓，液位的變化，此過程中， 設置三個調節回路：冷卻水PID、加熱蒸汽PID、酸量控制；根據反應溫度和溶化桶桶壓來控 制冷卻水閥門的開度、蒸汽閥門的開度、加酸量，加酸過程中溫度控制如下 ： _、當反應溫度高于T2 (75°C)時，冷卻水閥進行PID控制； 議、當反應溫度低于T3 (70°C)時，蒸汽閥進行PID控制； _、溶化桶桶壓正常情況下為負壓，當溶化桶桶壓>〇pa時，關閉硝酸閥，停止加酸，待 桶壓< Opa后，再根據溶化桶溫度相應開啟硝酸閥開度； 1、 當溶化桶液位為H2 (2040mm)時，關閉硝酸閥，加酸過程結束； 2、 加酸結束后保持桶溫在T2和T3之間，此時仍采用溫度PID控制加熱蒸汽及冷卻水 方式工作，1小時后，化驗溶液濃度，等待化驗結果； 如果溶液濃度> 150g/l，酸度< 2 g/Ι，則結束此次溶化； 如果溶液濃度< 150g/l，酸度> 2 g/Ι則請確認有足夠的銅，則返回程序繼續保溫1小 時； 如果溶液濃度< 150g/l，酸度< 2 g/Ι酸度偏小，則可能是缺酸，需輸入加酸量，加入 60%酸進行補酸操作,并返回到第4步； 如果溶液濃度> 150g/l，酸度>2 g/Ι，則請確認有足夠的銅，則返回程序繼續保溫1 小時，直至酸度小于2 g/Ι ; 在確認分析合格后，銅液保溫等待下工段。2.如權利要求1所述的控制系統，其特征是包含多項定點控制單元：以宏觀反應熱為 被控變量實施給定點控制和/或以觀測的某一項生產指標為被控變量實施給定點控制；包 含一項區域約束控制單元：以反應溫度為被控變量，實施區域約束控制；以觀測的其它生 產指標為被控變量的給定點或區域約束控；以各種進料量為被控變量的給定點控制或區域 約束控制；以其它相關實測變量，包括反應器壓力、反應物料的高度或料位為被控變量的給 定點或區域約束控制；當宏觀反應熱出現故障時，自動切換為反應溫度給定點控制，或切換 為其它更安全的給定點或區域約束控；以實現最初的反應要求。
【專利摘要】本發明屬于連續生產化學反應器的控制方法及系統，特別涉及催化劑生產中銅溶化過程的控制方法及系統。本發明利用化學反應過程中溫度變化的速度來判別反應過程的情況并根據溫度變化的速度來控制反應酸的加入量，使原來的大量金屬與大量酸的反應系統轉變為大量金屬與少量酸的反應系統。從對象特性講，將原來的大容量滯后變為小容量滯后，從而改變系統特性。再根據其它壓力、液位的數據來實時獲得表征反應深度的宏觀反應熱，以及與反應深度相關的生產指標數據，判別反應過程的情況并以宏觀反應熱和生產指標為主要被控變量，實現反應深度、生產指標和其它變量的多變量控制或優化的控制。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN105487493
【申請號】CN201410473825
【發明人】陳怡 , 沈光明
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年9月17日