净化人才网 招贤纳士网联盟网站
切换行业
当前位置:首页资讯中心 行业资讯 矿料逐级纯化解离进程自动从优扼制摹拟程序

矿料逐级纯化解离进程自动从优扼制摹拟程序

发布时间:08-31  
稀土串级萃取分离过程动态模型以物料平衡方程为基础建立了一类稀土串级萃取分离过程的双线性模型,其中有机相和水相在萃取段、加料级和洗涤段的分布分别具有不同的形式,任意一级萃取槽中稀土元素的浓度分布可用如下状态方程描述:萃取段方程中AjR和OjR表示有机相和水相流体在槽体内的滞留体积,VS,j、VF,j和VW,j为流入及流出萃取槽的有机、料液和酸液流量,xi,j,zi,j分别为第i组分在第j级槽体中的水相和有机相中的浓度,n、m分别表示萃取段和洗涤段萃取槽的级数,zi,0、xi,n+m+1为边界条件,Xi,F表示料液配分,1jτ、1+jτ表示滞后时间常数。
相平衡方程:jijijixDz,其中Di,j表示第i组分在第j级萃取槽水相和有机相间的分配比。输出方程中Wi表示第i元素或其离子化合物的分子量,p表示元素组分数,yi,j表示第i元素在第j级的纯度。可以计算出第i稀土元素在第j级萃取槽中的稀土浓度和元素纯度,因此在稀土串级萃取分离过程智能优化控制仿真系统中将其作为系统仿真的对象模型,模拟串级萃取分离的动态变化过程。
智能优化控制方法由于稀土串级萃取分离过程具有多变量、非线性、大滞后、工况范围广、萃取组分难以连续在线检测等综合复杂性,且干扰因素多,因此难以采用常规的控制方法实现稀土萃取产品纯度等指标量的优化控制,文采用优化设定控制技术分别实现了具体的工业过程的优化控制。本文采用如所示的由流量设定模型、基于模糊推理的纯度预测补偿模型、元素纯度软测量模型等构成的智能1优化控制系统,实现稀土萃取产品纯度生产指标的优化控制。
稀土萃取流量智能优化控制系统结构图其中CS表示有机溶剂浓度,mol/L;CF表示料液稀土浓度,mol/L;CW表示酸液浓度,mol/L;CN表示氨水浓度,mol/L;ComRE表示料液稀土元素配分;KSN表示皂化度;Q表示萃取流程原料处理能力,t/month;CREs表示控制级稀土浓度的设定值,mol/L;Ps表示控制级稀土元素纯度的设定值;CREm表示控制级稀土浓度的测量值;Pm表示控制级稀土元素纯度的测量值,Pf表示控制级稀土元素纯度的软测量值,V0表示控制回路流量预设定值,L/min;V表示经过补偿后的流量优化设定值,L/min.
流量预设定模型以控制级稀土浓度和元素纯度等生产指标作为优化目标值,采用案例推理和流量计算公式对回路流量值进行设定。首先依据工况参数及相关的边界条件进行案例推理,当案例库中没有与当前工况相匹配的条件时,采用文所述的流量计算公式给出设定结果,取得反馈结果后将设定记录存储到案例数据库中,通过案例的重用、修正与存储等功能不断提高案例推理的设定精度。流量计算式中af′表示易萃组分的含量;l表示易萃元素组分的个数且l纯度补偿模型依据生产过程中操作人员按纯度指标调节回路流量的模糊控制原理,建立稀土串级萃取分离生产过程模糊控制规则模型,通过对过程的模糊辨识自动生成模糊控制规则表。纯度补偿模型给出增量VS,VF,VW,对有机流量VS、料液流量VF和酸液流量VW进行补偿修正。
浓度补偿模型稀土浓度补偿模型的建立方法与纯度补偿模型类似,同样采用模糊建模的方法建立模糊控制规则表。浓度补偿模型给出增量VSL,VA,修正负载有机流量VSL和水相流量VA。流量回路控制对有机、氨水、料液、酸液等流量回路采用PI算法,实现对设定流量值的高精度闭环控制。
系统组成稀土串级萃取分离过程智能优化控制仿真系统采用基于Client-Server的两层体系网络结构,生产过程对象仿真模型及智能优化控制算法程序分别运行在局域网内服务器及客户端PC机上。软件系统由萃取分离过程仿真软件和智能优化控制软件两部分组成。
采用VB作为仿真系统人机界面及网络通讯功能的软件开发平台,对象模型及智能优化控制算法则运行在matlab6.0的工作环境下。服务器端及客户端均采用matlab的ActiveX自动化对象技术实现VB程序和matlab程序之间的数据交换,客户端与服务器之间采用TCP/IP网络编程技术实现数据传输。具体编程方法是将matlab作为VB的一个ActiveX组件,这样的好处是兼容了VB的开发效率和matlab强大的数学计算能力,同时采用WinSocket网络通讯控件实现局域网内多台智能控制算法模型机对象模型机之间的联机运行。仿真系统软件结构如示。
结论稀土串级萃取分离过程智能优化控制仿真系统可以模拟La、Ce、Pr、Nd四组分串级萃取分离Ce/Pr工艺生产过程,能够实现萃取过程中稀土元素纯度、设定流量等变量信息的动态显示及曲线绘制,并能够进行智能优化控制算法的有效性分析。该仿真系统具有直观形象,使用方便,为深入研究或开发设计稀土串级萃取分离过程控制系统提供了有力的试验平台,是进一步深入研究萃取过程流量优化设定算法和稀土元素纯度软测量技术的基础。
我要评论
昵称: