[发明专利]一种动态连续搅拌釜反应器的建模方法及装置

说明书

本发明公开了一种动态连续搅拌釜反应器的建模方法及装置，其中方法包括：获取初始温度值、初始压力值、各反应物质的初始组分及反应物质的化学计量关系；计算出反应器中的初始总摩尔数及初始摩尔焓值；计算出各反应物质的当前反应速率值；计算出经过预设时间间隔后的总摩尔数；计算出经过预设时间间隔后的摩尔焓值；计算出经过预设时间间隔后的各反应物质的组分；根据闪蒸算法计算出经过预设时间间隔后的温度值；根据所述经过预设时间间隔后的温度值计算出经过预设时间间隔后各反应物质的反应速率值。通过设定初始值，计算出预设时间间隔后反应器中的总摩尔数、摩尔焓值及各反应物质的组分，计算速度快且计算精度高。

技术领域

本发明涉及过程控制领域，尤其涉及一种动态连续搅拌釜反应器的建模方法及装置。

背景技术

反应器模型的设计对反应器的设计、生产操作条件的优化及工艺的改进具有重要影响，因此，建立能准确计算反应速率的动态连续搅拌釜反应器的建模模型意义重大，现有动态连续搅拌釜反应器的建模方法存在计算速度慢、计算精度不高的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种动态连续搅拌釜反应器的建模方法及装置，其能解决现有技术计算速度慢、计算精度不高的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种动态连续搅拌釜反应器的建模方法，包括：

获取反应器内各进料流股的摩尔流量值、各气相出料的摩尔流量值、各液相出料的摩尔流量值、各进料流股的摩尔焓值、各液相出料的摩尔焓值、各气相出料的摩尔焓值、反应器热量值、液相出料流股中各组分的摩尔分数值、气体出料流股中各组分的摩尔分数值、进料流股中各组分的摩尔分数值、反应器的总体积值；

获取初始温度值、初始压力值、各反应物质的初始组分及各反应物质的化学计量关系；

根据闪蒸算法计算出反应器中的初始总摩尔数及初始摩尔焓值；

根据所述初始温度值及所述各反应物质的化学计量关系，计算出各反应物质的当前反应速率值；

根据所述初始总摩尔数、所述各进料流股的摩尔流量值、所述各气相出料的摩尔流量值、所述各液相出料的摩尔流量值、所述反应器的总体积值、所述各反应物质的当前反应速率值计算出经过预设时间间隔后的总摩尔数；

根据所述初始总摩尔数、所述初始摩尔焓值、所述各进料流股的摩尔流量值、所述各气相出料的摩尔流量值、所述各液相出料的摩尔流量值、所述各进料流股的摩尔焓值、所述各液相出料的摩尔焓值、所述各气相出料的摩尔焓值、所述反应器热量值、所述经过预设时间间隔后的总摩尔数计算出经过预设时间间隔后的摩尔焓值；

根据所述初始总摩尔数、所述各反应物质的初始组分、所述各进料流股的摩尔流量值、所述各气相出料的摩尔流量值、所述各液相出料的摩尔流量值、所述液相出料流股中各组分的摩尔分数值、所述气体出料流股中各组分的摩尔分数值、所述进料流股中各组分的摩尔分数值、反应器的总体积值计算出经过预设时间间隔后的各反应物质的组分；

根据所述经过预设时间间隔后的总摩尔数、所述经过预设时间间隔后的摩尔焓值、所述经过预设时间间隔后的各反应物质的组分计算出经过预设时间间隔后的温度值；

根据所述经过预设时间间隔后的温度值计算出经过预设时间间隔后各反应物质的反应速率值。

优选的，所述根据所述初始温度值及所述各反应物质的化学计量关系，计算出各反应物质的当前反应速率值包括：

根据公式k＝A*exp(-E/R*T)*T^B计算出反应速率R；