一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法及裝置以及超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超臨界水反應(yīng)領(lǐng)域，尤其涉及一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法及裝置以及超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界水具有類似液體的密度、溶解能力和良好的流動(dòng)性，又具有類似氣體的高的擴(kuò)散系數(shù)和低的粘度，超臨界水的特性介于液體與氣體之間。例如，超臨界水對(duì)溶質(zhì)具有極大的溶解度，能夠與各種氣體和各種非極性物質(zhì)如己烷、苯等有機(jī)物完全互溶，再例如，超臨界水傳質(zhì)速率極高，在氧化/氣化反應(yīng)中為均相反應(yīng)，反應(yīng)速率快、時(shí)間短，超臨界水處理技術(shù)就是利用超臨界水的特點(diǎn)，將有機(jī)物在超臨界水中與氧化劑發(fā)生自熱反應(yīng)，將有機(jī)物徹底分解為無毒無害的二氧化碳、水等物質(zhì)予以排放，減少環(huán)境污染。
[0003]所述超臨界水一般為溫度高于450°C，壓力高于22MPa條件下的水，在有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)進(jìn)行分解的過程中，氧化劑的流量對(duì)所述超臨界水反應(yīng)的熱量變化起主要作用，維持穩(wěn)定的反應(yīng)溫度是保證超臨界水處理反應(yīng)器的正常與安全運(yùn)行的前提，目前，為了維持所述超臨界水處理反應(yīng)器的溫度穩(wěn)定，通常通過控制超臨界水反應(yīng)器中的溫度來實(shí)現(xiàn)，然而，隨著超臨界水反應(yīng)器內(nèi)物料流量的變化，超臨界水反應(yīng)器內(nèi)溫度隨之發(fā)生變化，這時(shí)，通過控制進(jìn)入所述超臨界水反應(yīng)器內(nèi)的氧化劑流量來調(diào)節(jié)所述超臨界水反應(yīng)器的溫度，使得所述超臨界水反應(yīng)器內(nèi)的溫度控制不及時(shí)，具有極大的滯后性，以及氧氣回路中所受的外部干擾較大，進(jìn)而使得超臨界水反應(yīng)器內(nèi)溫度波動(dòng)范圍較大，難以保證所述超臨界水反應(yīng)器的穩(wěn)定性與安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于，提供一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法及裝置以及超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確控制所述超臨界水反應(yīng)器的溫度，減小所述溫度的波動(dòng)范圍，提高所述超臨界水反應(yīng)器的穩(wěn)定性與安全性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法，包括:
[0007]獲取反應(yīng)器內(nèi)的溫度T，與預(yù)設(shè)溫度Tsp進(jìn)行偏差比較后，通過整定計(jì)算模型獲取進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)氧氣量的參數(shù)目標(biāo)值；
[0008]檢測(cè)獲得進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量參數(shù)測(cè)量值，若所述氧氣量參數(shù)測(cè)量值與所述氧氣量參數(shù)目標(biāo)值存在偏差，則根據(jù)所述參數(shù)目標(biāo)值調(diào)節(jié)所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量。
[0009]優(yōu)選的，所述整定計(jì)算模型為Δ T = kx+b，其中，所述Δ T為溫度偏差值，x為進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量參數(shù)目標(biāo)值，所述k與b為任何一工況下的擬合值。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述根據(jù)所述參數(shù)目標(biāo)值調(diào)節(jié)進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量包括:調(diào)節(jié)用于控制氧氣量的閥門開度。
[0011]可選的，所述根據(jù)所述參數(shù)目標(biāo)值調(diào)節(jié)所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量之后，所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度在Imin內(nèi)回復(fù)到所述預(yù)設(shè)溫度Tsp±5°C之內(nèi)。
[0012]優(yōu)選的，所述氧氣量的參數(shù)包含氧氣流量或者氧氣壓力。
[0013]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置，包括:
[0014]第一控制器以及與所述第一控制器串聯(lián)的第二控制器，
[0015]所述第一控制器用于獲取所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度，并與所述第一控制器的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行偏差比較后，通過整定計(jì)算獲取進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量的參數(shù)目標(biāo)值；
[0016]所述第二控制器用于接收所述氧氣量的參數(shù)目標(biāo)值，并與檢測(cè)到的所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量的參數(shù)測(cè)量值進(jìn)行偏差比較，調(diào)節(jié)所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量。
[0017]優(yōu)選的，所述第一控制器還包括溫度檢測(cè)部件，所述溫度檢測(cè)部件用于檢測(cè)所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第二控制器還包括:氧氣量的參數(shù)檢測(cè)部件，所述氧氣量參數(shù)檢測(cè)部件用于檢測(cè)進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量參數(shù)測(cè)量值。
[0019]可選的，所述第二控制器還包括氧氣量控制閥，所述氧氣量控制閥用于調(diào)節(jié)所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量。
[0020]優(yōu)選的，所述氧氣量的參數(shù)包含氧氣流量或者氧氣壓力。
[0021]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氧氣量的參數(shù)檢測(cè)部件包括氧氣流量計(jì)或者氧氣壓力表。
[0022]再一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)，包括:
[0023]反應(yīng)器以及如上述所述的超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法及裝置以及超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)，通過引入氧氣量控制參數(shù)，根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)的溫度與任何一工況下的反應(yīng)器內(nèi)的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行偏差比較，輸出為所述氧氣量的參數(shù)目標(biāo)值，用于對(duì)進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，能夠及時(shí)對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量進(jìn)行控制，進(jìn)而減小反應(yīng)器內(nèi)溫度的波動(dòng)范圍，提高反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中單回路控制難以規(guī)避氧氣回路中所受的外部干擾，使得系統(tǒng)抗干擾能力差，導(dǎo)致所述反應(yīng)器中溫度的波動(dòng)范圍大，以及反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性差的缺陷。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超臨界水反應(yīng)的工藝流程圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置；
[0029]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置；
[0030]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種超臨界水反應(yīng)溫度控制裝置；
[0031]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超臨界水反應(yīng)器系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)將詳細(xì)地提供本發(fā)明實(shí)施方式的參考，其一個(gè)或多個(gè)實(shí)例描述于下文。提供每一實(shí)例作為解釋而非限制本發(fā)明。實(shí)際上，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見的是，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種修改和變化而不背離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施方式的部分而說明或描述的特征可以用于另一實(shí)施方式中，來產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施方式。因此，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例所涉及的材料均可以通過商業(yè)途徑或通過申請(qǐng)人獲取。
[0034]一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法，包括:
[0035]獲取反應(yīng)器內(nèi)的溫度T，與預(yù)設(shè)溫度Tsp進(jìn)行偏差比較后，通過整定計(jì)算模型獲取進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)氧氣量的參數(shù)目標(biāo)值；
[0036]檢測(cè)獲得進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量參數(shù)測(cè)量值，若所述氧氣量參數(shù)測(cè)量值與所述氧氣量參數(shù)目標(biāo)值存在偏差，則根據(jù)所述參數(shù)目標(biāo)值調(diào)節(jié)所述進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超臨界水反應(yīng)溫度控制方法，通過引入氧氣量控制參數(shù)，根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)的溫度與任何一工況下的反應(yīng)器內(nèi)的預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行偏差比較，輸出為所述氧氣量的目標(biāo)值，用于對(duì)進(jìn)入所述反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，能夠及時(shí)對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣量進(jìn)行控制，進(jìn)而減小反應(yīng)器內(nèi)溫度的波動(dòng)范圍，提高反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中單回路控制難以規(guī)避氧氣回路中所受的外部干擾，使得系統(tǒng)抗干擾能力差，導(dǎo)致所述反應(yīng)器中溫度的波動(dòng)范圍大，以及反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性差的缺陷。
[0038]其中，對(duì)所述整