專利名稱：一種芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將電導(dǎo)率原理應(yīng)用于水分含量在線分析的方法，以及通過神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)實現(xiàn)水分在線分析的建模技術(shù)，具體是一種芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析 方法。
背景技術(shù)：
精對苯二甲酸(PTA)是生產(chǎn)聚酯切片、薄膜、涂料及工程塑料的重要原料，由對二 甲苯經(jīng)高溫氧化，生成粗對苯二甲酸，再加氫精制制得。對二甲苯氧化過程是芳烴上的甲基 通過一系列氧化反應(yīng)最終轉(zhuǎn)變?yōu)轸然倪^程，是一連串反應(yīng)，簡化的反應(yīng)路徑如下
權(quán)利要求
1.一種芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征是包括以下步驟A)利用分布式控制系統(tǒng)獲取芳香酸生產(chǎn)中母固料回收過程中影響打漿醋酸水分含量 的工藝參數(shù)，包括溫度T、物質(zhì)濃度C、電導(dǎo)率值S，并將溫度T、物質(zhì)濃度C、電導(dǎo)率值S以及 打漿醋酸水分含量人工分析值R進(jìn)行歸一化處理；B)選擇步驟A中3個參數(shù)做為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入神經(jīng)元，打漿醋酸中水分含量做 為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出神經(jīng)元，利用改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行模擬計算，在神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)模型中，輸入層的節(jié)點數(shù)為2-10，隱含層層數(shù)為1-10-，隱層節(jié)點數(shù)為1-50，輸出層節(jié) 點數(shù)為1-10，輸入層與隱含層之間傳遞函數(shù)為雙曲正切tansig函數(shù)、隱含層和輸出層傳遞 函數(shù)為線性purelin函數(shù)；OBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實時輸出值經(jīng)過反歸一化后，利用分布式控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)的實 時、連續(xù)采集，得到水分含量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值Y，再利用水分含量人工分析值R對水分 含量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值Y進(jìn)行在線校正當(dāng)水分含量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值與人工分析值相對誤差大于設(shè)定值時，通過實時分 析得到的定系數(shù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值進(jìn)行在線校正，得到打漿醋酸水分含量的軟測量值；D)根據(jù)上述水分含量的軟測量值，據(jù)此對溫度、物質(zhì)含量、電導(dǎo)率值進(jìn)行實時推斷控 制；通過上述三個操作參數(shù)的實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對水分含量的調(diào)節(jié)，即實現(xiàn)水分含量的推斷控 制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于步驟A)中所述進(jìn)行歸一化處理包括以下步驟利用公式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于步驟C中所述在線校正的方法為利用公式γ* = (1+γ)*Y進(jìn)行在線校正如果
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于步驟C中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實時輸出值經(jīng)過反歸一化后，利用分布式控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)的 實時、連續(xù)采集，得到水分含量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測值Y的方法為根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)提供的的實時數(shù)據(jù)范圍，通過實驗測得的數(shù)據(jù)作為在線分析軟測量模型的訓(xùn)練樣本。選擇改進(jìn)后的標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對水分含量進(jìn)行分析預(yù)測，輸入神經(jīng)元分別對 應(yīng)為歸一化處理后的溫度t，物質(zhì)濃度c和電導(dǎo)率值s，輸出神經(jīng)元對應(yīng)為歸一化處理后的 水分含量人工分析值；在上述訓(xùn)練樣本中選擇部分?jǐn)?shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本，另外的數(shù)據(jù)作為測試樣本檢 測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和泛化能力，最后取學(xué)習(xí)樣本和測試樣本的預(yù)測值與人工分析值相對 誤差都較小的一組權(quán)值和閥值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)；在上述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)確定后，就可以把現(xiàn)場實時不斷采集的數(shù)據(jù)歸一化處理后帶 入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計算，然后將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值經(jīng)反歸一化處理，就得到水分含量的神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)預(yù)測值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于此方法可應(yīng)用于對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸等芳香酸生產(chǎn)母固料回收系統(tǒng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于所述物質(zhì)濃度為酸溶液體系中的金屬離子、有機物、醋酸或懸浮物的濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，其特征在 于所述步驟D還包括利用置于氧化反應(yīng)器之前酸進(jìn)料管道中以及母固配料罐之后的管道 中的電導(dǎo)率在線分析儀，判定進(jìn)料含水量超標(biāo)或設(shè)備操作出現(xiàn)異常引起的含水量超標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法，該方法選擇影響水分含量分析的參數(shù)，溫度、金屬離子濃度以及電導(dǎo)率值，將其歸一化，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行計算得到水分含量的軟測量值；最后根據(jù)軟測量值對水分含量進(jìn)行實時推斷控制。本發(fā)明對芳香酸生產(chǎn)中母固料循環(huán)氧化回收系統(tǒng)水分含量實施在線分析，主要解決目前芳香酸生產(chǎn)中母固料循環(huán)氧化回收系統(tǒng)水質(zhì)成份較復(fù)雜，水分含量只能采用取樣離線分析，操作繁瑣，勞動強度大，分析時間長，不能實現(xiàn)裝置自動化操作的問題。本發(fā)明的芳香酸生產(chǎn)中母固料回收系統(tǒng)水分在線分析方法具有操作簡單、穩(wěn)定性好、響應(yīng)時間短、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，能夠連續(xù)、實時、在線測定復(fù)雜組分溶液中的水分含量。
文檔編號G06N3/08GK101995891SQ20101028703
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者萬輝, 佟麗, 管國鋒 申請人:南京工業(yè)大學(xué)