专利名称：一种芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法
技术领域：
本发明涉及一种将电导率原理应用于水分含量在线分析的方法，以及通过神经网 络实现水分在线分析的建模技术，具体是一种芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析 方法。
背景技术：
精对苯二甲酸(PTA)是生产聚酯切片、薄膜、涂料及工程塑料的重要原料，由对二 甲苯经高温氧化，生成粗对苯二甲酸，再加氢精制制得。对二甲苯氧化过程是芳烃上的甲基 通过一系列氧化反应最终转变为羧基的过程，是一连串反应，简化的反应路径如下
权利要求
1.一种芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征是包括以下步骤A)利用分布式控制系统获取芳香酸生产中母固料回收过程中影响打浆醋酸水分含量 的工艺参数，包括温度T、物质浓度C、电导率值S，并将温度T、物质浓度C、电导率值S以及 打浆醋酸水分含量人工分析值R进行归一化处理；B)选择步骤A中3个参数做为BP神经网络模型的输入神经元，打浆醋酸中水分含量做 为BP神经网络模型的输出神经元，利用改进的标准BP神经网络模型进行模拟计算，在神经 网络模型中，输入层的节点数为2-10，隐含层层数为1-10-，隐层节点数为1-50，输出层节 点数为1-10，输入层与隐含层之间传递函数为双曲正切tansig函数、隐含层和输出层传递 函数为线性purelin函数；OBP神经网络模型实时输出值经过反归一化后，利用分布式控制系统通过数据的实 时、连续采集，得到水分含量的BP神经网络预测值Y，再利用水分含量人工分析值R对水分 含量的BP神经网络预测值Y进行在线校正当水分含量的BP神经网络预测值与人工分析值相对误差大于设定值时，通过实时分 析得到的定系数对神经网络预测值进行在线校正，得到打浆醋酸水分含量的软测量值；D)根据上述水分含量的软测量值，据此对温度、物质含量、电导率值进行实时推断控 制；通过上述三个操作参数的实时调节，实现对水分含量的调节，即实现水分含量的推断控 制。
2.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于步骤A)中所述进行归一化处理包括以下步骤利用公式
3.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于步骤C中所述在线校正的方法为利用公式γ* = (1+γ)*Y进行在线校正如果
4.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于步骤C中BP神经网络模型实时输出值经过反归一化后，利用分布式控制系统通过数据的 实时、连续采集，得到水分含量的BP神经网络预测值Y的方法为根据工业生产提供的的实时数据范围，通过实验测得的数据作为在线分析软测量模型的训练样本。选择改进后的标准BP神经网络对水分含量进行分析预测，输入神经元分别对 应为归一化处理后的温度t，物质浓度c和电导率值s，输出神经元对应为归一化处理后的 水分含量人工分析值；在上述训练样本中选择部分数据作为神经网络学习样本，另外的数据作为测试样本检 测神经网络的稳定性和泛化能力，最后取学习样本和测试样本的预测值与人工分析值相对 误差都较小的一组权值和阀值作为神经网络模型参数；在上述神经网络模型参数确定后，就可以把现场实时不断采集的数据归一化处理后带 入神经网络进行计算，然后将神经网络输出值经反归一化处理，就得到水分含量的神经网 络预测值。
5.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于此方法可应用于对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等芳香酸生产母固料回收系统中。
6.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于所述物质浓度为酸溶液体系中的金属离子、有机物、醋酸或悬浮物的浓度。
7.根据权利要求1所述的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，其特征在 于所述步骤D还包括利用置于氧化反应器之前酸进料管道中以及母固配料罐之后的管道 中的电导率在线分析仪，判定进料含水量超标或设备操作出现异常引起的含水量超标。
全文摘要
本发明公开了一种芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法，该方法选择影响水分含量分析的参数，温度、金属离子浓度以及电导率值，将其归一化，然后利用神经网络模型进行计算得到水分含量的软测量值；最后根据软测量值对水分含量进行实时推断控制。本发明对芳香酸生产中母固料循环氧化回收系统水分含量实施在线分析，主要解决目前芳香酸生产中母固料循环氧化回收系统水质成份较复杂，水分含量只能采用取样离线分析，操作繁琐，劳动强度大，分析时间长，不能实现装置自动化操作的问题。本发明的芳香酸生产中母固料回收系统水分在线分析方法具有操作简单、稳定性好、响应时间短、重现性好等优点，能够连续、实时、在线测定复杂组分溶液中的水分含量。
文档编号G06N3/08GK101995891SQ20101028703
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者万辉, 佟丽, 管国锋 申请人:南京工业大学