铝酸钠溶液组分浓度在线分析仪的研制

2012年03月30日16:20:05 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

摘　　　要：针对氧化铝生产过程中铝酸钠溶液组分浓度难以在线检测，无法实时指导生产过程的问题，结合铝酸钠溶液的物理化学性质，设计并开发了铝酸钠溶液组分浓度在线分析仪。提出了基于向上查表法的铝酸钠溶液组分浓度软测量模型，并采用ＰＳＯ优化算法对表值进行计算与更新。所研制的在线分析仪成功应用于某氧化铝厂生产过程，现场应用结果表明在线分析仪运行稳定可靠且易于实施，所提出的铝酸钠溶液组分浓度软测量方法简单可行，取得了明显的应用效果。
关　键　词：铝酸钠溶液；向上查表法（ＬＵＴ）；ＰＳＯ；软测量

引　言:铝酸钠溶液是拜耳法生产氧化铝的中间产物，贯穿整个氧化铝的生产流程。它的主要化学成分是苛性碱、氧化铝及碳酸碱［１］，由于受氧化铝生产工艺条件和过程检测手段的限制，目前铝酸钠溶液组分浓度的测量，主要采用人工定时取样，化验室试剂滴定分析的方法。这种方法准确度较高，但取样代表性差，时间间隔较长，滞后大，不能及时发现生产出现波动，很难保证氧化铝生产技术指标的合格。所以，采用自动化的过程分析仪器，通过物理参数的检测来确定溶液的组分浓度，实现在线快速分析，不仅是过程控制分析的发展方向，而且是实现生产过程自动控制的必由之路，对提高氧化铝产量、降低能耗、减轻工人劳动强度等具有重要意义。铝酸钠溶液组分浓度的测量方法主要有自动热滴定分析法、电位测定法、分光光度法及流动注射分析［２］等，这些方法制作的分析仪都是基于试剂滴定原理，由于铝酸钠溶液浓度高、粘度大、铝易产生沉淀等问题使得上述仪表仍存在如管路堵塞等问题。本文基于温度电导法的测量原理［３４］，采用原理简单、易于实现，适用设计在线分析仪的向上查表法，提出一种基于ＰＳＯ的向上查表法对铝酸钠溶液各组分浓度进行软测量，设计并开发了铝酸钠溶液组分浓度在线分析仪。氧化铝生产过程中铝酸钠溶液组分浓度的在线检测实验证明了方法的有效性及装置的稳定性和可靠性。

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