一种反应器的温度控制方法及控制系统技术方案

本申请涉及反应器的领域，尤其是涉及一种反应器的温度控制方法及控制系统，其包括反应器、输送管组和调温组件，反应器的外壁上设有夹套，夹套上连通有输入总管，夹套上连通有输出总管，输送管组将调温组件与输入总管和输出总管连通。本申请具有方便对反应器的降温速率进行控制，提升温度控制精度的效果。提升温度控制精度的效果。提升温度控制精度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种反应器的温度控制方法及控制系统


[0001]本申请涉及反应器的领域，尤其是涉及一种反应器的温度控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]在进行一些药品等的生产和制备过程中，药品随着溶液温度的变化而逐渐结晶，结晶过程中温度变化过快或者过慢都会影响药品的晶型，而晶型对药品的药效存在质的影响。因此，反应器内的温度控制尤为重要。
[0003]目前，利用反应器进行药品的制备时，多采用一条加热管路、一条冷却管路向反应器的夹套内通入调温介质。利用调温介质与反应器的热传递，进行化学反应的温度控制。
[0004]在实现本申请过程中,专利技术人发现该技术中至少存在如下问题：在进行一些需要匀速降温（如80℃的溶液降温至20℃，每分钟降低1℃）的结晶反应中，随着反应器温度的不断降低，溶液内的药品也在不断结晶，溶液的比热容一直在变化，难以测算结晶过程中的热量变化，难以对反应器的降温速率进行控制。

技术实现思路

[0005]为了方便对反应器的降温速率进行控制，本申请提供一种反应器的温度控制方法及控制系统。
[0006]本申请提供一种反应器的温度控制方法，采用如下的技术方案：一种反应器的温度控制方法，包括如下步骤：对反应器内的溶液进行温度监测，并记录溶液降低固定温度T0所需的时间t0；对进入反应器夹套的调温介质的温度进行监测，并记录数据进入温度T1；对从反应器夹套中排出的调温介质的温度进行监测，并记录数据排出温度T2；计算进入温度T1与排出温度T2的差值T3，再根据调温介质的比热容，根据调温介质的比热容和体积计算出调温介质从反应器吸收的热量Q1，Q1即为溶液温度降低T0需要散发的热量；重复上述操作，对溶液结晶时的温度变化以及散发热量的变化进行测算，根据测算结果对后续的溶液的结晶进行温度控制。
[0007]通过采用上述技术方案，通过计算调温介质与反应器进行热交换前后的温度差，通过计算调温介质损失的热量，间接计算反应器内溶液结晶过程中散发的热量。根据溶液散发热量的变化，调整调温介质的温度，方便对反应器内的溶液温度进行控制，方便地反应器内溶液的降温速率进行控制。
[0008]可选的，在进行溶液的结晶过程中，利用计算机根据溶液结晶时t0的变化以及Q1的变化，对进入反应器夹套的调温介质的温度T1和流量进行控制。
[0009]通过采用上述技术方案，利用计算机对调温介质的流量和温度进行自动控制，提升对调温介质温度和流量的控制精度，提升反应器内溶液的降温速率的控制精度。
[0010]可选的，计算冷源的温度T4与进入温度T1的差值T5，根据T5计算调温介质从冷源
输送到反应器夹套吸收的热量Q2，利用Q2进行反推，调整冷源的温度T4。
[0011]通过采用上述技术方案，通过对冷源温度的调整，方便提前对进入反应器内的调温介质的温度进行控制，并提前计算调温介质在输送过程中的吸收或放出的热量，进一步缩小对反应器温度控制的误差，提升对反应器降温速率的控制精度。
[0012]可选的，设置PID控制器接收反应器内的温度数据、进入反应器夹套的温度数据以及从反应器夹套中排出的调温介质的温度数据，根据数据的变化，对冷源的温度T4进行调整。
[0013]通过采用上述技术方案，利用PID控制器对冷源的温度进行实时的控制，方便根据周围环境的变化，及时调整冷源的温度，提升对反应器内溶液降温速率的控制。
[0014]可选的，在冷源与反应器夹套连通的管道上并联热源的管道，并通过阀门进行热源连通和断开的控制。
[0015]通过采用上述技术方案，设置热源方便进行对反应器的加热，方便反应器用于不同的化学反应。
[0016]可选的，在冷源与反应器夹套连通的管道上并联保温管，并通过阀门进行保温管连通与断开的控制。
[0017]通过采用上述技术方案，需要对反应器进行保温时，调温介质从保温管中通过，减少阀门死区对调温介质温度的影响，提升反应器降温的精度。
[0018]另一方面，本申请还提供一种反应器的温度控制系统，采用如下的技术方案：一种反应器的温度控制系统，基于上述的一种反应器的温度控制方法，包括控制主机、反应器、输送管组和调温组件，所述控制主机与调温组件电连接，所述反应器的外壁上设有夹套，所述夹套上连通有输入总管，所述夹套上连通有输出总管，所述输送管组将调温组件与输入总管和输出总管连通。
[0019]通过采用上述技术方案，控制主机接收输入总管中调温介质的温度数据，以及输出总管中调温介质的温度数据，根据温度数据，测算溶液散发的热量，并对调温组件进行自动控制，提升对溶液温度的控制精度。
[0020]可选的，所述输送管组包括第一输送管、第二输送管和保温管，所述第一输送管与输入总管和输出总管连通，所述第二输送管并联在第一输送管上，所述保温管并联的第一输送管上，所述调温组件设置在第一输送管和第二输送管上；所述第一输送管上设有第一控制阀，所述第二输送管上设有第二控制阀，所述保温管上设有第三控制阀。
[0021]通过采用上述技术方案，对反应器进行保温时，将第一控制阀和第二控制阀关闭，打开第三控制阀，通过保温管缓解阀门死区的问题，提升对反应器温度控制的精度。
[0022]可选的，所述调温组件包括第一调温器和第二调温器，所述第一调温器设置在第一输送管上，所述第二调温器设置在第二输送管上。
[0023]通过采用上述技术方案，第一调温器用于冷却，第二调温器用于加热，方便反应器进行不同种类的反应，提升反应器的适用范围。
[0024]可选的，还包括PID控制器，所述PID控制器与控制主机电连接，所述输出总管上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器与控制主机和PID控制器电连接，所述输入总管上设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与控制主机和PID控制器电连接。
[0025]通过采用上述技术方案，PID控制器对调温介质输送过程中的吸收或损失的热量进行测算，并根据损失或吸收的热量，对第一调温器和第二调温器的输出温度进行控制。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1. 控制主机接收输入总管中调温介质的温度数据，以及输出总管中调温介质的温度数据，根据温度数据，测算溶液散发的热量，再结合PID控制器对调温组件进行自动控制，调整调温组件的输出温度，提升对溶液温度的控制精度；2.在第一输送管上并联保温管，在对反应器进行保温时，调温介质从保温管中流通，有效缓解阀门死区对反应器温度控制的影响。
附图说明
[0027]图1是本申请实施例的整体结构示意图。
[0028]图2是体现控制主机连接关系的框图。
[0029]附图标记说明：1、反应器；2、调温组件；21、第一调温器；22、第二调温器；3、输送管组；31、第一输送管；32、第二输送管；33、保温管；4、第一控制阀；5、第二控制阀；6、第三控制阀；8、输入总管；9、输出总管；10、第一温度传感器；11、第二温度传感器；12、测温棒；13、PID控制器；14、输送泵；15、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应器的温度控制方法，其特征在于：包括如下步骤：对反应器内的溶液进行温度监测，并记录溶液降低固定温度T0所需的时间t0；对进入反应器夹套的调温介质的温度进行监测，并记录数据进入温度T1；对从反应器夹套中排出的调温介质的温度进行监测，并记录数据排出温度T2；计算进入温度T1与排出温度T2的差值T3，再根据调温介质的比热容，根据调温介质的比热容和体积计算出调温介质从反应器吸收的热量Q1，Q1即为溶液温度降低T0需要散发的热量；重复上述操作，对溶液结晶时的温度变化以及散发热量的变化进行测算，根据测算结果对后续的溶液的结晶进行温度控制。2.根据权利要求1所述的一种反应器的温度控制方法，其特征在于：在进行溶液的结晶过程中，利用计算机根据溶液结晶时t0的变化以及Q1的变化，对进入反应器夹套的调温介质的温度T1和流量进行控制。3.根据权利要求1所述的一种反应器的温度控制方法，其特征在于：计算冷源的温度T4与进入温度T1的差值T5，根据T5计算调温介质从冷源输送到反应器夹套吸收的热量Q2，利用Q2进行反推，调整冷源的温度T4。4.根据权利要求3所述的一种反应器的温度控制方法，其特征在于：设置PID控制器接收反应器内的温度数据、进入反应器夹套的温度数据以及从反应器夹套中排出的调温介质的温度数据，根据数据的变化，对冷源的温度T4进行调整。5.根据权利要求1所述的一种反应器的温度控制方法，其特征在于：在冷源与反应器夹套连通的管道上并联热源的管道，并通过阀门进行热源连通和断开的控制。6.根据权利要求5所述的一种反应器的温度控制方法，其特征在于：在冷源与反应器夹套连通的管道上并联保温管，并通过阀门进行保温管连通与断开的控制。7.一种反应器的温度控制系统，其特征在于：基于权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小华，钱建丰，李岩，
申请(专利权)人：苏州市协力化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：