本发明涉及湿法磷酸反应料浆so42-含量先进控制，尤其涉及一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法。
背景技术：
1、湿法磷酸生产过程中采用萃取法，需要在磷矿浆中加入过量的硫酸进行反应来生产磷酸，所以在磷酸中会残留一定含量的so42-，反应槽料浆so42-含量的多少对后续生产影响重大。料浆中液相so42-质量浓度是影响结晶质量的重要因素，一般ρ(so42-)控制在24～27g/l范围内最佳。so42-质量浓度低则易形成薄片状晶体，而so42-浓度高会形成针状晶体，薄片状或针状晶体容易断裂，变成大量碎晶体，影响料浆过滤和洗涤效果，导致磷资源损失和硫酸消耗增加等不利因素。生产中亦及时且稳定调整so42-含量在控制范围，保证结晶质量及降低硫酸消耗。液相so42-含量高，对产品和原料的影响：将增大原料硫酸消耗，影响产品磷酸的纯度，对后续脱氟工艺或饲料钙盐生产、化肥生产都会产生不利影响。对分解过程的影响：对磷矿产生包裹钝化，分解率降低。对结晶过程的影响：减少hpo42-对so42-的取代，减少共结晶损失。过饱和度影响：晶核生成和晶体成长影响，对晶体形状影响：so42-＜0.5％生产晶片状晶体，过滤困难。萃取反应系统具有很大的延迟特性，由于磷矿矿浆含量的变化，硫酸和磷矿浆反应量比例的变化、反应槽负荷量和循环量的变化以及搅拌工况变化等诸多因素均会引起so42-含量发生变化，因此so42-含量控制系统是个多变量、多扰动、大延迟的控制对象。
2、在现有技术中，湿法磷酸生产工艺的so42-含量控制主要是通过硫酸与矿浆加入的比例控制来实现的，也就是通过dcs组态制定简单的比例控制方式，人工给定各硫酸加入点的硫酸流量进行单回路控制，以各硫酸加入回路的硫酸总流量及操作人员根据矿浆密度及萃取槽中料浆so42-含量，根据个人操作经验判断需要加入的磷矿浆量计算出酸矿比设置比例系数对矿浆加入量进行简单的比例控制。该系统的矿浆经浓密机沉降进入矿浆槽存储稳定后，泵入萃取反应槽，根据定时测量的料浆so42-含量，来调整矿酸比控制从硫酸槽流入反应槽的硫酸量，由于目前还没有在线测量液体中so42-含量的仪器，只有采用人工取样分析得出。在矿浆流量经常变化时，硫酸的加入量也变得不准确，该系统不能很好的响应，特别是在矿浆密度变化频繁，该系统就难以稳定操作，致使料浆so42-含量控制不稳定，导致在实际生产中ρ(so42-)在24～27g/l的占比仅为50％左右。
技术实现思路
1、本发明提供一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法以解决上述背景技术中的问题。
2、本发明的方案是：
3、一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
4、s1、通过pid控制器建立流量控制回路，实现湿法磷酸反应过程硫酸进料流量自动化控制，硫酸进料流量设定为fsp1，对应输出流量为fpv1；
5、s2、比例控制技术构建控制框架，操作过程中设定矿酸比k，控制程序用硫酸流量fsp1乘以所述矿酸比k，为矿浆pid流量控制器生成一个设定值fsp2，对应输出流量为fpv2，同时根据硫酸加料方式对硫酸流量进行再分配，设定每个子回路硫酸流量控制百分比分配值y，控制程序用硫酸流量fsp1乘以所述百分比分配值y，为每个硫酸pid流量控制器生成一个设定值fsp1x，对应输出流量为fpv1x；
6、s3、在线检测测定矿浆瞬时密度，并将测定数值传至前馈控制系统；
7、s4、前馈补偿控制技术构建的控制策略，利用前馈控制器将矿浆密度变化作为前馈量对矿浆流量控制器的动态性能进行补偿。
8、作为优选的技术方案，所述硫酸进料流量设定值根据反应料浆出料量设定。
9、作为优选的技术方案，所述s1中流量控制回路传递函数为：
10、所述s3中前馈控制系统干扰传递函数为一阶函数：
11、所述s4中前馈控制器传递函数为：s为传递函数的复变量，k为系统的增益系数，θ为延迟时间，t为时间常数；e为自然常数，d代指干扰，f代指前馈控制器。
12、作为优选的技术方案，所述s3中在线检测测定的矿浆密度测定采用在线密度计测定矿浆密度γ实。
13、作为优选的技术方案，所述s3中前馈控制系统被控对象为矿浆流量g2(s)，密度波动m(s)为系统可测干扰量，前馈控制系统自动输入矿浆流量补偿量δfsp2，对矿浆流量进行补偿，通过前馈调节补偿后输出矿浆流量为：f(s)＝m(s)[gf(s)g1(s)+gd(s)]g2(s)；f(s)为输出矿浆流量函数，m(s)为密度波动函数，gf(s)为前馈控制器传递函数，g1(s)为流量控制主回路传递函数，gd(s)前馈系统干扰传递函数，g2(s)为补偿前矿浆流量函数。
14、作为优选的技术方案，pid控制器计算公式为：opcurrent＝oppreyious+p[de+edt/i+dde/dt]，根据pid控制器计算公式计算得到各控制回路控制参数p、i、d值；opcurren为当前输出给执行机构的控制信号，oppreyious为先前输出给执行机构的控制信号，p为比例增益参数，i为积分时间常数，d为微分时间常数，de为控制器输入与设定值之间的误差，edt为控制器输入与设定值之间的误差的积分，de/dt为控制器输入与设定值之间的误差的微分，t为调节周期。
15、作为优选的技术方案，所述矿浆流量补偿量计算公式为：δfsp2＝((γ标－γ实)/γ实)×fsp1×k×b，γ标为上个月矿浆的平均密度，计算得出矿浆补偿量修正系数b。
16、由于采用了上述技术方案一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，包括下列步骤：s1、通过pid控制器建立流量控制回路，实现湿法磷酸反应过程硫酸进料流量自动化控制，硫酸进料流量设定为fsp1，对应输出流量为fpv1；s2、比例控制技术构建控制框架，操作过程中设定矿酸比k，控制程序用硫酸流量fsp1乘以所述矿酸比k，为矿浆pid流量控制器生成一个设定值fsp2，对应输出流量为fpv2，同时根据硫酸加料方式对硫酸流量进行再分配，设定每个子回路硫酸流量控制百分比分配值y，控制程序用硫酸流量fsp1乘以所述百分比分配值y，为每个硫酸pid流量控制器生成一个设定值fsp1x，对应输出流量为fpv1x；s3、在线检测测定矿浆瞬时密度，并将测定数值传至前馈控制系统；s4、前馈补偿控制技术构建的控制策略，利用前馈控制器将矿浆密度变化作为前馈量对矿浆流量控制器的动态性能进行补偿。
17、本发明的优点：
18、本发明提供的方法，具有操作容易、成本较低的优点，且将原来的多个回路操作调节进行系统化结合，将复杂的操作控制变得简单化，稳定了生产工况，改善了工艺指标，提高了主要工艺参数的稳定性，使so42-含量的标准偏差大幅减少。
1.一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.如权利要求1所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于：所述硫酸进料流量设定值根据反应料浆出料量设定。
3.如权利要求1所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于：所述s1中流量控制回路传递函数为：
4.如权利要求1所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于：所述s3中在线检测测定的矿浆密度测定采用在线密度计测定矿浆密度γ实。
5.如权利要求1所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于：所述s3中前馈控制系统被控对象为矿浆流量g2(s)，密度波动m(s)为系统可测干扰量，前馈控制系统自动输入矿浆流量补偿量δfsp2，对矿浆流量进行补偿，通过前馈调节补偿后输出矿浆流量为：f(s)＝m(s)[gf(s)g1(s)+gd(s)]g2(s)；f(s)为输出矿浆流量函数，m(s)为密度波动函数，gf(s)为前馈控制器传递函数，g1(s)为流量控制主回路传递函数，gd(s)前馈系统干扰传递函数，g2(s)为补偿前矿浆流量函数。
6.如权利要求1所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于，所述s1中pid控制器计算公式为：opcurrent＝oppreyious+p[de+edt/i+dde/dt]，根据pid控制器计算公式计算得到各控制回路控制参数p、i、d值；opcurren为当前输出给执行机构的控制信号，oppreyious为先前输出给执行机构的控制信号，p为比例增益参数，i为积分时间常数，d为微分时间常数，de为控制器输入与设定值之间的误差，edt为控制器输入与设定值之间的误差的积分，de/dt为控制器输入与设定值之间的误差的微分，t为调节周期。
7.如权利要求5所述一种湿法磷酸多点进料反应系统料浆so42-含量控制方法，其特征在于，所述矿浆流量补偿量计算公式为：δfsp2＝((γ标－γ实)/γ实)×fsp1×k×b，γ标为上个月矿浆的平均密度，计算得出矿浆补偿量修正系数b。
