一种绿色环保的食用油减污降耗生产方法与流程

本发明涉及食用油加工，具体为一种绿色环保的食用油减污降耗生产方法。

背景技术：

1、食用油加工过程中的水化和脱臭工序对油脂品质及生产能耗有直接影响。在传统的水化工序中，试剂添加通常采用定时或定量的方式，缺乏对反应物系理化状态变化的实时监测，导致难以准确判定水化反应的终点。这种固定的添加模式容易造成水化试剂过量注入，进而增加后续脱臭工序的污水处理负荷。

2、在脱臭工序中，汽提蒸汽主要用于去除油脂内部的挥发性杂质。现有的脱臭控制系统多采用固定的蒸汽注入量设定，无法根据杂质的实际挥发需求进行动态调节。脱臭塔内部的热交换过程涉及较多背景热流与静态热传导干扰，常规的温度或流量监测手段难以从总热负荷中分离出完全由油脂挥发物冷凝相变产生的净热负荷。

3、此外，现有系统通常使用固定的蒸发潜热常量进行热力学计算，未将水化反应的实际程度与热力学参数进行关联修正。由于缺乏准确的净热负荷数据与动态修正的潜热参数，系统无法反算出物料实时的油脂挥发物真实质量蒸发速率，导致蒸汽供给量往往超出实际脱臭需求，造成生产过程的能源消耗增加。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种绿色环保的食用油减污降耗生产方法，解决了传统食用油加工过程中水化试剂固定添加导致试剂过量增加污水负荷，以及脱臭工序中汽提蒸汽量固定设定无法根据油脂实际挥发量进行动态调节造成能源消耗增加的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供了一种绿色环保的食用油减污降耗生产方法，包括以下步骤：

4、采集物料电导率和循环泵有功功率，计算电导率二阶差分值和有功功率一阶差分值，满足多变量联合阈值条件时输出水化试剂气动调节阀关闭指令；

5、记录注入起始时刻至指令截断时刻的临界响应时间，计算临界响应时间内的电导率时间积分值，构建水化过程响应特征参数，按批次标识存入脱臭工序数据存储区；

6、采集冷凝器冷却水质量流量和进出水温差，计算实时总热负荷，叠加基础蒸汽目标流量与正弦激励信号，控制汽提蒸汽注入，采集实际蒸汽质量流量，将总热负荷和正弦激励信号相干相乘并低通滤波，得到汽提蒸汽表观潜热系数，实际蒸汽质量流量与汽提蒸汽表观潜热系数相乘得到汽提蒸汽热负荷，实时总热负荷扣除汽提蒸汽热负荷和设备热损失标定值，得到油脂挥发物净热负荷；

7、按批次调取水化过程响应特征参数，构建非理想溶液相平衡修正系数，修正理论蒸发潜热常量为表观蒸发潜热常量，油脂挥发物净热负荷与表观蒸发潜热常量相除得到油脂挥发物真实质量蒸发速率，根据气液相平衡分压比例常数更新基础蒸汽目标流量。

8、上述方案中，电导率和功率的差分变化反映了水化反应体系电性与粘度的变化，用于控制试剂注入；反应过程的时间与电导率积分用于量化反应体系的状态。引入正弦激励信号配合滤波运算，能够从总热负荷中分离出挥发物冷凝产生的净热负荷。根据水化过程特征参数修正蒸发潜热常量后，可计算挥发物质量流量，进而调节汽提蒸汽量，使试剂与蒸汽供给与实际反应需求相匹配。

9、进一步的，所述计算电导率二阶差分值和有功功率一阶差分值，满足多变量联合阈值条件时输出水化试剂气动调节阀关闭指令，具体包括：

10、设定电导率二阶差分值正向突变阈值；

11、设定有功功率一阶差分值负向突变阈值；

12、电导率二阶差分值大于正向突变阈值，同时有功功率一阶差分值小于负向突变阈值时，输出水化试剂气动调节阀关闭指令。

13、进一步的，所述采集物料电导率和循环泵有功功率，计算电导率二阶差分值和有功功率一阶差分值，具体包括：

14、按照统一时钟对物料电导率数据和循环泵有功功率数据进行时间对齐；

15、按照相同时间戳形成同步采样序列；

16、采用数字低通滤波对同步采样序列进行滤波，并根据滤波后的同步采样序列计算电导率二阶差分值和有功功率一阶差分值。

17、进一步的，所述记录注入起始时刻至指令截断时刻的临界响应时间，具体包括：

18、提取水化试剂气动调节阀接收开启指令并产生开启动作反馈的时刻，作为注入起始时刻；

19、提取向水化试剂气动调节阀发出关闭指令的时刻，作为指令截断时刻；

20、计算指令截断时刻与注入起始时刻的时间差，得到临界响应时间。

21、进一步的，所述计算临界响应时间内的电导率时间积分值，具体包括：

22、按照统一数字采样周期读取注入起始时刻至指令截断时刻内的滤波后电导率数值；

23、将各滤波后电导率数值与统一数字采样周期相乘后累加，得到电导率时间积分值；

24、采用线性插值法补齐通信故障产生的缺失数据。

25、进一步的，所述采集冷凝器冷却水质量流量和进出水温差，计算实时总热负荷，具体包括：

26、读取表面冷凝器冷却水管路的实时冷却水质量流量；

27、读取冷却水出口温度和冷却水入口温度，计算冷却水出口温度与冷却水入口温度之差，得到进出水温差；

28、将冷却水定压比热容常量、实时冷却水质量流量和进出水温差相乘，得到实时总热负荷。

29、进一步的，所述实时总热负荷扣除汽提蒸汽热负荷和设备热损失标定值，得到油脂挥发物净热负荷，具体包括：

30、叠加基础蒸汽目标流量与正弦激励信号，生成汽提蒸汽注入指令；

31、采集汽提蒸汽质量流量计反馈的实际蒸汽质量流量；

32、将实际蒸汽质量流量与汽提蒸汽表观潜热系数相乘，得到汽提蒸汽热负荷；

33、从实时总热负荷中扣除汽提蒸汽热负荷和设备热损失标定值，得到油脂挥发物净热负荷。

34、进一步的，所述实时总热负荷扣除汽提蒸汽热负荷和设备热损失标定值，得到油脂挥发物净热负荷，具体包括：

35、设定油脂挥发物净热负荷零点箝位保护逻辑；

36、油脂挥发物净热负荷小于零时，将油脂挥发物净热负荷归零；

37、同步输出设备外保温完整性核查提示。

38、进一步的，所述按批次调取水化过程响应特征参数，构建非理想溶液相平衡修正系数，具体包括：

39、将电导率时间积分值与临界响应时间相除，得到平均电导率特征值；

40、将平均电导率特征值与第一系统常数相乘，并与第二系统常数相加，得到非理想溶液相平衡修正系数；

41、临界响应时间为零时，将非理想溶液相平衡修正系数设定为缺省值1.0。

42、进一步的，所述油脂挥发物净热负荷与表观蒸发潜热常量相除得到油脂挥发物真实质量蒸发速率，根据气液相平衡分压比例常数更新基础蒸汽目标流量，具体包括：

43、将理论蒸发潜热常量与非理想溶液相平衡修正系数相乘，得到表观蒸发潜热常量；

44、将油脂挥发物净热负荷与表观蒸发潜热常量相除，得到油脂挥发物真实质量蒸发速率；

45、将气液相平衡分压比例常数与油脂挥发物真实质量蒸发速率相乘，得到更新后的基础蒸汽目标流量；

46、将更新后的基础蒸汽目标流量作为下一控制周期内正弦激励信号的基准输入量。

47、本发明提供了一种绿色环保的食用油减污降耗生产方法。具备以下有益效果：

48、1、本发明通过对流体电导率执行二阶差分计算，对循环泵有功功率执行一阶差分计算，并将两者结合进行多变量联合判定来控制水化试剂阀的关闭。从而利用了反应体系电性与流体粘度的物理变化特征，能够判断水化反应终点并及时截断试剂注入，避免了定时或定量添加方式导致的试剂过量问题，从而降低了试剂消耗量以及后续脱臭工序的污水处理负荷。

49、2、本发明在基础蒸汽目标流量中叠加预设频率的正弦激励信号，并采集冷却水管路的质量流量与进出水温差计算总热负荷。通过相干乘法与低通滤波运算对总热负荷进行处理，分离系统静态热传递干扰。进而从背景热流中分离出由油脂内部挥发物冷凝产生的净热负荷，为后续蒸汽流量的闭环调节提供基础数据。

50、3、本发明提取水化试剂注入过程中的临界响应时间与电导率时间积分值构建非理想溶液相平衡修正系数，利用该系数动态调整理论蒸发潜热常量。基于修正后的表观蒸发潜热常量与解算出的净热负荷，从而能够反算出实时的油脂挥发物真实质量蒸发速率，进而依据气液相平衡关系更新基础蒸汽目标流量。实现了汽提蒸汽量按物料实际挥发需求的动态调节，减少了蒸汽的无效消耗。