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龙图腾网获悉北京国环高科自动化技术研究院申请的专利一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119080127B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411238006.2，技术领域涉及：C02F1/20；该发明授权一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统是由曹云华;陈瑞杰;田晓艳;李壮;高莹;杨晓亮;丁宁;鲁明雪;赵艳设计研发完成，并于2024-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统在说明书摘要公布了：本发明涉及水质硫化检测技术领域，尤其涉及一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统；本发明通过传感器实时检测酸化过程中硫化物释放的速率，提供反应的即时反馈；根据监测到的硫化物释放速率自动调整酸的添加量，如果反应速率低于预期，系统会增加酸量；反之，则减少酸量；根据释放速率的变化，自动决定反应的终止时间，保证硫化物充分释放的同时，避免不必要的反应时间延长；采用自适应酸化控制保证不同水样中的硫化物都在最佳条件下被释放，提高测定的准确性，同时减少化学试剂的浪费和副产物的生成；解决了现有技术中未将不同水样中硫化物含量和化学环境的差异作为考量指标、在酸化和吹气过程结束后才进行硫化物的定量分析问题。

本发明授权一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统在权利要求书中公布了：1.一种全自动水质硫化物酸化智能吹气系统，其特征在于，包括： 酸化反应控制模块，负责硫化物的酸化反应过程，包括酸的添加、反应时间控制及酸化过程的动态调整； 硫化物释放动力学监测模块，实时监测硫化氢气体的产生速率； 定量反馈校正模块，负责实时监测吹气过程中的硫化氢释放量，并自动校正任何检测过程中出现的异常； 自动吹气捕集模块，该模块执行吹气操作，将硫化氢气体从酸化反应中吹出并捕集到指定溶液中； 结果输出模块，包括数据处理单元，结果输出模块处理系统各个模块采集的数据，输出最终硫化物含量的测定结果；结果输出模块整合各传感器的数据，执行计算并校正误差，得出硫化物浓度结果； 酸化反应控制模块包括： 酸液输送系统，用于添加酸液至反应器中，添加量根据控制信号动态调整，控制信号来自反馈控制系统； pH和电导率传感器，实时监测反应器内液相的pH值和电导率变化； 反馈控制系统，基于传感器反馈数据，调整酸液添加速率、酸化过程中的参数设置和反应时间； 硫化物释放动力学监测模块包括： 硫化氢气体传感器，实时检测反应器中硫化氢气体的浓度变化，并计算其产生速率； 数据采集系统，收集传感器数据并传输至反馈控制系统进行分析； 定量反馈校正模块包括： 光谱分析仪，实时监测吹气过程中硫化氢的浓度和变化情况； 电化学传感器，检测硫化氢的定量信息，并与预设曲线进行对比； 自动校正系统，一旦检测到异常，自动调整吹气参数，包括气体流量、吹气时间； 自动吹气捕集模块包括： 气流控制系统，调节气流速率； 捕集装置，捕集并溶解从气体中释放的硫化氢； 酸化反应控制模块操作流程包括： 酸液输送系统根据初始设定值开始添加酸液； pH和电导率传感器实时监测反应进展，反馈数据至反馈控制系统； 反馈控制系统动态调整酸液添加速率； 当传感器数据达到设定终止条件，系统停止酸化反应并进入下一阶段； 硫化物释放动力学监测模块操作流程包括： 硫化氢气体传感器在反应过程中持续采集气体浓度数据； 数据采集系统将气体浓度数据实时传输至反馈控制系统； 反馈控制系统根据气体产生速率的变化，调整酸化过程中的参数设置； 定量反馈校正模块操作流程包括： 吹气过程中，光谱分析仪和电化学传感器同步采集硫化氢的浓度数据； 系统将实时数据与预设的硫化物释放曲线进行对比； 当检测到数据偏离预期时，自动校正系统调整酸化或吹气参数，实时修正过程中的误差； 自动吹气捕集模块操作流程包括： 在酸化反应结束后启动吹气操作，气流控制系统调整气流速率； 捕集装置接收并溶解从反应器中吹出的硫化氢，完成定量捕集； 结果输出方式为： 各模块采集的数据传输至数据处理单元，数据处理单元执行计算、校正及分析，得出最终结果；结果输出模块生成分析报告； 全自动水质硫化物酸化智能吹气系统的整体工作流程包括： 步骤S1，初始设置，用户输入实验条件和水样信息，系统根据输入自动配置初始参数； 步骤S2，酸化过程，酸化反应控制模块根据实时监测数据进行酸化操作，自适应调整酸量和反应时间； 在酸化反应器内配置高精度硫化氢气体传感器和电导率传感器，实时获取硫化物释放的速率数据； 反馈控制系统监测硫化物释放速率，实时提供酸化反应的即时反馈：如果检测到硫化物释放速率低于预期，则自动增加酸量；如果释放速率过高，则减少酸量； 当硫化物释放速率接近零或稳定在较低水平时，反馈控制系统自动终止酸化反应； 步骤S3，硫化物释放监测，硫化物释放动力学监测模块实时跟踪硫化氢的产生速率； 步骤S4，吹气与捕集，自动吹气捕集模块启动，捕集硫化氢气体； 步骤S5，实时校正，定量反馈校正模块在整个吹气过程中进行异常监测并进行异常数据的即时校正； 步骤S6，结果输出，所有数据经过处理与校正后，输出最终的硫化物浓度结果； 反馈控制系统组成包括： 传感器输入包括：硫化氢气体传感器、pH传感器、电导率传感器，分别用于实时监测硫化氢释放速率rt、液相pH值pHt和液相电导率σt，t表示监测时间； 参考设定值：预期硫化氢释放速率设定值rsett，液相pH设定值pHsett； 控制输出：酸液添加速率Qat； 状态估计器：估计反应过程中的未测量状态变量； 多目标优化器：优化酸液的添加速率和酸化时间； 反馈控制系统中定义目标函数Jt，包括硫化物释放速率和酸化过程： 其中σsett为目标电导率，α1,α2,α3为权重参数，dt表示时间增量； 采用非线性控制器动态调整酸液添加速率： 其中Qat表示酸液的添加速率，Kp表示比例控制增益，调节酸液速率与硫化物释放速率误差关系，Kd表示微分控制增益，用于减缓快速变化的硫化物释放速率对系统的冲击， Ki表示积分控制增益，用于消除系统稳态误差，β1,β2表示非线性调节系数，用于修正酸液添加速率，rmax表示硫化物释放速率的最大值，pHopt表示最优pH值，表示对时间t的导数操作，表示预期的硫化氢释放速率和实际释放速率之间误差的变化率； 反馈控制系统中： 采用卡尔曼滤波器进行状态估计，预测未测量的反应状态变量； 利用多目标优化算法动态优化酸液添加速率Qat和反应时间t：求解目标是找到最优的Qat和t，使得目标函数Jt最小化，优化结果实时反馈至反馈控制系统，更新酸液添加策略； 酸化反应终止条件触发包括： 硫化物释放速率接近零：当rt满足rt＜εr时，系统判定反应完成，其中εr为极小值门限； 系统状态稳定：当pH值pHt和电导率σt均稳定在预设范围内，且不再显著变化，终止酸化反应； 所述步骤S4吹气与捕集阶段，还进行实时定量反馈与自动校正： 在吹气系统中集成光谱分析仪和电化学传感器，实时采集硫化氢的浓度和释放动态； 自动校正系统将实时数据与预期的释放曲线进行比对：如果检测到释放量低于预期，则即时判断可能存在酸化不足或吹气不足的问题； 自动校正系统根据异常情况自动调整酸化参数或吹气参数； 步骤S4的吹气与捕集阶段中，实时定量反馈与自动校正方式为： 吹气系统中集成的光谱分析仪和电化学传感器实时监测硫化氢的浓度和释放动态，并将浓度数据传送至反馈控制系统中； 反馈控制系统将实时采集到的数据与预设的硫化氢释放曲线进行比对； 根据比对结果进行异常检测，如果发现硫化氢的释放量低于预期，进行警告； 如果检测到硫化氢释放不足且酸化过程已经完成，延长吹气时间或提高气流速度； 动态进行系统调整，实时响应监测到的数据变化，直到硫化氢的释放恢复到预期范围内； 在调整参数后继续实时监控硫化氢的释放情况，并将新的数据与修正后的预期曲线进行比对；如果检测到新的偏差再次进行调整； 反馈循环持续进行，直到硫化氢的释放过程稳定，并且符合预期的释放曲线。

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