在烧结法生产氧化铝过程中,铝酸钠溶液碳酸化分解(简称碳分)是生产过程中的关键生产工序之一,经过上游脱硅工序后的铝酸钠溶液与输入的二氧化碳进行化学反应,生产出满足质量指标的氢氧化铝。碳分过程是气、液、固三相化学反应过程,具有多变量、非线性、强耦合、大惯性和大滞后的特点。碳分过程生产设备每组由六个反应槽组成,各槽的分解率逐渐增大,形成分解率梯度。它是重要的工艺指标,必须对操作参数进行优化设定,保证达到要求的分解率梯度。在深入分析碳分过程机理的基础上,基于现场检测数据,综合考虑影响分解率的因素,应用主成分分析法(PCA)对影响因素进行降维处理,采用神经网络建立了分解率梯度模型,提高了模型的精度和泛化能力。通过调整影响分解率的操作参数,使中间槽分解率满足约束范围,末槽分解率达到最大值。采用遗传算法获取操作参数的优化设定值。针对碳分过程具有非线性、强耦合、大滞后、反应机理复杂的特点,采用专家控制系统,根据上游脱硅工序的铝酸钠溶液成分,调整操作参数的优化设定值,既保证氢氧化铝产品的质量,又提高了产量。建立了各槽的控制回路专家规则库,实现了对分解率的优化控制。