反应釜国内外研究进展及发展趋势(2)
时间:2018-03-22 20:34 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
我所找的利哈伊大学的一篇研究文献中，专门讲解了釜用搅拌轴的一种巧妙设计。这种搅拌轴是空心的，里面装的温度计，这样便于测量反应釜内的温度。另外一篇主要是介绍了在釜内所发生反应的类型，以及他们应用、优点、局限，还有一些例子。然后讲解了化学反应器的类型，及优点、局限。另外，文中谈到了反应器的设计，讲了10点： 1.在设计时，要将动力学和热力学的一些数据考虑在内，例如压力、温度、流动速度、催化剂浓度。 2.反应物的物理性质也要了解清楚。 3.速率控制机器要确定好。 4.根据以往的经验和文献，确定反应器的类型。 5.选择最佳反应条件以获得所需的产量。 6.使用基于理想化反应器的半经验方法分析，以确定反应器的大小。 7.制造反应器的材料。 8.反应器的初步设计主要是容器的设计。 9.设计需要优化和验证。 10.设计的成本需要考虑。 目前，位于化工自动化最底层的控制器仍然是以PID为主流。PID方法是一种基于过程参数的控制阀，其制原控理简单、实现方便，但在控制对象非线性时变、给定突变、大时滞系统等情况下，过程模型难以确定，参数调整往往比较困难，即使可行也因调整时间过长、超调量过大，使控制效果不佳，因此，使用先进的控制理论来弥补PID控制方法的不足，成为目前国内外自动控制方面的一个主要课题。国外如日本、美国等都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，且适用于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统，而国内与之有较大的差距，这使得反应釜温度控制器的研制在技术和市场上都将有较大的突破空间。 在催化剂的生产过程中，对反应釜的加热温度控制直接影响其生产过程的精度，最终影响产品的好坏。而反应釜的温度控制是工业控制中典型的迟滞、时变与非线性的不确定性系统。常规的PID 控制方法控制简单、容易实现且稳态性较好，但难以适应控制系统的控制参数和工作条件的变化，温度始终有较大波动，得不到理想的结果。模糊控制的最大特征是它能够将操作者或领域专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则，然后用这些规则去控制系统。它具有高度的仿人智能特性、不依赖精确数学模型的特点，是解决间歇聚合反应过程控制问题的一种有效方法。虽说模糊控制的动态性较好，但由于控制器的输入端被控量的偏差和偏差变化率，相对于PID控制，其稳态性较差。对于温度控制需要高动态性和稳态性的情况下，采用模糊控制和PID控制的两者的结合，可以扬长避短，分别满足控制系统参数的变化和现场工作条件的变化，克服了传统PID控制的响应慢，模糊控制不精确的缺点。 2国内外发展进展 反应釜是指含铬大于12%的钢种。反应釜自1912年发明以来取得迅猛发展，至今全球仍以每年3—5%的速度递增。全世界反应釜的消费总量达3500万。我国正处于反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。1990年我国反应釜消费量为26万吨，1999年为153万吨，2000年为173万吨，2001年为225万吨，2004年反应釜消费量达到447万吨左右，居全世界第一位，预计2006年反应釜消费量将达到600万吨以上，其中铬镍奥氏体反应釜的消费量占反应釜总消费量的75%—80%。但是随着化工产业的发展化工生产对反应釜要求越来越高化工生产对反应釜的具体要求和发展趋势如下： 1、大容积化，这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有效途径和发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m³；而其它行业可达t。 (责任编辑：qin) |