如今各种设备因市场需求的提高,而常常需要换上更为先进高效率的新设备。然而不同的产品需要不同的生产过程,常常每个反应都具有较大的差别,对于普遍的设备来说并不成熟,不能很好的适应各方面的生产工作。所以需要研究能够适应更多情况并且控制过程更为稳定,并且能够更为简便的对设备进行操作的控制装置。
通常在聚合反应釜中一般都会有搅拌装置,是在生产中应用最广泛的反应釜。其能够对固、液、气三种状态的原料进行反应生产,不仅仅能够对同一状态的原料进行生产,并能够将这三种原料一起进行反应。在该反应釜中装有的搅拌装置,能够对放入反应釜中的物料进行搅拌使其充分的混合,在反应中对其搅拌能够使其受热均匀,不会出现部分温度不一样的状况。这种反应釜能够投入较少的资金,得到稳定高质量的产品,在生产过程中也能够稳定安全的进行,在化工生产领域得到普遍的重用并在不断的进行研究改进。
在聚合反应釜工作的过程中,对于反应时釜内的温度需要有严格的控制。反应过程中的温度不只是对反应的过程有影响,对最后生产出的成果的质量的优劣也有很大的影响。而一般的聚合反应的过程往往都伴随着强烈的放热现象,反应釜内的物料也不断的进行变化。如果对于在反应过程中产生的余热不及时的进行处理,会使温度急速的升高,当温度超出反应所需求的范围时会具有安全危险,一般情况会引起“爆聚”的现象。若使用降温的方法过量,不仅仅吸去反应产生的余热并使反应釜的温度骤降则会使反应激落,严重的情况下会出现“僵釜”的现象,使反应失败得到的产品质量极低。所以对反应釜的温度需要有严格精确的控制,若是控制不当不仅仅会使产量效率产品质量严重下滑,更严重的情况则会影响到操作人员的人生安全。
所以我在聚合反应釜这一复杂对象选择了模糊控制这个方式,并使用matlab对此进行仿真,做出超调量小,反应速度快,稳态误差小的方案。
1。3进度安排
第1~2周:熟悉聚合釜温度的对象特性,MATLAB,PID控制参数整定等。
第3~5周:确定技术路线,进行系统总体方案设计,完成开题报告。
第6~13周:完成设计方案,编写程序,并进行调试。
第14~15周:根据初试结果,进行完善;整理资料,撰写完毕业论文,准备答辩。
第16周:毕业答辩。
2反应釜的介绍
2。1 反应釜的结构
在化工生产方面,反应釜也具有各种各样的种类结构。在结构方面的区别来说具有:釜式、管式、塔式等。根据传热的方式能够分为绝热式和非绝热式。在一般的情况下基本上会分成间歇式或连续式的生产操作方式。间歇式的反应釜常常用于对使用液体状态的原料的生产。而连续式反应釜则是最常用的反应设备,可以将固液气多相混合进行反应,并具有搅拌器能够使反应物料充分的混合进行反应,避免浪费。
反应釜的加热装置可以在釜壁的外侧也可装在釜壁的内侧,通过夹套或换热面对反应釜进行循环加热。通常加热方式采用:导热油循环加热,蛇管加热,蒸汽加热,电加热等。而冷却方式常有:通过搅拌装置进行搅拌使其冷却,蛇管冷却,夹套冷却法。文献综述
反应釜的结构示意
反应釜的基本结构示意图如图2。1。在其进行工作的过程中,该系统的温度控制是由两个阀门控制,分别是冷水入口阀门以及热水入口阀门,通过控制冷水及热水的流入来实现对反应釜反应过程中的温度控制,通过搅拌机搅拌使反应釜内的物料分布均匀,并能提高物料的导热速度,并且使其热量分布均匀不出现部分物料的热量分布的不均使产品质量产生问题。当反应釜中的反应进入升温阶段,通过将热水入口阀门开启,将热水通过反应釜中的蛇管,以达成将反应釜的温度上升的目的,而反应釜中反应时温度的升高速度将由阀门开度的大小来对其进行控制。釜内的温度不断的上升当该温度上升到反应物正常进行反应时所要求的温度时就不再进行加热阶段。通过冷水入口阀门,使冷水流入夹套来将反应过程中产生的余热消除,使反应的温度稳定在预定反应温度。由于因生产工艺、操作条件的不同,不同工厂在生产使的温度要求的都不同,所以在导热介质的使用上也都不相同。过热蒸汽或导热油是生产过程中常见的两种导热介质。而温度的测量装置常常是由热电偶或热电阻加上温度变送器而组成的。而在夹套内加入的加热介质是必须要有一个稳定的温度,控制导热介质流入反应釜夹套内的多少,从而使反应釜中温度能够稳定在工厂设定的反应时的温度范围之中。