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連續(xù)攪拌反應(yīng)釜溫度控制的難點(diǎn)解析
連續(xù)攪拌反應(yīng)釜溫度控制的難點(diǎn)主要反映在:
復(fù)雜性、時(shí)滯性和非線性
化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過程伴隨著物理化學(xué)反應(yīng),、生化反應(yīng),、相變過程及物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換和傳遞,因而是一個(gè)十分復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程,;
所用反應(yīng)釜容量大,、釜壁厚,因此是一個(gè)熱容量大,、純滯后時(shí)間長的被控對(duì)象,;
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)成非線性變化,并且對(duì)各種外界環(huán)境的變化比較敏感,;加上反應(yīng)過程增益變化也會(huì)很大,,甚至增益變化方向都是不一樣的;而且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,,釜內(nèi)固體顆粒增多,,釜的傳熱系數(shù)也會(huì)隨著發(fā)生不規(guī)則變化。
難控性
反應(yīng)過程中由于化學(xué)反應(yīng)放熱過程的復(fù)雜性和非線性,,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)成非線性變化,,并對(duì)各種外部干擾的影響較敏感,使得控制有一定的難度,;
反應(yīng)過程中如果熱量移去不及時(shí),、不均勻,會(huì)使反應(yīng)溫度一直往上升,,極易因局部過熱而造成“飛溫"現(xiàn)象,,產(chǎn)生“爆聚";反之,,如果熱量移去過多,,會(huì)造成反應(yīng)溫度一直往下跌,,造成反應(yīng)熄滅,。而聚合反應(yīng)好壞的主要因素就是反應(yīng)釜溫度控制的好壞,溫度的變化將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,,所以此過程中的溫度控制是重點(diǎn)也是難點(diǎn),;
反應(yīng)工藝以及反應(yīng)設(shè)備的約束及外界環(huán)境對(duì)反應(yīng)影響的不確定性因素也使得控制的難度增加。
建模難
反應(yīng)過程化學(xué)反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜,,尤其是聚合反應(yīng)過程設(shè)計(jì)物料,、能量的衡,反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等,,加上外界條件如原料純度,、催化劑類型、原料添加數(shù)量的變化,、熱水溫度,、循環(huán)冷卻液流量的變化等對(duì)系統(tǒng)的影響較大,推導(dǎo)機(jī)理模型較為困難,;又由于化學(xué)反應(yīng)放熱過程的復(fù)雜性和非線性,,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)不規(guī)則變化對(duì)各種外部干擾的影響比較敏感,,依照機(jī)理法和zui小二乘法等傳統(tǒng)的建模方法,,要建立反應(yīng)過程的數(shù)學(xué)模型是非常困難的。