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連續(xù)攪拌反應釜溫度控制的難點解析

閱讀:2395        發(fā)布時間:2018/9/12
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連續(xù)攪拌反應釜溫度控制的難點主要反映在:
復雜性、時滯性和非線性
化學反應的生產(chǎn)過程伴隨著物理化學反應,、生化反應,、相變過程及物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換和傳遞,,因而是一個十分復雜的工業(yè)生產(chǎn)過程,;
所用反應釜容量大、釜壁厚,,因此是一個熱容量大、純滯后時間長的被控對象,;
隨著反應的進行,,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)成非線性變化,,并且對各種外界環(huán)境的變化比較敏感,;加上反應過程增益變化也會很大,甚至增益變化方向都是不一樣的,;而且隨著反應的進行,釜內(nèi)固體顆粒增多,,釜的傳熱系數(shù)也會隨著發(fā)生不規(guī)則變化,。
難控性
反應過程中由于化學反應放熱過程的復雜性和非線性,,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)成非線性變化,,并對各種外部干擾的影響較敏感,,使得控制有一定的難度;
反應過程中如果熱量移去不及時,、不均勻,,會使反應溫度一直往上升,,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,,會造成反應溫度一直往下跌,,造成反應熄滅。而聚合反應好壞的主要因素就是反應釜溫度控制的好壞,,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也是難點;
反應工藝以及反應設備的約束及外界環(huán)境對反應影響的不確定性因素也使得控制的難度增加,。
建模難
反應過程化學反應機理較為復雜,,尤其是聚合反應過程設計物料,、能量的平衡,,反應動力學等,,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系統(tǒng)的影響較大,,推導機理模型較為困難,;又由于化學反應放熱過程的復雜性和非線性,隨著反應的進行,,各傳熱媒體的傳熱系數(shù)不規(guī)則變化對各種外部干擾的影響比較敏感,依照機理法和zui小二乘法等傳統(tǒng)的建模方法,,要建立反應過程的數(shù)學模型是非常困難的。

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