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連續(xù)攪拌反應釜溫度控制難點

閱讀：3719 發(fā)布時間：2015/1/4

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。