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反應釜控制系統

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反應釜是整個生產流程中最關鍵的設備，但對釜內混合物的溫度、壓力的控制，還完全局限于依賴人工控制。當前人工控制方式的不穩定性，已經成為生產中的一個薄弱環節。反應溫度是化工生產中一個非常重要的控制變量，其穩定性品質影響過程的熱平衡，直接關系到化工生產的產品質量、產出率、能耗以及催化劑的使用壽命，用PLC控制系統可以最大限度的減少滯后時間。現代工業需要高可靠性的控制系統、檢測和執行機構對設備和裝置的運行提供保證，進而對關鍵裝置進行故障診斷與健康維護；現在工業需要通過先進的工藝和工藝參數以降低能耗和原料消耗，需要先進的控制技術和實時優化技術來提高產品的合格率，通過數據和信息的綜合集成，促進企業價值的增值，最終提高企業的綜合競爭力。反應釜的工藝運行特點： 1、間歇式控制方式 2、需要冷水降溫和加熱升溫雙向控制 3、多段式溫度控制目標根據貴公司提出對該裝置在生產過程中的進一步需求和反應釜的工藝運行特點，結合我公司多年積累自控系統的控制經驗，提供以下系統功能的技術方案，以實現整個系統的自動化。系統控制技術方案為： 1、溫度控制化學反應往往伴有熱效應。其中吸熱反應的過程具有自衡能力，反應溫度在開環的情況下是穩定的。但由于系統熱慣性的作用，在升溫曲線初始階段易發生跟蹤不足，過程溫度低于升溫曲線的設定溫度；在后期階段，又常常發生溫度超調，導致溫度偏高，使得升溫速度過快。這兩種狀況均造成過程溫度與設定溫度之間的偏差較大且不易消除，從而影響產品質量和催化劑壽命化學反應中的放熱過程往往是非自衡的開環不穩定系統，存在一定程度正反饋、非線性、大滯后等作用，為自動調節控制帶來很大的難度，引起反應階段溫度波動及偏差較大。在升溫過程中，由于過程存在可變的大慣性和滯后作用，制約溫度上升對預定曲線的跟蹤品質，在升溫前期易出現跟蹤不足，后期則極易超調，導致溫度偏差不易消除。反應釜內的反應是放熱反應，放熱反應中隨著溫度的升高，反應速度將會加快，放出的熱量也將增加，引起溫度越來越劇烈的上升。這種放熱反應的過程具有正反饋性質，過程無自衡能力，是一個極其不穩定的發散過程。化學反應器的容量向大型化發展，反應放熱量大，控制其反應溫度的平穩已成為過程控制中的一個重點,所以整個控制過程就是一個控溫過程，整個系統的溫度控制分為上內盤管溫度的控制、下內盤管溫度的控制、冷凝水出水溫度的控制、回流溫度的控制；通過下位機上的可編程控制器來自動調節閥門的開度，同時自動調節反應釜盤管冷卻水回流閥門的開度，組成一個智能化的多參數的自適應控制系統，優化整個反應過程的升溫曲線的目的。詳細控制過程為： (1) 上內盤管的溫度控制：在上內盤管安裝有溫度傳感器，通過上內盤管的溫度來控制進汽閥門、出氣閥門、進水閥門、出水閥門的開度，及時調整釜內的溫度變化，控制盤管內的溫度。 (2) 下內盤管的溫度控制：在下內盤管安裝有溫度傳感器，通過下內盤管溫度來控制進汽閥門、出氣閥門、進水閥門、出水閥門的開度，來及時調整釜內的溫度變化，控制盤管內的溫度。 (3) 回流溫度控制：在外盤管安裝有溫度傳感器，通過回流溫度來控制進汽閥門、出氣閥門、進水閥門、出水閥門的開度，來及時調整釜內的溫度變化，控制盤管內的溫度。 (4) 冷凝水出水溫度的控制：在冷凝水出水口安裝有溫度傳感器，通過冷凝水出水溫度來控制. 2、壓力控制反應釜內是一個負壓蒸餾負壓脫水的過程，壓力要求負的一個大氣壓；通過下位機的可編程控制器來自動調節閥門開度，實現壓力控制。釜內真空度的控制是通過壓力控制來實現的。下位機的可編程控制器可控制真空泵的閥門開度，來實現反應釜內對壓力真空度的控制要求。壓力控制是通過壓力傳感器來實現的，通過壓力控制可以實現釜內真空度的控制，滿足不同反應物對真空度的要求。充分考慮反應釜的運行特點和控制要求，做出的控制系統框圖見附頁。反應釜的PLC和DCS自動控制系統：通過對生產過程中的各種工藝參數實行自動檢測、調節和對整個生產過程進行最優控制和管理。生產過程自動化可以提高生產率和產品質量，降低成本、改善勞動條件、保障生產安全。

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