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分析外盘管反应釜温度控制有哪些难点

       很难控制由于化学反应放热过程的复杂性和非线性,各传热介质的传热系数呈非线性变化,对各种外界扰动的影响较为敏感,使得控制困难。如果外盘管反应釜反应过程中排热不及时、不均匀,反应温度会一直升高,容易因局部过热造成“飞温”现象和“炸裂团聚”;相反,如果排热过多,反应温度会不断下降,反应就会熄灭。
       聚合反应的主要因素是高压反应器的温度控制,温度的变化会直接影响产品的质量和产量,因此该过程中的温度控制是难点;反应过程和设备的局限以及外部环境的不确定因素对反应的影响也使得控制愈加困难。
       1、复杂性:化学反应的生产过程伴随着物理化学反应、生化反应、相变过程以及物质和能量的转化和转移,因此是一个很复杂的工业生产过程;
       2、时滞:所用反应器容量大、壁厚,是一个热容量大、纯滞后时间长的被控对象;
       3、非线性:随着反应的进行,各传热介质的传热系数呈非线性变化,对各种外界环境的变化较为敏感。另外,反应过程中的增益变化会很大,增益变化的方向也不同;而且随着反应的进行,外盘管反应釜内固体颗粒增多,釜内传热系数也会发生不规则变化。
       4、建模困难:反应过程的化学反应机理复杂,比如设计物料与能量的平衡、反应动力学等。而原料纯度、催化剂种类、添加原料量的变化、热水温度的变化、循环冷却液流量等外部条件对系统影响较大,因此很难推导出机理模型。由于外盘管反应釜化学反应放热过程的复杂性和非线性,随着反应的进行,各传热介质传热系数的不规则变化对各种外界扰动很敏感。按照传统的建模方法如机理法和平方法,建立反应过程的数学模型是很困难的。
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