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实验室高压反应器工作温度与一般的工业相比有哪些特点
发布时间:2019-07-26   点击次数:105次
   在化工行业中,实验室高压反应器是常用的一种反应容器,对反应釜内温度、压力和液位的控制,是保证产品质量和生产安全的关键。在实际的生产过程中,当投放生产原料后,先在夹套中通以高压蒸汽,当加热到预定反应温度后就停止加热,反应过程中伴有强烈的热量产生,需要通以冷却气体为平的混合气体散热。若反应温度没有得到有效的控制,釜内温度进一步上升,会使产品报废甚至引起反应釜爆炸。另一方面由于反应釜是一个空间有限的容体,在原料投入和取出时,要对进料阀和出料阀的开度和开闭时间进行拄制。同时当实验室高压反应器内原料达到一定液位时,应停止原料的投入。在生产的过程中,为使釜内原料和温度均匀,通常需用搅拌机进行搅拌。
 
  实验室高压反应器内的工作温度对化学反应有极大的影响。在分析对象的特性时,为了便于分析作了许多的简化和假设,如:忽略了热交换中的能量损失、忽略了反应过程中许多复杂的化学现象和不确定因素、对方程进行了近似的处理等等。事实上作为被控对象的实验室高压反应器工作温度与一般的工业对象对比,主要有以下几个方面的特点:
 
  1.时滞性:在反应过程中伴有很强的热效应,导致实验室高压反应器内温度急剧升高,此后在夹套中通以液态氮带走多余的热量,以使釜内温度降低。但由于反应釜内与外界热交换主要依靠反应釜的间壁进行热传导,内壁对整个釜内加热也需要一定的时间,所以导致系统表现出很大的时滞效应。
 
  2.时变性:实验室高压反应器内的温控特性主要取决于釜内化学反应的激烈程度,而整个生产过程从起始升温、中间恒温到最后降温,对象具有明显的时变性。并且,就某一个具体的阶段而言,由于化学反应的速度不稳定,导致过程的增益、惯性时间和纯滞后也会发生相应的变化。
 
  3.非线性:对于一个温度过程系统,都并存在传导、对流和辐射三种形式的传热,只是在不同的阶段各种传热形式所占的比例不同。事实上,只有一维导热可以看作是线性的,辐射热量是绝对问题的四次方函数,对流传热受多种因素的影响,一般也是非线性的。在整个温区内,被控对象的动态参数随着温度的变化而变化,在工作点附近的小温度范围内,其动态特性可以看成近似线性的。针对被控对象的上述特点,应综合考虑系统的鲁棒性和快速性的要求,提高温度测量的精度和测量稳定性。最终设计和开发出可靠性、稳定性好,系统的性价比高的控制器。
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