自動化控制技術(shù)在反應(yīng)釜中的應(yīng)用
反應(yīng)釜控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)裝置的工藝、設(shè)備具體要求來設(shè)計(jì)控制方案,但由于裝置的具體工藝差別,針對不同的生產(chǎn)裝置應(yīng)有不同的方案。
生產(chǎn)過程一般包括:原料和助劑的計(jì)量和投料自動化操作、反應(yīng)過程(升溫、恒溫、降溫)自動化操作、出料和后處理自動化操作等過程。
配方管理
當(dāng)同一反應(yīng)釜需要生產(chǎn)不同牌號的產(chǎn)品時(shí),配方管理使生產(chǎn)變得可靠和簡單,并避免差錯(cuò)。操作員在輸入產(chǎn)品的牌號、生產(chǎn)釜數(shù)后啟動控制程序,就開始一釜一釜的生產(chǎn),提高效率并保證配方技術(shù)的安全。我們的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了配方管理技術(shù),系統(tǒng)提供了每個(gè)釜十種牌號的配方參數(shù)。通過配方管理可以方便實(shí)現(xiàn)配方技術(shù)保密,滿足同一反應(yīng)釜生產(chǎn)不同牌號產(chǎn)品。
原料的計(jì)量投料
根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的不同,入釜物料一般有原料、助劑、引發(fā)劑等,不同的原料有不同的計(jì)量和投料方式,以滿足不同原料和不同工藝的要求。
舉例:
高位槽計(jì)量投料:將計(jì)量槽(高位槽)物料體積變化折算成投料量,進(jìn)料時(shí)啟動程序,選擇要進(jìn)的釜號,自動打開VSP1、VSP2閥門,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的入釜量時(shí),自動關(guān)閉VSP1、VSP2閥門,完成進(jìn)料。
稱重計(jì)量投料:
啟動程序,打開閥門VSP1,關(guān)閉閥門VSP2,原料進(jìn)入稱重罐,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的重量時(shí),關(guān)閉VSP1。打開投料閥VSP2向反應(yīng)釜投料,達(dá)到設(shè)定投料重量時(shí)關(guān)閉VSP2,完成投料。計(jì)量稱根據(jù)工藝要求可以用吊稱或地磅秤。
投料方式的選擇應(yīng)根據(jù)物料的特性、工藝條件、精確度要求、投料效率等諸多因素來綜合考慮。自動化投料系統(tǒng)一般都能明顯提高操作效率,減少或杜絕誤操作。
反應(yīng)釜溫度控制
溫度控制往往是反應(yīng)釜控制過程中十分重要的一環(huán),也是相對復(fù)雜的部分。溫度控制的技術(shù)水平將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。控制的效果取決于溫度控制方法。
常見的反應(yīng)釜溫度變化分為升溫、恒溫、降溫幾個(gè)階段,或者需要經(jīng)歷多次升溫、恒溫、降溫過程(取決于工藝要求)。根據(jù)工藝的不同夾套循環(huán)介質(zhì)一般有水、導(dǎo)熱油、蒸汽、冷凍鹽水、乙二醇等。在升溫階段要求在較少能耗下或按照一定的速度使反應(yīng)溫度達(dá)到工藝要求的恒溫溫度。如何判斷比較好的過渡切入點(diǎn),如何實(shí)現(xiàn)過渡到恒溫的溫度波動小,需要一些優(yōu)化的算法。過渡階段要求時(shí)間短,并要求平穩(wěn)地進(jìn)入恒溫控制段;恒溫階段要求反應(yīng)溫度控制在工藝要求的偏差范圍內(nèi),保證產(chǎn)品質(zhì)量。我公司通過自行開發(fā)的成熟的溫度控制技術(shù)如溫度預(yù)測算法、離散控制算法、恒溫控制算法等,有效地滿足了各個(gè)階段的溫度控制要求,使整個(gè)反應(yīng)過程的控制到達(dá)到較高的水平,保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。