化学反应器的控制要求

　　在设计化学反应器自动控制系统时，一般要考虑下列要求。

　　1.控制指标

　　根据反应器类型及其所进行的反应的不同，其控制指标可以选择反应转化率、产品的质量、产量或收率等直接指标，或与它们有关的间接工艺指标，例如温度、压力、温差等。

　　2.物料平衡控告

　　对于化学反应来说，从稳态角度出发，流入量应等于流出量，如有可能需常常对主要物料进行流量控制。另外，在有一部分物料循环的反应系统内，应定时排放或放空系统中的惰性物料，

　　3.能量平衡控制

　　要保持化学反应器的热量平衡，应使进入反应器的热量与流出的热量及反应生成热之间相互平衡。能量平衡控制对化学反应器来说至关重要，它决定了反应器的安全生产，也间接保证化学反应器的产品质量达到工艺的要求。

　　4.约束条件控制

　　要防止工艺参数进入危险区域或不正常工况，为此，应当配置一些报警、联锁和选择性控制系统，进行安全界限的保护性控制。

　　(二)釜式反应器的温度控制

　　釜式反应器在化学工业中应用十分广泛，除应用于聚合反应外，还应用于有机染料、农药等行业。反应温度的测量与控制是实现釜式反应器最佳操作的关键问题。下面主要针对温度控制进行讨论。

　　1.控制进料温度

　　物料经过预热器(或冷却器)进入反应釜。通过改变进入预热器(或冷却器)的热剂量(或冷剂量),来改变进入反应釜的物料温度，从而达到维持釜内温度恒定的目的。

　　2.改变传热量

　　控制釜温

　　由于大多数反应釜均有传热面，以引人或移去反应热，所以用改变引入传热量来实现温度控制。

　　图2-31为一带夹套的反应釜。当釜内温度改变时，可用改变加热剂(或冷剂)流量的方法来控制釜内温度。这种方案的结构比较简单，使用仪表少，但由于反应釜容量大，温度滞后严重，特别是当反应釜用来进行聚合反应时，釜内物料黏度大，热传递较差，混合又不易均匀，很难使温度控制达到严格的要求。

　　3.串级控制

　　针对反应釜滞后较大的特点，可采用串级控制方案。