氟橡胶聚合的数学模型控制.pdf

ww.xuc(ULU.com
自动化与仪器仪表》2013年第1期(总第165期
氟櫲胶聚合的数学模型控制
吴剑波,何水桥
(中吴晨光化工研究院有限公司四川自贡,643201)
摘要:由于聚合过程非常复杂,聚合釜的温度控制一直是流程工业中的一个难点。本文分析了聚合反应的特点,结
合聚合速率随引发剂衰变的规律及反应釜热交换的机理,建立起聚合釜的温度控制的数学模型。其特点是稳定反应速
率,从而稳定控制反应放热,以此来稳定控制产品的质量。
关键词:聚合反应;速率;引发剂;控制
Abstract: The safe operation efficiency of dangerous operation area in power system needs to be improved at present, the de
mand for network and wireless video technology to improve the security environment of the power patrol officers is increasing
more and more. We based on the wireless 3G network and the optical electric field sensor detects insulators space electric field
distribution technology, developed a set of field operations for personnel real-time security detection and protection systems
which can be divided into Video capture system, audio capture system, the electric field strength capture system, wireless trans
mission systems and back-office software systems in the high-pressure environment. After analysis and testing, the system is
easy to carry, with high accuracy and good real-time
Key words: Wireless transmission; spatial electric field distribution; high-pressure environment; field operations, real-time
security detection and protection system
中图分类号:TH165+.3
文献标识码:A
文章编号:1001-9227(2013)-01-0165-03
1反应过程
剂的分解速率,温度越高分解速率越快,也就是说引发剂越容易
氟橡胶生产的反应釜,从工艺来看是半连续式的反应器。很快失效,所以引发剂的分解温度(即反应温度)的稳定是非常
首先加入助剂及初始单体,用夹套通蒸汽的方法将反应釜温度重要的。影响引发剂浓度的因素还与加入的时间和初始量有
升至一定值,当反应釜釜内压力达到规定值时,加入一定量的引关,因此怎么样去平衡这三者之间的关系也就是稳定反应速率
发剂,反应开始进行。在反应过程中连续加入单体,单体的量由的关键。由于引发剂的浓度变化实质是引发剂的分解(衰变)而
反应釜压力的控制来维持,从而使得釜内单体的浓度恒定;整个引起的。可由引发剂分解动力学得出相关的关系:
反应过程是一个放热反应,因此需要在反应的问时给反应釜夹
套通入大量的冷却水对反应釜进行降温,从而保证反应釜的温
k=A exp(--E/RT>
(2)
度稳定。经过一段时间的反应,反应釜的单体进料累积量达到
tm=In 2/k
(3)
定的数量,同时反应签内的液相中产物达到预定的浓度后,停
例:引发剂为KA(SO)2,则在90℃时其半衰期ta=25.56min
止加入单体,停止反应,一次性排出釜液,进入后处埋阶段,这样
其中,I一引发剂在时间t时的浓度;
就完成一个操作周期。
-引发剂在起始时的(1=0)的浓度;
通过对聚合反应过程的了解,要很好地对氟橡胶产品质量
k--引发剂分解速率常数;
进行稳定控制,就得从反应过程及机理来考虑。我们要做到很
Ea一一分解活化能(约105~125kJ/rmol)
好的自动控制的话,就应该从反应的源头出发,以定量来控制定
Aa-一频率因子;
量,而不应该以变量来应对变量,这样产生的误差是可想而知
R一一气体常数8314J/(mol*K)=008314kJ/(mol*K);
的,并且是增加了控制的成本即产品的生产成本。因此我们首
T一一反应温度(绝对温度K);
先应该把反应的速度稳定下来,这样我们用的冷却水流量和温
引发剂加入时间
度也就自然的稳定了,也就得到了很好的稳定控制。要稳定反
通过上三式,我们可以知道引发剂的加入速率只有在等于
成速度,我们就得从反应机理来看。在整个反应过程中,我们可引发剂衰变速率时,引发剂的浓度才能在反应釜内达到恒定,也
以知道反应单体的纯度、压力都比较稳定,这些因素都可看成是即反应速率恒定。(反应釜的温度考虑不变时)
不变的,影响反应速度的因素就只有引发剂的浓度了。影响引
发剂的浓度的变化的就是温度,反应温度不稳定直接影响引发2数学模型
2.1反应速度
收稿日期:2012-09-25
作者简介:吴剑波,男,2003年毕业于四川理工学院,现在
我们可以先将引发剂按一定的浓度(即量)加入反应釜,
中吴展光化工研究院有限公司设计所自控电气室从事自动化控
然后根据引发剂分解动力学,将引发剂的连续补加速率调整为
制及仪表设计,任责任工程师
引发剂的衰变速率。这样就便于我们利用计算机通过引发剂的
165