开题报告--反应釜温度智能控制系统设计

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院院 、 系系 ： 信息与通信工程学院 电气工程系 专专 业业 ： 自动化 设设 计计 题题 目目： 反应釜温度智能控制系统设计 软件部分 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 3 月 15 日 开题报告填写要求 1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的 依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工 作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效； 2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格 式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴， 完成后应及时交给指导教师

2、签署意见； 3学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、 手册） 。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献” 的书写，应按照国标 GB 771487文后参考文献著录规则的要 求书写，不能有随意性； 4学生的“学号”要写全号（如 0201140102） ，不能只写最 后 2 位或 1 位数字； 5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894 数据元和交换格式、 信息交换、 日期和时间表示法 规定的要求， 一律用阿拉伯数字书写。 如 “2004 年 3 月 15 日” 或 “2004-03-15” ； 6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不

3、得随 便涂改或潦草书写。 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 一、反应釜概述 1.反应釜简介 反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配 置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛应用于石油、 化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩 合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；材质一般有碳锰 钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔、因康镍）合金及其它复合材料1。通过对容器 的结构

4、设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。随之， 反应过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。 生产必须严格按照相应的标准加 工、检测并试运行。不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同，反应釜 的设计结构及参数不同，即反应釜的结构样式不同，属于非标的容器设备。反应釜是综 合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应- 出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压 力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控2。 众所周知， 化工生产在我国国民经济建设中占有很重要的地位

5、, 而反应釜是化工生 产中实现化学反应的主要设备之一。由于反应过程受外界温度、反应物质不同、浓度等 因素影响较大, 且系统本身具有较大的时变性和滞后性, 从控制的角度来看, 反应釜 属于最难控制的过程之一3。 生产过程经常在高温、 高压、 易燃、 易爆等环境下进行, 生 产的安全性至关重要, 因此高性能、高精度反应釜控制器的研制受到高度重视4。国外 如日本、美国等都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表, 且适用 于大惯性、 大滞后等复杂温度控制系统, 而国内与之有较大的差距, 这使得反应釜温度 控制器的研制在技术和市场上都将有较大的突破空间5。 2反应釜的结构形式及工作原理 反

6、应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。搅拌形 式一般有锚式、桨式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可用多层 搅拌桨叶， 也可根据用户的要求任意选配。 并在釜壁外设置夹套， 或在器内设置换热面， 也可通过外循环进行换热。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加 热、外(内)盘管加热等，冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却，搅拌桨叶的形式等。支 承座有支承式或耳式支座等。转速超过 160 转以上宜使用齿轮减速机.开孔数量、规格 或其它要求可根据用户要求设计、制作。反应釜在设定恒温条件下，在密闭的容器内， 在常压或负压下进行搅拌、反应，并能控制反应溶液的蒸发与回流，是现代化学小样实 验、生物制药及新材料合成的理想设备6。 3.反应釜的温度控制 反应釜温度控制是通过控制两个阀门即加热水阀门和冷却水阀门来实现的， 通过搅 拌机的搅拌使物料均匀。在升温阶段，打开加热水阀门，对釜内的蛇管通以加热水，使 釜温升高，通过控制阀门开度来控制温度升高的速率，当加热到预订