MPCE裝置連續(xù)反應(yīng)過程建模與實驗驗證.pdf

1、MPCE-1000多功能實驗裝置中的連續(xù)反應(yīng)過程(CSTR)是一類模擬丙烯聚合過程的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng),建立CSTR過程的模型是對其進(jìn)行控制研究的基礎(chǔ)。論文在對連續(xù)攪拌反應(yīng)釜系統(tǒng)特性分析的基礎(chǔ)上,測試了輸入變量對輸出變量的影響關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上分析了進(jìn)料濃度、反應(yīng)溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過對丙烯聚合化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)分析,獲得了化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程,給出傳遞物性參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)計算公式,為模型參數(shù)的計算創(chuàng)造了條件。
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2、文在分析丙烯聚合反應(yīng)機理的基礎(chǔ)上,根據(jù)物料平衡和反應(yīng)釜能量平衡原理,建立了丙烯聚合動態(tài)數(shù)學(xué)模型。該模型描述聚合物濃度百分比、反應(yīng)溫度、丙烯單體濃度和冷卻水出口溫度與操作條件之間的關(guān)系。通過分析系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性,指出系統(tǒng)存在一個穩(wěn)態(tài)工作點,為了對模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和動態(tài)分析,在該工作點處對模型進(jìn)行了線性化處理,并利用線性回歸方法估計了化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)參數(shù),得到了一個線性的狀態(tài)方程模型,也為基于線性控制理論對CSTR系統(tǒng)進(jìn)行有效控制奠定了基礎(chǔ)。最后對