2.3.2 反应器液位控制

由于反应的停留时间越大，化学反应器中的化学反应将越充分。而反应过程的停留时间与反应器容积有关，因此要求设计液位控制系统，保证液位LI1201稳定在60％。

2.3.3 反应器压力安全控制

系统的化学反应器的耐压能力PI1201约为1.5MPa，但是为了安全起见，需考虑一定裕量，要求系统在开车及停车过程中全程不能超过1.2MPa。因此需要设计相关的压力安全控制系统，以保证系统的安全稳定地运行。

2.3.4反应器组份控制

反应器的转化率与反应器的组份 AI1201息息相关，只有组份 AI1201稳定才可能保证稳定的转化率，因此需要对组份 AI1201进行精确地控制。

2.3.5 反应器温度控制

反应器的温度TI1201是保证化学反应顺利进行的一个关键变量，若是温度控制不好，化学反应将很难进行，因此要求对反应器的温度TI1201进行精确稳定的控制，以得到稳定的化学反应。

2.3.6 产物流量控制

工业生产中产量是一个非常重要的指标，而出料流量FI1202越大时，产量则越大，因此要求对出料流量FI1202进行控制以得到较高的产量。

2.3.7 节能环保指标控制

在实际工业生产过程中，不仅需要考虑产量，还需要考虑节能及对自然环境的影响，因此需要在控制方案中对冷却水这样的能耗进行充分考虑。

2.4 对象特性分析

2.4.1 连续式反应器功能原理

原料不断加入，产品不断生成，产品无一批、一罐的概念。这时对反应过程中的关键参数温度、成份、压力等进行定值控制。

2.4.2 化学反应器控制要求

（1）物料平衡控制：流入的物料A、B、C的流量FI1201、FI1203、FI1104，等于流出物料D流量FI1202的流量控制。对于本设计要求即为，物料的流量FI1201、FI1203、FI1104的定值控制，反应器液位LI1201控制，以及出口流量FI1202控制。

（2）能量平衡控制：进入的热水的能量，出口物料FI1202带出的能量和反应过程中放出的热量要平衡。对于本设计要求即为，通过冷却水进行反应温度TI1201控制。

（3）约束条件控制：防止压力PI1201、温度TI1201等参数超限。应采用安全控制，联锁、报警、选择控制等。对于本设计要求即为，压力安全联锁报警。

（4）质量控制一般的质量指标：转化率，要选择间接指标控制。对于本设计要求即为，对反应器最终产物的组份AI1201进行控制。

2.4.3 反应器的特性

反应器动态特性涉及了质量转移、热量转移的化学反应，机理复杂。由于本系统采用了冷却水进行反应温度TI1201控制，为冷却水流量FI1105进行反应温度TI1201控制。

非绝热连续反应器热量平衡关系：

dQ/dt （热量变化）= Q1（吸热/反应放热）– Q2（被移走的热量）

热量平衡方程的传递函数为一阶滞后环节，若假设反映釜内温度分布均匀，这是一个一阶集中参数对象（常微分方程）。

2.4.4反应器的热稳定性分析

大部分工业被控对象是开环稳定的对象，即其开环传递函数的相关的极点都位于根平面的左侧。但是在实际生产过程中，化学反应器的反应较为剧烈，时常伴随有激烈的热效应，因此情况就复杂一些。

吸热反应对象：由于反应是吸热的，温度上升→体积增大→吸热→热量上升→温度下降。由此可以看出具有热自衡性，对温度TI1201的变化具有负反馈特性，因此其开环特性就是稳定的。

放热反应对象：由于反应是放热的，温度上升→体积增大→热量上升→温度上升→体积增大热量上升。所以对于温度的变化对象有正反馈性质，必须有合适的去除热量的措施，否则开环特性不稳定。对于放热类型反应，热特性是开环不稳定的，特别是对于强放热过程下图说明了反应器的温度稳定特性： CFC连续化学反应器控制系统回路设计(6):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_49583.html