丙烯腈反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄丙烯腈流化床反應(yīng)器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)11 丙烯腈生產(chǎn)及流化床反應(yīng)器簡介11.1 丙烯腈生產(chǎn)背景11.2 丙烯腈的生產(chǎn)方法21.3 流化床反應(yīng)器31.3.1 流化現(xiàn)象31.3.2 流化床的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)31.3.3 流化床的一般控制方法42 控制系統(tǒng)過程參數(shù)的選擇及依據(jù)52.1原料的配比5丙烯與氨的配比（氨比）5丙烯與空氣的配比（氧比）5丙烯與水蒸氣的配比（水比）62.2線速度及操縱變量的選擇62.3被控變量的選擇：反應(yīng)器內(nèi)的溫度63 反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1 反應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)73.2 控制系統(tǒng)方框圖83.3儀表選型8溫度變送器8流量測量儀11調(diào)節(jié)閥11PID調(diào)節(jié)器124丙烯腈控制系統(tǒng)仿真及性能評(píng)價(jià)155丙

2、烯腈反應(yīng)器控制成本分析，應(yīng)用前景156 設(shè)計(jì)歷程及總結(jié)15參考文獻(xiàn)15PPT制作思路：17遺留問題17丙烯腈流化床反應(yīng)器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 丙烯腈生產(chǎn)及流化床反應(yīng)器簡介1.1 丙烯腈生產(chǎn)背景丙烯腈是一種重要的有機(jī)化工原料，源自石油、煤、天然氣的重要基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，全球丙烯的產(chǎn)能已超1億噸/年。主要應(yīng)用于合成樹脂、合成纖維及合成橡膠的生產(chǎn)。目前，國內(nèi)十多家丙烯腈生產(chǎn)商基本采用丙烯氨氧化法來生產(chǎn)丙烯腈。近年，國內(nèi)丙烯腈的產(chǎn)能和產(chǎn)量穩(wěn)步增加。丙烯腈以其在ABS合成樹脂方面等的應(yīng)用及我國未來一段時(shí)間ABS的迅猛需求將有較好的市場前景。1.2 丙烯腈的生產(chǎn)方法當(dāng)前生產(chǎn)丙烯腈的主要方法是丙烯氨氧化法，它是

3、以丙烯、氨、空氣和水為原料，按其一定量配比進(jìn)入沸騰床或固定床反應(yīng)器，在以硅膠作載體的磷鉬鉍系或銻鐵系催化劑作用下，在400-500溫度和常壓下，生成丙烯腈。然后經(jīng)中和塔用稀硫酸除去未反應(yīng)的氨，再經(jīng)吸收塔用水吸收丙烯腈等氣體，形成水溶液，使該水溶液經(jīng)萃取塔分離乙腈，在脫氫氰酸塔除去氫氰酸，經(jīng)脫水、精餾而得丙烯腈產(chǎn)品，其單程收率可達(dá)75%，副產(chǎn)品有乙腈、氫氰酸和硫酸銨。此法是最有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值的生產(chǎn)方法。該法具有原料價(jià)廉易得、工藝流程簡單、設(shè)備投資少、產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)成本低等許多優(yōu)點(diǎn)。丙烯氨氧化法：主反應(yīng)：CH=CH-CH3 + NH3 +O2 CH2=CH-CN + 3H2O副反應(yīng)：CH2=CHC

4、H3 + 3NH3 + 3O2 3HCN + 6H2O 氫氰酸的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的1/6CH2=CHCH3 +NH3 +O2 CH3CN + 3H2O 乙腈的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的1/7CH2=CHCH3 + O2 CH2=CHCHO + H2O 丙烯醛的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的1/100CH2=CHCH3 + O2 3CO2 + 3H2O二氧化碳的生成量約占丙烯腈質(zhì)量的1/4，它是產(chǎn)量最大的副產(chǎn)物。上述副反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)，尤其是深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物的生成，必然降低目的產(chǎn)物的收率。這不僅浪費(fèi)了原料，而且使產(chǎn)物組成復(fù)雜化，給分離和精制帶來困難，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了減少副反應(yīng)，提

5、高目的產(chǎn)物收率，除考慮工藝流程合理和設(shè)備強(qiáng)化外，關(guān)鍵在于控制影響反應(yīng)的各個(gè)因素，尤其是溫度。1.3 流化床反應(yīng)器由于丙烯腈氧化反應(yīng)是強(qiáng)放熱，所以工業(yè)生產(chǎn)中多采用流化床反應(yīng)器。流化床反應(yīng)器是氣相反應(yīng)常用的一種反應(yīng)器。當(dāng)反應(yīng)氣體通過反應(yīng)器時(shí)，催化劑顆粒受到氣流的作用懸浮起來，在反應(yīng)器內(nèi)作劇烈的翻滾、流動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)與流動(dòng)的或沸騰的液體很相像，所以稱流化床或沸騰床。 流化現(xiàn)象對(duì)于固定床反應(yīng)器，因?yàn)榇呋瘎┦枪潭ǖ?。流體實(shí)際上只能在催化劑顆粒間的孔隙內(nèi)穿流，不但催化劑的表面反應(yīng)受到限制，降低了催化劑利用率。而且，床層的溫度分布不均勻，不能保證各部分都在最適宜的溫度條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。如果減少顆粒大小，增加

6、氣流溫度，且讓氣流由下自上通過，當(dāng)氣流速度達(dá)到某一值以后，催化劑在床內(nèi)處于氣流的湍動(dòng)狀態(tài)，大大增加了催化劑和氣流的接觸面積，既增加了催化劑的利用率，又改善了溫度分布，這種固體在氣流作用下產(chǎn)生像流體一樣流動(dòng)狀態(tài)稱流化態(tài)。 流化床的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)為了保證流化和一定反應(yīng)溫度以及回收催化劑等原因，使流化床結(jié)構(gòu)不同于固定床。為適應(yīng)流化狀態(tài)、傳熱和催化劑回收等作用，流化床結(jié)構(gòu)一般都由殼體、氣體分布裝置、內(nèi)部構(gòu)件、換熱裝置、氣固分離裝置和固體顆粒加卸載裝置等組成。常用流化床反應(yīng)器有兩種，一種是有固體物料連續(xù)進(jìn)料和出料的裝置，用于固相加工過程或催化劑迅速失活的流體相加工過程。例如催化裂化過程，催化劑在幾分鐘內(nèi)即顯

7、著失活，需用裝置不斷將其分離后進(jìn)行再生。另一種是無固體物料連續(xù)進(jìn)料或出料裝置，用于固體（催化劑）在長時(shí)間不發(fā)生明顯變化的反應(yīng)過程。流化床反應(yīng)器是氣-固相催化反應(yīng)常用的一種反應(yīng)器。圖1：丙烯腈流化床反應(yīng)器示意圖丙烯腈反應(yīng)所采用的流化床就屬于后一種，催化劑長期不發(fā)生明顯變化，且進(jìn)料都是氣體。液態(tài)的丙烯與液氨經(jīng)過氣化后，在管路中匯合后經(jīng)反應(yīng)器底部的丙烯、氨分布器進(jìn)入反應(yīng)器，壓縮空氣經(jīng)反應(yīng)器底部的空氣分布器進(jìn)入反應(yīng)器，一定的流動(dòng)速度使催化劑顆粒呈懸浮狀態(tài)，三種物料在處于流化狀態(tài)下的催化劑的作用下，生成丙烯腈。與固定床反應(yīng)器相比，丙烯腈流化床反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 可以實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)輸入和輸出； 流體和顆

8、粒運(yùn)動(dòng)使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi)部溫度均勻，可在最佳溫度點(diǎn)操作，而且易于控制，特別適用于強(qiáng)放熱反應(yīng)，此外，由于顆粒的高熱容和返混，能防止局部過熱或過冷，操作比較穩(wěn)定； 顆粒比較細(xì)小，有效系數(shù)高，可減少催化劑的用量； 壓降恒定，不易受異物堵塞； 流化床的一般控制方法對(duì)單器流化床的基本控制方法是流化床濃相區(qū)溫度為被調(diào)參數(shù)，調(diào)節(jié)手段為下列管換熱器進(jìn)水量和穩(wěn)定反應(yīng)物料流量。在冷水流量變化較大情況下，應(yīng)該用反應(yīng)溫度與冷卻水流量串級(jí)調(diào)節(jié)，因?yàn)?，?duì)流化床下部列管換熱器來說，冷卻劑流量、溫度等變化，對(duì)反應(yīng)影響極大。對(duì)中、上部列管換熱器，由于對(duì)反應(yīng)影響小，冷卻劑有些擾動(dòng)影響不大。圖2：一般流化床反應(yīng)器的溫

9、度控制（此處還剩張恩邦的一小部分，和柳旭聰?shù)挠悬c(diǎn)重合）2 控制系統(tǒng)過程參數(shù)的選擇及依據(jù)2.1 原料的配比合理的原料配比，是保證丙烯腈合成反應(yīng)穩(wěn)定、副反應(yīng)少、消耗定額低，以及操作安全的重要因素。丙烯與氨的配比（氨比）在實(shí)際投料中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氨比小于理論值1:1 時(shí)，有較多的副產(chǎn)物丙烯醛生成，氨的用量至少等于理論比。但用量過多也不經(jīng)濟(jì)，既增加了氨的消耗量，又增加了硫酸的消耗量，因?yàn)檫^量的氨要用硫酸去中和，所以又加重了氨中和塔的負(fù)擔(dān)。因此，丙烯與氨的摩爾比，應(yīng)控制在理論值或略大于理論值，即丙烯:氨=1:11.2 左右。丙烯與空氣的配比（氧比）丙烯氨氧化所需的氧氣是由空氣帶入的。目前，工業(yè)上實(shí)際采用的丙烯

10、與氧的摩爾比約為l:23（大于理論值1:1.5），采用大于理論值的氧比，主要是為了保護(hù)催化劑，不致因催化劑缺氧而引起失活。反應(yīng)時(shí)若在短時(shí)間內(nèi)因缺氧造成催化劑活性下降，可在540溫度下通空氣使其再生，恢復(fù)活性。但若催化劑長期在缺氧條件下操作，雖經(jīng)再生，活性也不可能全部恢復(fù)。丙烯與水蒸氣的配比（水比）丙烯氨氧化的主反應(yīng)并不需要水蒸氣參加。但根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)，在原料中加入一定量水蒸氣有多種好處，如可促使產(chǎn)物從催化劑表面解吸出來，從而避免丙烯腈的深度氧化；若不加入水蒸氣，原料混合氣中丙烯與空氣的比例正好處于爆炸范圍內(nèi)，加入水蒸氣對(duì)保證生產(chǎn)安全有利；水蒸氣的熱容較大，又是一種很好的稀釋劑，加入水蒸氣可以

11、帶走大量的反應(yīng)生成熱，使反應(yīng)溫度易于控制；加入水蒸氣對(duì)催化劑表面的積炭有清除作用。另一方面，水蒸氣的加入，勢(shì)必降低設(shè)備的生產(chǎn)能力，增加動(dòng)力消耗。當(dāng)催化劑活性較高時(shí)，也可不加水蒸氣，從目前工業(yè)生產(chǎn)情況來看，當(dāng)丙烯與加入水蒸氣的摩爾比為1:3 時(shí)，綜合效果較好。2.2 線速度及操縱變量的選擇對(duì)于固定床反應(yīng)器，因?yàn)榇呋瘎┦枪潭ǖ摹Ａ黧w實(shí)際上只能在催化劑顆粒間的孔隙內(nèi)穿流，不但催化劑的表面反應(yīng)受到限制，降低了催化劑利用率。而且，床層的溫度分布不均勻，不能保證各部分都在最適宜的溫度條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。如果減少顆粒大小，增加氣流溫度，且讓氣流由下自上通過，當(dāng)氣流速度達(dá)到某一值以后，催化劑在床內(nèi)處于氣流的湍

12、動(dòng)狀態(tài)，大大增加了催化劑和氣流的接觸面積，既增加了催化劑的利用率，又改善了溫度分布，這種固體在氣流作用下產(chǎn)生像流體一樣流動(dòng)狀態(tài)稱流化態(tài)。因此，在反應(yīng)器尺寸結(jié)構(gòu)一定的情況下，物料流量要保持一定，以保證物料流動(dòng)的速度使物料達(dá)到湍動(dòng)狀態(tài)，保證催化劑的利用率。2.3 被控變量的選擇：反應(yīng)器內(nèi)的溫度溫度是影響丙烯氨氧化的一個(gè)重要因素。當(dāng)溫度低于350時(shí)，幾乎不生成丙烯腈。溫度的變化對(duì)丙烯的轉(zhuǎn)化率、丙烯腈的收率、副產(chǎn)物氫氰酸和乙腈的收率以及催化劑的空時(shí)收率都有影響。要獲得丙烯腈的高收率，必須控制較高的反應(yīng)溫度。丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈時(shí)，除生成丙烯腈外，尚有多種副產(chǎn)物生成。在反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物的生成，必然降

13、低目的產(chǎn)物的收率。這不僅浪費(fèi)了原料，而且使產(chǎn)物組成復(fù)雜化，給分離和精制帶來困難，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了減少副反應(yīng)，提高目的產(chǎn)物收率，除考慮工藝流程合理和設(shè)備強(qiáng)化外，關(guān)鍵在于控制影響反應(yīng)的各個(gè)因素，尤其是溫度。圖3：丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈反應(yīng)溫度-產(chǎn)物曲線如圖所示，反應(yīng)溫度高，丙烯腈單程收率高、副產(chǎn)少。但當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí)，合成物易深度氧化，生成較多的CO2，溫度難以控制；另外，若持續(xù)長時(shí)間的高溫，還會(huì)縮短催化劑的壽命。生產(chǎn)中，實(shí)際溫度控制在460左右，丙烯腈收率取得最大值同時(shí)，流化床工作的好壞，可以明顯地從反應(yīng)溫度上表現(xiàn)出來，當(dāng)反應(yīng)狀況良好時(shí)，反應(yīng)溫度易于控制。所以，選擇溫度作為反應(yīng)器的被控變量。

14、3 反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 反應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)丙烯流量：質(zhì)量濃度99.5%以上，年工作日：330天，回收率98%，年產(chǎn)1萬噸，則丙烯腈原料液的流量應(yīng)該為1294.8kg/h,丙烯腈物質(zhì)的量流量為24kmol/h,則可以取丙烯的流量為25kmol/h氨烯比：1.15：1空烯比：10.5：13.2 控制系統(tǒng)方框圖3.3 儀表選型3.3.1 溫度變送器SK-SBW 系列一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器的完美結(jié)合，以十分簡捷的方式把 -200+1600 范圍內(nèi)的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為二線制 420mA DC 的電信號(hào)傳輸給顯示儀、調(diào)節(jié)器、記錄儀、 DCS 等，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確測量和控制。一體化溫度變送器是現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)

15、場、科研院所溫度測控的更新?lián)Q代產(chǎn)品，是集散系統(tǒng)、數(shù)字總線系統(tǒng)的必備產(chǎn)品。特點(diǎn)：超小型（模塊44×18 ）一體化，通用性強(qiáng)二線制 420mA DC 輸出。傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)。冷端、溫漂、非線形自動(dòng)補(bǔ)償。測量精度高，長期穩(wěn)定性好。 溫度模塊內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂澆注工藝，適應(yīng)于各種惡劣和危險(xiǎn)場所使用。 一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單合理，可直接替換普通裝配式熱電偶、熱電阻。 機(jī)械保護(hù) IP65 。 采用熱電偶溫變，可免用補(bǔ)償導(dǎo)線，降低成本液晶、數(shù)碼管、指針等多種指示功能方便現(xiàn)場適時(shí)監(jiān)控。 現(xiàn)場環(huán)境溫度 >70 時(shí)，變送器和現(xiàn)場顯示儀表可采用分離（隔離）式安裝防爆等級(jí)： EXdIIBT4、EX

16、dIIBT6 、EXdIICT6。防護(hù)等級(jí)： IP54其技術(shù)指標(biāo)如下：類 別 SK-SBW 模塊式溫變 SK-SBW 一體化溫變 準(zhǔn) 確 度 0.2%F.S 0.5%F.S 輸 入 熱電偶： B 、 S 、 T 、 K 、 J 熱電阻： Pt100 、 Pt10 、 Cu100 、 Cu50 輸 出 二線制 4-20mA DC 使用溫度 -25-85 （一體化 LCD 表頭時(shí) 0-60 ） 溫度影響 0.05%/ 濕 度 5-95%RH 現(xiàn)場顯示 無 31/2LED 3 1/2LCD 0-100% 等分刻度 顯示精度 無 數(shù)字式： 0.5 級(jí) 指針式： 2.0 級(jí) 負(fù)載能力 < 600

17、（額定負(fù)載 250 ） 外形尺寸 44×18 70 ×100（中繼器） 選型要求：測溫范圍：420450儀表使用要求：精度高，抗干擾，防震防潮防爆，方便溫度測量和變送測量環(huán)境：反應(yīng)器內(nèi)部：易燃易爆，有劇毒（要密封），強(qiáng)氧化，55KPa；反應(yīng)器外部：常溫常壓熱電偶的選擇：根據(jù)圖中熱電偶的測量范圍和線性度，選擇鎳鉻-銅鎳型熱電偶。熱電偶的時(shí)間常數(shù)為60s(1min)。具體型號(hào)選擇：型號(hào) 類別 感溫元件 材料 現(xiàn)場顯示安裝固定 方式 接線盒形式 保護(hù)管直徑 隔爆標(biāo)志內(nèi)芯結(jié)構(gòu)保護(hù)管特征說 明 SK-SBW 溫度變送器R 熱電偶 Z 熱電阻 M 鎳鉻硅-鎳鉻 N N 鎳鉻-鎳硅 K

18、E 鎳鉻-銅鎳 E F 鐵-銅鎳 J C 銅-銅鎳 T P 鉑 Pt100C 銅 Cu50Y現(xiàn)場液晶顯示1 無固定裝置 2 固定螺紋 3 活動(dòng)法蘭 4 固定法蘭 5 活絡(luò)管接頭式 6 固定螺紋錐形式 7 直形管接頭式 8 固定螺紋管接頭式 9 活動(dòng)螺紋管接頭式 2 防噴式 3 防水式 4 防爆式 0 16 1 12 2 16高鋁質(zhì)管 3 20高鋁質(zhì)管 B隔爆無普通元件K鎧裝元件F防腐型N耐磨型SK-SBW R E Y2 4 0 BKF型號(hào)選型型號(hào)選定為SK-SBWREY240BKF成本商家報(bào)價(jià)約為1000元/個(gè)3.3.2 流量測量儀4 類 別工作原理儀表名稱可測流體種類適用管徑mm測量精度安裝

19、要求、特點(diǎn)體積流量計(jì)差流壓量式計(jì)流體流過通管道中的阻力件時(shí)產(chǎn)生的壓力差與流量之間有確定關(guān)系，通過測量差壓值求得流量節(jié)流式孔板液、氣、蒸汽501000±12需直管段，壓損大噴嘴50500需直管段，壓損中等文丘里管1001200需直管段，壓損小均速管液、氣、蒸汽259000±1需直管段，壓損小轉(zhuǎn)子流量計(jì)液、氣4150±2垂直安裝靶式流量計(jì)液、氣、蒸汽15200±14需直管段，彎管流量計(jì)液、氣±0.55需直管段，無壓損容流積量式計(jì)直接對(duì)儀表排出的定量流體計(jì)數(shù)確定流量橢園齒輪流量計(jì)液10400±0.20.5無直管段要求，需裝過濾器，壓損中等腰

20、輪流量計(jì)液、氣刮板流量計(jì)液±0.2無直管段要求，壓損小速流度量式計(jì)通過測量管道截面上流體平均流速來測量流量渦輪流量計(jì)液、氣4600±0.10.5需直管段，裝過濾器渦街流量計(jì)液、氣1501000±0.51需直管段電磁流量計(jì)導(dǎo)電液體62000±0.51.5直管段要求不高，無壓損超聲波流量計(jì)液、氣10±1需直管段，無壓損直接式直接檢測與質(zhì)量流量成比例的量來質(zhì)量流量熱式質(zhì)量流量計(jì)氣±1沖量式質(zhì)量流量計(jì)固體粉料±0.22科氏質(zhì)量流量計(jì)液、氣±0.15間接式同時(shí)測體積流量和流體密度來計(jì)算質(zhì)量流量體積流量經(jīng)密度補(bǔ)償液、氣

21、7;0.5溫度、壓力補(bǔ)償流量計(jì)的比較如上圖所示，可選擇均速管、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、靶式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。綜合考慮測量精度、成本控制等因素，選擇氣體渦輪流量計(jì)，如圖：其部分參數(shù)如下，公稱口徑：管道式：DN4DN200插入式：DN100DN2000精度等級(jí)：管道式：±0.5級(jí)，±1.0級(jí)插入式：±1.5級(jí)、±2.5級(jí)，高精度的可達(dá)0.2級(jí)環(huán)境溫度：-2050介質(zhì)溫度：測量液體：-20120測量氣體： -2080大氣壓力：86KPa106KPa公稱壓力：1.6 Mpa 、2.5Mpa 、6.4Mpa 、25Mpa使用時(shí)根據(jù)管道公稱直徑等因素進(jìn)行口徑選

22、擇，單個(gè)成本在100-1000元。4.3.1 調(diào)節(jié)閥由于初設(shè)的流量較大，閥前后壓差較大，選擇高精度電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥壓降損失小，輸出力穩(wěn)定，響應(yīng)迅速，流量系數(shù)大，流量特性精度高，調(diào)節(jié)范圍廣。以上海某公司生產(chǎn)的系列產(chǎn)品為例:為使調(diào)節(jié)過程平穩(wěn)緩和，選用等百分比流量特性。介質(zhì)為氣體時(shí)，且由于Cv=1.17Kv，粗取P1=25bar，P2=10bar，可得丙烯和氨氣的流量系數(shù)為2.23和3.14，空氣流量系數(shù)為37.07。所以，對(duì)于丙烯和氨，選調(diào)節(jié)閥口徑為DN25，配用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為381 LS/XA-20，正常工作時(shí)閥門開度為27.9%和39.3%;對(duì)于空氣，選調(diào)節(jié)閥口徑為DN65，配用執(zhí)行機(jī)構(gòu)為

23、381 LS/XA-50，正常工作時(shí)閥門開度為74.1%。4.3.2 PID調(diào)節(jié)器因?yàn)槲覀円刂频亩际橇髁空{(diào)節(jié)閥，因此我們選擇了由江蘇蘇科儀表有限公司生產(chǎn)的SK808/900系列中的智能調(diào)節(jié)器，它是控制流化床反應(yīng)器時(shí)常用的一種調(diào)節(jié)器。SK808/900系列智能PID調(diào)節(jié)儀與各類傳感器、變送器配合使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、液位、容量、力等物理量的測量顯示、智能PID調(diào)節(jié)儀并配合各種執(zhí)行器對(duì)電加熱設(shè)備和電磁、電動(dòng)、氣動(dòng)閥門進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和控制、報(bào)警控制、數(shù)據(jù)采集、記錄。該調(diào)節(jié)器有以下特點(diǎn)：（1）萬能輸入功能（2）自動(dòng)校準(zhǔn)和人工校準(zhǔn)功能（3）手動(dòng)/自動(dòng)無擾動(dòng)切換功能（4）可選擇適應(yīng)加熱或制冷的正/反作

24、用（5）控制輸出信號(hào)限幅（6）智能PID調(diào)節(jié)儀采用模糊控制理論和傳統(tǒng)PID控制相結(jié)合的方式，使控制（7）過程具有響應(yīng)快、超調(diào)小、穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)常規(guī)PID難以控制的大純滯后對(duì)象有明顯的控制效果（8）智能PID調(diào)節(jié)儀增加了30段程序控制功能主要技術(shù)指標(biāo)：基本誤差：0.5FS或 0.2FS±1個(gè)字分 辨 力：1/20000、14位A/D轉(zhuǎn)換器顯示方式：雙排四位LED數(shù)碼管顯示采樣周期：0.5S報(bào)警輸出：二限報(bào)警，報(bào)警方式為測量值上限、下限及偏差報(bào)警，繼電器輸出觸點(diǎn)容量 AC220V/3A控制輸出：繼電器觸點(diǎn)輸出固態(tài)繼電器脈沖電壓輸出（DC12V/30mA）單相/三相可控硅過零觸發(fā)單相

25、/三相可控硅移相觸發(fā)模擬量420mA、010mA、15V、05V 控制輸出通訊輸出：接口方式-隔離串行雙向通訊接口RS485/RS422/RS232/Modem波特率-3009600bps內(nèi)部自由設(shè)定饋電輸出：DC24V/30mA電 源：開關(guān)電源 85265VAC 功耗4W以下選型表：代碼說明SK-808/900智能PID調(diào)節(jié)儀外型尺寸A橫式160×80×125mmA/S豎式80×160×125mmB方式96×96×110 mmC橫式96×48×110 mmC/S豎式48×96×110 mmD方

26、式72×72×110 mm報(bào)警輸出BB1-1個(gè)報(bào)警點(diǎn)，B2-2個(gè)報(bào)警點(diǎn)控制輸出N無控制輸出L繼電器控制輸出G固態(tài)繼電器輸出K1單相可控硅過零觸發(fā)K2三相可控硅過零觸發(fā)K3單相可控硅移相觸發(fā)K4三相可控硅移相觸發(fā)X14-20mA輸出X20-10mA輸出X31-5V輸出X40-5V輸出通訊輸出P微型打印機(jī)R串行通訊RS232S串行通訊RS485變送器配電電源無饋電輸出V12帶DC12V饋電輸出V24帶DC24V饋電輸出供電電源220VAC供電WDC24V供電輸入信號(hào)Sn見"輸入信號(hào)類型表"輸入類型表參數(shù)提示符輸入信號(hào)內(nèi)容參數(shù)提示符輸入信號(hào)內(nèi)容tc-KK型rt

27、d0-400tc-SS型1000Pt1000tc-EE型bA1BA1tc-bB型bA2BA2tc-tT型0-500-50mAtc-nN型0-5V0-5Vtc-jJ型1-5V1-5VP100Pt1000-200-20mAC100Cu1000-100-10mACu50Cu504-204-20mA根據(jù)以上表，結(jié)合變送器的輸出方式及執(zhí)行器的輸入方式，我們選擇C/B1/X1/R/V24/W/Cu50代碼組合的調(diào)節(jié)器5 丙烯腈控制系統(tǒng)仿真及性能評(píng)價(jià)6 丙烯腈反應(yīng)器控制成本分析，應(yīng)用前景6 設(shè)計(jì)歷程及總結(jié)反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)經(jīng)歷了10周左右的時(shí)間，為我們?cè)O(shè)計(jì)真正的反應(yīng)器打下了基礎(chǔ)，做了一個(gè)良好的鋪墊。初期設(shè)計(jì)

28、遇到了很多困難：我們選擇設(shè)計(jì)反應(yīng)器的控制系統(tǒng)，并定下了基本的原則選擇一個(gè)具體的化工生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)并在對(duì)現(xiàn)代工廠的控制方案以及各類化學(xué)反應(yīng)不甚了解的情況下選擇了生產(chǎn)尿素的反應(yīng)器的控制，搜索到一些資料之后，發(fā)現(xiàn)大部分都是及其復(fù)雜的控制系統(tǒng)，作為過程裝備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初學(xué)者，衡量過自己已有的知識(shí)儲(chǔ)備。中期設(shè)計(jì)，我們?cè)庥龈嗟氖遣淮_定性:分析出反應(yīng)器溫度和不同物料流量的比值是反應(yīng)的決定性因素后，又通過查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出一個(gè)串級(jí)+比值的控制系統(tǒng)，經(jīng)過定性分析，我們認(rèn)為這樣的組合能達(dá)到較好的控制，但卻也不知這樣的控制是否能達(dá)到良好的控制效果。同時(shí)我們進(jìn)行了各種控制儀表的選型，發(fā)現(xiàn)，可適用一個(gè)環(huán)境和條件的儀表有很多，如何選擇最佳的儀表，更要考慮經(jīng)濟(jì)成本的問題。末期設(shè)計(jì)，主要解決之