專利名稱：一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)淤漿法生產(chǎn)纖維素醚(HPMC、HEC、CMC、PAC、HPC)的過程中，反應(yīng)釜的控制全部都是手工控制或者一般的儀表控制，加料的精度很低(一般在5-10公斤的偏差)，控制過程比較復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，1臺反應(yīng)釜要用2個操作工；控制精度低，反應(yīng)過程的恒溫階段溫差3-6°C ；對操作人員的熟練程度要求較高，只有3年以上工作經(jīng)驗(yàn)的操作工才能熟練操作，人與人之間的操作偏差比較大，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量波動很大，無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，包括加料控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有兩個傳感器跟蹤反應(yīng)釜中物料在反應(yīng)過程的溫度變化，所述的傳感器分別與釜溫控制器和計(jì)算機(jī)相連接，其特征是在升溫時開啟熱水閥，當(dāng)釜溫低于釜溫設(shè)定值時關(guān)閉熱水閥停止通熱水，開冷水閥對夾套水進(jìn)行多次置換，使夾套溫度降低到夾套溫度設(shè)定值；當(dāng)溫度接近反應(yīng)恒溫溫度時自動切換到恒溫控制模式，進(jìn)行 PID串級調(diào)節(jié)，并通過離散控制方法進(jìn)行控制，反應(yīng)結(jié)束后打開冷水閥降溫到出料溫度設(shè)定值，然后出料。本發(fā)明所述的加料控制系統(tǒng)包括通過計(jì)算機(jī)控制打開加料閥門，通過計(jì)量模塊動態(tài)檢測和累積加料的重量，達(dá)到配方設(shè)定值后自動關(guān)閉加料閥。本發(fā)明所述的加料控制系統(tǒng)的配方加料精度在0. 1-0. 5公斤/單批。本發(fā)明所述的釜溫設(shè)定值取兩個傳感器溫度的平均值。本發(fā)明所述的夾套穩(wěn)定設(shè)定值取夾套入口溫度和夾套回水溫度的平均值。纖維素醚生產(chǎn)過程中的反應(yīng)系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，尤其是一步淤漿法工藝生產(chǎn)纖維素醚(HPMC、HEC、CMC、PAC、HPC)的過程，屬于氣相、液相和固相三相混合、擴(kuò)散、反應(yīng)體系， 所以反應(yīng)過程的時間、溫度控制精度對取代基團(tuán)的選擇、取代均勻程度有至關(guān)重要的作用， 反應(yīng)釜的程序升溫、控溫過程相對比較復(fù)雜，堿化、兩個階段醚化都要求有準(zhǔn)確的升溫、過渡控制，醚化階段要求0. 5-l°C的控制精度。PID調(diào)節(jié)簡稱PID控制，當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便，根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制。串級調(diào)節(jié)一種由主、副兩個調(diào)節(jié)器彼此串接的雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。主調(diào)節(jié)器根據(jù)主參數(shù)與給定值的偏差輸出信號，作為副調(diào)節(jié)器的給定值，副調(diào)節(jié)器同時接受副參數(shù)信號和給定值并控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。副調(diào)節(jié)器的工作是隨動調(diào)節(jié)，主調(diào)節(jié)器的工作是定值調(diào)節(jié)。離散控制方法是對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中操作管理和分散控制，即分布于生產(chǎn)過程各部分的以微處理器為核心的過程控制站，分別對各部分工藝流程進(jìn)行控制，又通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng)，因此也稱集散控制系統(tǒng)(TDCS)。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明采用反應(yīng)釜計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)，主控制器采用比較成熟的西門子PLC或者DCS (根據(jù)控制點(diǎn)數(shù)，100個點(diǎn)以上選DCS)，對反應(yīng)釜溫度采用串級調(diào)節(jié)，對反應(yīng)釜夾套溫度進(jìn)行提前量控制，控制精度大大提高，恒溫階段溫差小于1V， 4臺反應(yīng)釜只用1個操作工，消除了人為偏差。2、本發(fā)明可有效節(jié)省勞動力、提高加料精度、提高產(chǎn)品的合格率。
具體實(shí)施例方式需要舉例子具體描述生產(chǎn)纖維素醚的反應(yīng)過程(反應(yīng)方程式)、具體物料加量值、 加料方式、溫度設(shè)定值以及整個控制過程的描述。一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，包括加料控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)， 反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有兩個傳感器跟蹤反應(yīng)釜中物料在反應(yīng)過程的溫度變化，所述的傳感器分別與釜溫控制器和計(jì)算機(jī)相連接，在升溫時開啟熱水閥，當(dāng)釜溫低于釜溫設(shè)定值時關(guān)閉熱水閥停止通熱水，開冷水閥對夾套水進(jìn)行多次置換，使夾套溫度降低到夾套溫度設(shè)定值；當(dāng)溫度接近反應(yīng)恒溫溫度時自動切換到恒溫控制模式，進(jìn)行PID串級調(diào)節(jié)，并通過離散控制方法進(jìn)行控制，反應(yīng)結(jié)束后打開冷水閥降溫到出料溫度設(shè)定值，然后出料。本發(fā)明所述的加料控制系統(tǒng)包括通過計(jì)算機(jī)控制打開加料閥門，通過計(jì)量模塊動態(tài)檢測和累積加料的重量，達(dá)到配方設(shè)定值后自動關(guān)閉加料閥。實(shí)施例1
生產(chǎn)HPMC (纖維素羥丙基甲基醚)時，釜溫設(shè)定值為83-86°C，夾套溫度設(shè)定值為 59-620C，出料溫度設(shè)定值50°C，配方設(shè)定值850kg。實(shí)施例2
生產(chǎn)HEC (羥乙基纖維素)時，釜溫設(shè)定值為80-82°C，夾套溫度設(shè)定值為53-56°C，出料溫度設(shè)定值50°C，配方設(shè)定值760kg。實(shí)施例3
生產(chǎn)CMC (羧甲基纖維素鈉)時，釜溫設(shè)定值為73-76°C，夾套溫度設(shè)定值為63-66°C， 出料溫度設(shè)定值50°C，配方設(shè)定值820kg。實(shí)施例4
生產(chǎn)HPC (羥丙基纖維素)時，釜溫設(shè)定值為83-86°C，夾套溫度設(shè)定值為58-62°C，出料溫度設(shè)定值50°C，配方設(shè)定值1020kg。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，包括加料控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有兩個傳感器跟蹤反應(yīng)釜中物料在反應(yīng)過程的溫度變化，所述的傳感器分別與釜溫控制器和計(jì)算機(jī)相連接，其特征是在升溫時開啟熱水閥，當(dāng)釜溫低于釜溫設(shè)定值2°c 時關(guān)閉熱水閥停止通熱水，開冷水閥對夾套水進(jìn)行多次置換，使夾套溫度降低到夾套溫度設(shè)定值；當(dāng)溫度接近反應(yīng)恒溫溫度時自動切換到恒溫控制模式，進(jìn)行PID串級調(diào)節(jié)，并通過離散控制方法進(jìn)行控制，反應(yīng)結(jié)束后打開冷水閥降溫到出料溫度設(shè)定值，然后出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，其特征是所述的加料控制系統(tǒng)包括通過計(jì)算機(jī)控制打開加料閥門，通過計(jì)量模塊動態(tài)檢測和累積加料的重量，達(dá)到配方設(shè)定值后自動關(guān)閉加料閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，其特征是所述的加料控制系統(tǒng)的配方加料精度在0. 1-0. 5公斤/單批。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，其特征是所述的釜溫設(shè)定值取兩個傳感器溫度的平均值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，其特征是所述的夾套溫度設(shè)定值取夾套入口溫度和夾套回水溫度的平均值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法，包括加料控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有兩個傳感器跟蹤反應(yīng)釜中物料在反應(yīng)過程的溫度變化，所述的傳感器分別與釜溫控制器和計(jì)算機(jī)相連接，其特征是在升溫時開啟熱水閥，當(dāng)釜溫低于釜溫設(shè)定值時關(guān)閉熱水閥停止通熱水，開冷水閥對夾套水進(jìn)行多次置換，使夾套溫度降低到夾套溫度設(shè)定值；當(dāng)溫度接近反應(yīng)恒溫溫度時自動切換到恒溫控制模式，進(jìn)行PID串級調(diào)節(jié)，并通過離散控制方法進(jìn)行控制，反應(yīng)結(jié)束后打開冷水閥降溫到出料溫度設(shè)定值，然后出料。本發(fā)明生產(chǎn)纖維素醚反應(yīng)釜的自動控制方法具有有效降低勞動強(qiáng)度、提高加料精度、提高安全性、避免人為誤差等特點(diǎn)。
文檔編號G05B19/418GK102391382SQ20111027521
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者劉傳榮, 邸勇, 邸蓉 申請人:邸勇