聚合釜反應(yīng)器溫度優(yōu)化控制方法的研究.pdf

1、間歇過(guò)程（Batch Processes）廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、生物制品、藥品生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域。近年來(lái)，為適應(yīng)多品種、多規(guī)格和高質(zhì)量的市場(chǎng)要求，間歇過(guò)程生產(chǎn)重新受到重視，國(guó)外還出現(xiàn)了較大規(guī)模的間歇生產(chǎn)。 然而，由于間歇反應(yīng)有著：（1）復(fù)雜性、時(shí)滯性和非線性；（2）難控性；（3）建模難；等一系列問(wèn)題，所以間歇反應(yīng)主產(chǎn)物的產(chǎn)率一直難以提高，造成企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降，資料浪費(fèi)等問(wèn)題。 本課題選擇某公司有機(jī)廠的硫化促進(jìn)劑間歇反應(yīng)

2、為對(duì)象，由鄰硝基氯苯、多硫化鈉和二硫化碳在聚合釜中經(jīng)夾套蒸汽加入適度的熱量后，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成促進(jìn)劑M的鈉鹽及其副產(chǎn)物。物料特性差異大，反應(yīng)屬放熱過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程中有主副反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)，必須設(shè)法抑制副反應(yīng)，然而主反應(yīng)的活化能較高，又期望較高的反應(yīng)溫度。因此多種因素交織在一起，具有很高的研究意義。 針對(duì)此間歇反應(yīng)中出現(xiàn)的以上的問(wèn)題，本文作了如下的工作： 1．分析了在反應(yīng)過(guò)程當(dāng)中，主產(chǎn)物的濃度跟反應(yīng)的溫度進(jìn)程和聚合釜內(nèi)的壓力

3、有著緊密的關(guān)系，然而進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，聚合釜內(nèi)壓力和反應(yīng)溫度又近似的成線性的關(guān)系；利用徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了主產(chǎn)物濃度和反應(yīng)溫度之間的關(guān)系模型，基于此模型的基礎(chǔ)上，利用粒子群優(yōu)化算法（PSO）對(duì)溫度的進(jìn)程曲線進(jìn)行隨機(jī)搜索求解，獲得了能夠得到最大主產(chǎn)物濃度的最優(yōu)溫度進(jìn)程曲線。 2．在獲得最優(yōu)溫度進(jìn)程曲線的基礎(chǔ)上，再次利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立反應(yīng)器冷卻水控制升溫階段的反應(yīng)模型，并在此模型的基礎(chǔ)上，利用非線性預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)了間歇