【摘 要】化工生产中能否做到对化学反应过程的控制是很关键的。本文介绍了用一套流量数字调节自动控制系统对原料进料速度控制而控制了整个聚合反应的过程，达到了安全高质生产的目的。流量数控系统首先对有关参数进行数据采集，然后由控制仪表对采集的数据进行分析，并按已定控制规律向执行机构发出控制信号，最后由执行机构完成相应的控制动作。该系统自安装以来几年的时间里，系统运行稳定，产品品质良好稳定，深受客户好评。为工厂节约了人力成本，避免了原料浪费，创造了较大效益。
【关键词】爆聚；安全；流量自动控制系统；产率；固含量
【Abstract】In chemical production， whether the chemical reaction process is controlled efficiently or not should be a pivotal problem. In the research， a suit of digital regulation and automatic control system of flux was introduced and could be used for controlling the rate of feeding as well as the overall process of polymerization. As a result， safe and high-quality production would be guaranteed. With the digital regulation and automatic control system of flux， relevant parameters were collected firstly， and then the collected data were further analyzed by dint of automated instruments. Subsequently， executive units received signals given off according to the assumed command rule and fulfilled the corresponding task. Since such system was introduced into the production， it operated rather stably and the products quality were kept well. Besides， it could save the cost of manpower， avoid the waste of raw materials and bring more benefits， so that it have won good praise from clients.
【Key words】Burglary Poly； Safety； The digital regulation and automatic control system of flux； Yield； Solid content
在化工生产中，反应釜内化学反应进程剧烈与否宏观反映到温度、压力等参数上。如果反应太过剧烈极易造成釜内温度、压力骤升而爆釜，酿成严重后果。保持参加化学反应的各物料按特定比例匀速进入反应釜，实现化学反应平稳进行，是保证安全生产、提高产品质量的最有效的措施之一。
1 羧基丁苯胶乳生产工艺简介
苯乙烯、丁二烯在丙烯酸，Na2SO3，H2S，氨水等引发作用下，在聚合釜内发生聚合反应生成羧基丁苯胶乳。化学反应式如下：
该化学反应是在密闭容器内特定温度下的放热反应。随着化学反应的进行及釜内物料的增多，反应釜内的压力不断增大，温度不断升高。如果单位时间内进的物料过多，化学反应进行的就比较剧烈，短时间内释放的热量就比较多，温度就很难控制，容易引起爆聚，物料报废，对设备和人员安全也造成很大威胁；如果进量过小或比例不一致则会导致羧基丁苯胶乳性能发生改变，胶乳的牌号质量也就很难得到保证，同时会导致物料反应不彻底，产率下降。
山东金马化工有限公司羧基丁苯胶乳生产中原来采用人工控制截止阀开度大小的方法尽量保持匀速进料，但由于进料后随着放热反应的进行，热量来不及散发出去，釜内温度急速升高，压力波动较大，很难对其实现良好有效的控制。原工艺对熟练工人的依赖程度很大，新工人能独立操作大约需两年左右的时间，而且副反应较多，影响产品质量或甚至物料报废，造成损失。针对这种情况我们设计了一套流量自动控制系统以实现对物料进料速度的控制，达到匀速进料平稳反应的目的。
流量数字调节自动控制系统（the digital regulation and automatic control system of flux），山东金马化工有限公司羧基丁苯胶乳生产工艺中对主要原料苯乙烯、丁二烯的进料速度的控制采用的就是这套控制系统。控制系统原理图如图1。
2 控制系统介绍
流量自动控制系统是通过对被控参数进行控制并自动分析，再按已定控制规律向执行机构发出相应的控制信号，由执行机构完成控制动作的过程。
控制系统基本框图如图2。
2.1 测量及变送单元
因所测介质丁二烯有沸点低、密度受压力影响变化大的特点，我们选用美国Rosemount公司生产的8800C型质量流量计。该流量计能同时测量物料的瞬时流量、压力、温度、密度等参数。它采用光电感应控制调整被测参数，例如可以根据实际需要调整任一参数的量程、零点及显示方式等，测量精度很高。它还可同时输出多通道4～20mADC标准化信号，具有RS232标准通信接口，可与上位机相联组成更高级的自动化控制系统。
2.2 执行机构
我们采用上海自动化仪表七厂的35-35222型气动调节阀作为执行机构。该阀带有电气阀门定位器，能利用负反馈原理改善调节阀的定位特性，使调节阀按控制信号更加准确定位，控制精度达0.1%。根据我厂的生产工艺特点我们选用气开式对数流量特性。该调节阀小开度信号时Kv系数小控制平稳，调节阀大开度信号时Kv系数大控制较快。系统断电时阀门自动关闭。
2.3 控制器及参数整定
控制器采用天津蓝深科技有限公司生产的LS-3型仪表。该表属于通用型仪表，采用先进的微处理器进行智能控制，输入/输出回路间完全光电隔离，具有很好的抗干扰能力。该仪表可根据控制器的比例度P、积分时间Ti、微分时间Td的具体数值自动演算出最佳的输出控制信号，输入输出信号均为4～20mADC标准信号。控制器我们采用负作用的控制方式。
3 结束语
流量自动控制系统经过多年的实际生产检验，控制目标满足了生产工艺的要求，使用至今系统仍然运行稳定，大大降低了工人的劳动强度，生产效率、产率和质量都得到了明显的提高，没发生过爆釜和物料报废事故。经化验测定，成品一次合格率100%，胶乳固含量也由改造前的46%达到了现在的47%，每年为公司增加效益约27万元。
注释：
①该系统的设计改造项目曾获得山东省日照市2003-2004年度优秀创新成果奖.
