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水热合成反应釜的工作温度对化学反应有很大的影响

发布时间: 2020-03-25  点击次数: 60次
   水热合成反应釜又叫压聚合反应釜,消解罐,高压消解罐、高压罐、反应釜、压力溶弹、消化罐、水热合成釜、实验用反应釜。是化学实验室常用小型反应器,指在一定温度、一定压力条件下合成化学物质提供的反应器。广泛应用于新材料、能源、环境工程等领域的科研试验中,是高校教学、科研单位、化工实验室进行科学研究的常用小型反应器。
  水热合成反应釜内的工作温度对化学反应有很大的影响。在分析对象的特性时,为了便于分析作了许多的简化和假设,如:忽略了热交换中的能量损失、忽略了反应过程中许多复杂的化学现象和不确定因素、对方程进行了近似的处理等等。事实上作为被控对象的反应釜工作温度与一般的工业对象对比,主要有以下几个方面的特点:
  1、时滞性:在反应过程中伴有很强的热效应,导致水热合成反应釜内温度急剧升高,此后在夹套中通以液态氮带走多余的热量,以使釜内温度降低。但由于反应釜内与外界热交换主要依靠反应釜的间壁进行热传导,内壁对整个釜内加热也需要一定的时间,所以导致系统表现出很大的时滞效应。
  2、时变性:水热合成反应釜内的温控特性主要取决于釜内化学反应的激烈程度,而整个生产过程从起始升温、中间恒温到最后降温,对象具有明显的时变性。并且,就某一个具体的阶段而言,由于化学反应的速度不稳定,导致过程的增益、惯性时间和纯滞后也会发生相应的变化。
  3、非线性:对于一个温度过程系统,都并存在传导、对流和辐射三种形式的传热,只是在不同的阶段各种传热形式所占的比例不同。事实上,只有一维导热可以看作是线性的,辐射热量是绝对问题的四次方函数,对流传热受多种因素的影响,一般也是非线性的。在整个温区内,被控对象的动态参数随着温度的变化而变化,在工作点附近的小温度范围内,其动态特性可以看成近似线性的。针对被控对象的上述特点,应综合考虑系统的鲁棒性和快速性的要求,提高温度测量的精度和测量稳定性。最终设计和开发出可靠性、稳定性好,系统的性价比高的控制器。
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