MPCE-1000多功能实验装置中的连续反应过程(Continuous stirred tank reaction, CSTR)是一类模拟丙烯聚合过程的复杂化学反应系统,建立CSTR过程的模型是对其进行控制研究的基础。论文在对连续搅拌反应釜系统特性分析的基础上,测试了输入变量对输出变量的影响关系,并在此基础上分析了进料浓度、反应温度和催化剂对化学反应速率的影响。通过对丙烯聚合化学反应动力学分析,获得了化学反应动力学方程,给出传递物性参数和热力学参数计算公式,为模型参数的计算创造了条件。在分析丙烯聚合反应机理的基础上,根据物料平衡和反应釜能量平衡原理,建立了丙烯聚合动态数学模型。该模型描述聚合物浓度百分比、反应温度、丙烯单体浓度和冷却水出口温度与操作条件之间的关系。通过分析系统的热稳定性,指出系统存在一个稳态工作点,为了对模型进行稳态和动态分析,在该工作点处对模型进行了线性化处理,并利用线性回归方法估计了化学反应动力学参数,得到了一个线性的状态方程模型,也为基于线性控制理论对CSTR系统进行有效控制奠定了基础。最后对CSTR稳态模型进行了验证分析。在稳态条件下,通过改变操作条件对模型进行了开环验证,给出了操作变量与状态变量之间的开环传递函数。结合PID控制算法并改变操作条件对模型进行了动态验证。通过比较分析模型的仿真输出和实验装置的输出曲线给出了线性模型的适用区间。验证结果表明所建模型对丙烯聚合过程CSTR实验系统的有效性。