本文以年产4万吨苏打粉为例,首先讨论生产苏打粉的制备工艺,选择喷雾干燥技术之后,再根据物料和热量守恒定律,计算得到工艺设计参数和设备尺寸。通过使用Aspen plus软件进行模拟计算,将碳酸氢钠浆料与空气在喷雾干燥塔中通过并流向下的方式传质传热,得到符合要求的苏打粉产品。再运用灵敏度分析确定泵的压力,空气温度和进料量分别对产品温度、湿度、平均直径和能耗的影响。比较得出温度是影响喷雾干燥过程的关键因素。由于喷雾干燥过程具有非线性、大滞后性,建立精确的数学模型的难度较大,因此,提出了在MATLAB中建立以排风温度为主要控制变量,进风温度为副控制变量的控制策略。在Simulink中建立三个控制系统,分别是串级PID控制、复合模糊PID控制、带Smith预估器的复合模糊双回路串级控制,并将这三种控制系统的仿真结果进行对比,得出带Smith预估器的复合模糊双回路串级控制系统超调小。在三个控制过程中,分别加入相同位置的干扰点,经比较得出,带Smith预估器的复合模糊双回路串级控制系统恢复稳定过程较快,控制品质好,是实现喷雾干燥温度控制的一种有效方法。随着工业生产技术自动化水平的迅速发展,使用传统仪器控制复杂对象已经很难满足工作者的理想控制要求。而以软件为核心的化工虚拟仪器LabVIEW,它不仅能快速准确地完成工业生产过程中相关数据的采集,还能根据的显示数据,自动分析和处理数据,实现化工过程的自动化。本文利用MATLAB中Simulink的建模优势和虚拟仪器技术LabVIEW在软硬件平台和人机界面设计等方面的优点,基于LabVIEW软件完成了 4万吨/年苏打粉喷雾干燥监控系统的设计。首先使用Simulation Interface Toolkit工具包完成LabVIEW和Simulink的通信;为了确保生产数据和技术的安全,设计了使用正确用户名和密码才能通过的登录界面;输入正确的用户名和密码之后才能顺利打开工艺流程,并启动仿真模拟,该过程得到的数据,会在LabVIEW内部的数据处理模块作用下储存,并可以按照指定条件调用;该仿真系统还具备温度报警功能,当喷雾干燥塔的进风和排风温度超过设定的最高报警值时,便会闪烁灯光和发出声音,提醒工作者,预防事故的发生;当控制结果达不到理想要求或者是自动控制系统出现问题,工作人员便可通过手动,使系统恢复正常状态。通过这种监控系统的设计,可以提高喷雾干燥的自动化控制性能,降低生产成本的同时,保证苏打粉产品的质量。