精细化工间歇式生产过程中,降压过程是一个极其关键的环节。课题针对降压过程中可能发生的“爆沸”问题进行研究,以某精细化工公司间歇反应釜生产过程为背景,提出多级平衡降压控制策略,解决反应釜因压力骤降导致液体物料过热引发爆沸事故的问题。(1)对爆沸发生的机理进行研究。对过热极限与过降压极限的机理进行研究,分析了过降压极限与过热极限的关系,采用过降压度判断爆沸发生的控制方法,防止爆沸发生。(2)由于沸腾延迟现象会导致初始温度(压力)及降压速率对沸腾延迟时间与过热温度产生影响,提出多级平衡降压控制策略,解决釜内因不平衡现象所导致的爆沸引发事故的问题。(3)对液体达到爆沸状态的两种过程进行分析,并根据爆沸发生的过热极限计算过降压极限与过降压度,获取建模样本,采用最小二乘法拟合出过降压度模型,用于反应釜防爆沸发生控制,模型误差为10%。(4)根据间歇反应釜多级平衡降压的控制策略,完成了反应釜降压控制系统的软硬件实现。应用Step-7编写了PLC控制程序,建立了以S7-300 PLC控制器为核心,TIA Portal为操作界面的自动化生产系统,实现了间歇反应釜多级平衡降压控制,并采用西门子PLCSIM仿真器进行仿真,验证了程序的可行性。