植物膠反應(yīng)釜, 用于對植物膠干胚乳片進行加工處理。與原粉反應(yīng)設(shè)備不同, 在反應(yīng)過程中不使用大量的化學(xué)品。有關(guān)新型工業(yè)化植物膠反應(yīng)設(shè)備在國內(nèi)外均未見報道, 因此我們在確定技術(shù)方案時非常慎重。通過對國內(nèi)外有關(guān)化工設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)等進行深入的調(diào)研, 收集查閱了大量的相關(guān)資料, 經(jīng)過反復(fù)地研究與分析, 初步確定了設(shè)備技術(shù)方案, 完成了小型試驗設(shè)備的加工, 組建了植物膠中試生產(chǎn)車間, 進行了小規(guī)模的中試生產(chǎn), 生產(chǎn)出改性膠粉數(shù)噸, 產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異。在此基礎(chǔ)上, 完成了新型植物膠反應(yīng)設(shè)備的加工圖紙, 并交專業(yè)廠家進行工藝審查和加工。經(jīng)調(diào)試、檢測, 其各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求后, 進行工業(yè)試驗。試驗期間, 設(shè)備運行時間均不少于500h , 各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求。冷熱加工雖然雙相不銹鋼可以進行熱加工,但其允許的溫度范圍比較窄,且容易產(chǎn)生碳化物和氮化物的析出,改變金相組織,使其耐腐蝕性能大大下降。試驗結(jié)果表明, 該套設(shè)備的研制是成功的。

原反應(yīng)釜出現(xiàn)的問題及原因分析　反應(yīng)釜是生產(chǎn)黃連素的主要設(shè)備之一, 原反應(yīng)釜的釜體采用的材質(zhì)是普通不銹鋼(304);夾套采用的材質(zhì)是碳鋼(Q235-A)。運行約22 個月, 發(fā)現(xiàn)釜體上封頭R 過渡區(qū)處及人孔焊縫處出現(xiàn)細(xì)水珠, 從人孔向內(nèi)壁觀察, 發(fā)現(xiàn)金屬表面失去光澤, 表面組織粗糙, 上封頭內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)有一片凹坑, 有的已有豆粒大小。筒體一處有一直徑為300mm 的鼓皰, 可見此釜已嚴(yán)重腐蝕, 尤其上封頭腐蝕嚴(yán)重, 已直接影響投料生產(chǎn)。腐蝕的初步分析如下:①在長時間高溫下易于分解, 生成甲醛和鹽酸氣CH2Cl2 H2O ※HCHO HCl。②反應(yīng)后期有飽和溶液生成,并有晶體析出。③在常溫下對金屬就有一定的腐蝕作用。5MPa(max)液壓控制系統(tǒng)壓力16MPa(max)生產(chǎn)率200kg(以干胚乳片計)/h整機外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質(zhì)量2500kg。

釜體及夾套的壁厚計算釜體的設(shè)計及計算　由于夾套內(nèi)具有一定的壓力, 計算釜體及其下封頭壁厚時, 需同時考慮承受內(nèi)、外壓力的情況。通常先按式(1)進行壁厚的內(nèi)壓計算, 再按外壓進行校核并。因計算過程與常規(guī)設(shè)計相同且又非常復(fù)雜, 這里不再詳述.采用雙相不銹鋼2205 計算出的厚度比采用普通的不銹鋼的要小, 這是因為雙相不銹鋼力學(xué)性能優(yōu)異, 強度高,在固溶狀態(tài)下的室溫屈服強度比未添加氮的標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼高兩倍多, 這樣在某些應(yīng)用中就可以減小壁厚。夾套的設(shè)計及計算　夾套內(nèi)的物料為水汽, 可按常規(guī)選材和設(shè)計。一般選碳鋼(Q235 -B)就可以。從化工生產(chǎn)的實際來說，作為生產(chǎn)系統(tǒng)的核心控制部分，反應(yīng)釜爐溫控制系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。夾套只受內(nèi)壓, 其壁厚計算按式(1)進行, 所得計算厚度加腐蝕裕量和鋼板負(fù)偏差并經(jīng)圓整即得終厚度(名義厚度)

人造板廠制膠反應(yīng)釜的生產(chǎn)工藝因膠粘劑品種不同而不同, 如脲醛甙膠的工藝曲線[ 2] 如圖2 .圖2 中,AB 段、CD 段和EF 段為升溫階段, BC 段、DE 段和FG 段是恒溫階段, GH 段是降溫階段.根據(jù)上述情況在實踐中比較了多種控制算法, 對制膠反應(yīng)釜溫度控制, 采用模糊控制較為合適如.反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液溫度設(shè)定值, 溫度控制系統(tǒng)采用了三輸入單輸出模糊控制系統(tǒng).

由于熱量從夾套傳到反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液有一定的滯后 , 故將夾套內(nèi)的溫度與反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液溫度設(shè)定值變化率作為其中的一個輸入. 整個系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu), 由C 語言編寫, 主要由初始化程序、參數(shù)設(shè)置程序、線性化程序、模糊推理程序等組成, 采用模糊控制對某人造板制膠反應(yīng)釜的溫度控制系統(tǒng)進行了改造, 在生產(chǎn)脲醛甙膠時, 溫度誤差控制在±0 .5 ℃內(nèi), 超調(diào)量小于0 .5 %, 取得較好的效果, 受到用戶好評.特別是采用夾套溫度變化率作為模糊控制的輸入量, 有效地克服了外部干擾對反應(yīng)釜內(nèi)溫度的擾動, 值得推廣.