根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地布置，并結(jié)合參考了化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)釜尺寸，選取其內(nèi)徑Di1=Φ1800mm,按充裝系數(shù)0.85 計(jì)算， 實(shí)際容積為V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《壓力容器封頭》選取橢圓形封頭，查其容積V=0.827m3 ， 形狀系數(shù)K=1 。則筒體高度為：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。經(jīng)多次試驗(yàn),我們確認(rèn)了攪拌轉(zhuǎn)速,可使釜內(nèi)物料在較短的時(shí)間內(nèi)充分完成改性反應(yīng)。夾套選取Di2=Φ2000mm。通過用戶提供的工況，在參照GB150-1998《鋼制壓力容器》確定釜體內(nèi)設(shè)計(jì)壓力位工作壓力的1.1 倍，即設(shè)計(jì)壓力Pc1 為0.2x1.1=0.22MPa 設(shè)計(jì)溫度依據(jù)夾套選取了t1=164℃，夾套依據(jù)用戶使用過程中的蒸汽的溫度查閱在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓為0.6 MPa，故我選取了夾套設(shè)計(jì)壓力為Pc2=0.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為t2=164℃,焊接接頭系數(shù)Φ取0.85。

由于用戶單位提供的介質(zhì)具有腐蝕性，通過與用戶溝通介質(zhì)的腐蝕性及對(duì)材質(zhì)的焊接性的把握， 選取了釜體結(jié)構(gòu)采用00Cr17Ni14Mo2，厚度負(fù)偏差C2=0.8mm，腐蝕余量C1=0mm。通過查詢GB150-1998《鋼制壓力容器》中材料的設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力與其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力通過插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材質(zhì)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[σ]=118MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 [σ]t=114.48MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) σs=177 MPa，夾套采用Q235-B 材質(zhì)，厚度負(fù)偏差C2 =0.8mm，腐蝕余量C1=1mm。因?yàn)榉磻?yīng)釜內(nèi)反應(yīng)環(huán)節(jié)會(huì)進(jìn)行吸熱和放熱，具有時(shí)變性和非線性等特點(diǎn)，增加了溫度控制的難度。其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 [σ]=113MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力[σ]t=110.76 MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)σs =235MPa。

植物膠反應(yīng)釜, 用于對(duì)植物膠干胚乳片進(jìn)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(guó)內(nèi)外均未見報(bào)道, 因此我們?cè)诖_定技術(shù)方案時(shí)非常慎重。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)化工設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)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(yàn)設(shè)備的加工, 組建了植物膠中試生產(chǎn)車間, 進(jìn)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?jī)?yōu)異。釜體反應(yīng)層壁厚的設(shè)計(jì)釜體材料1Cr18Ni9Ti,釜體材料許用應(yīng)力為[σ]t=137MPa,筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透,焊接接頭系數(shù)為=0。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(jìn)行工藝審查和加工。經(jīng)調(diào)試、檢測(cè), 其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求后, 進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)期間, 設(shè)備運(yùn)行時(shí)間均不少于500h , 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)結(jié)果表明, 該套設(shè)備的研制是成功的。

反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。一般來說，常用過熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過程角度來說，主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。其中，恒溫段為關(guān)鍵。不銹鋼反應(yīng)釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強(qiáng)，使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于石油、化工、橡膠、、染料、、食品等用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器?；どa(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工，在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周圍的環(huán)境影響，不僅慣性而且具有滯后性等特點(diǎn)，系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。傳統(tǒng)的溫度控制，采用的是傳統(tǒng)PID 算法，難以達(dá)到有效的控制效果，后經(jīng)過不斷優(yōu)化和改進(jìn)，應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，經(jīng)過模糊推理，通過在線調(diào)整PID 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來說，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制，可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，不僅適應(yīng)性好，而且魯棒性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。