自控控制主要参数控制

自控

4重点监控的工艺参数及控制要求

4.1投料顺序与投料量的控制要求

1各原料之间的投料顺序和物料配比对树脂的聚合反应至关重要，反应时应确保投料顺序和各物料投料量的准确性。

2反应釜投料量不超过釜体容量的70%，兑稀釜的投料量不超过容量的80%，反应釜内物料液面不低于釜体夹套的加热高度，搅拌时液面应有效淹没温度计的测温点。

3严格控制催化剂（特别是过氧化物）的浓度及投料量的准确性。对于需要匀速进料的单体聚合反应，应设置自动滴加控制装置以控制单体及引发剂进入反应釜的速度，并根据反应温度变化调整滴加速度，以确保反应平稳进行。

4.2温控要求

树脂聚合反应调温系统，一般由夹套控温、盘管控温、搅拌控温和冷凝器冷却等部分组成，各类树脂在各聚合反应时段的工艺温度要求各异，如醇酸树脂有醇解、酯化及兑稀等阶段，其对应的温度不同，过程中不排除有发生溢锅、胶化，或暴聚的可能性。因此，温控系统应考虑并满足以下要求：1严格控制丙烯酸酯单体温度、防止单体自发聚合。

2丙烯酸树脂应将反应温度与单体流量、引发剂滴加量、滴加速度与冷媒系统形成联锁。

3其他树脂应设置工艺不同时段要求的反应温度和时间，并与冷热媒系统形成联锁。

4根据各类树脂聚合反应特点及其溶剂安全兑稀的要求(必须不高于引起副反应的温度，且低于兑稀溶剂的初馏点)，确定和控制树脂的兑稀温度。

5当反应釜夹套采用电加热方式时，加热电源开关应与物料温度和冷媒进料阀门安全联锁。

4.3压力控制要求

涂料树脂聚合一般为常压反应，反应釜釜内压力的升高主要来源于温度升高导致的反应釜内物料(蒸汽压增大)汽化产生的，控制压力关键在于控制反应釜内温度；若反应产物粘性大，设备和管道常有被其粘堵的可能性。粘堵的发生易引起釜内压力和温度变化，甚至成为爆炸事故的诱发原因；丙烯酸树脂若发生暴聚，可导致压力急剧升高，泄放不及时会造成反应釜爆炸。基于上述原因，应设置釜内压力与紧急泄压系统的报警及联锁。

4.4搅拌速率控制要求

反应釜搅拌的选型和转速，直接影响搅拌效果。如果搅拌装置运转不正常，不但影响传热效果，甚至引发聚合过程的反应失控、胶化或暴聚。因此，反应过程应根据工艺需求确定和控制搅拌转速。必要时，应将搅拌转速与关键原料进料阀门设置安全联锁。

4.5安全泄压控制要求

单体聚合反应釜应设置紧急泄放的防爆膜，泄放管外接密闭的事故泄料槽。事故泄料槽、放空管等应设置在安全地点，并符合相关规范要求。

4.6其他安全控制要求

1应设置紧急解聚(或阻聚)设施；

2应设置应急备用电源；

3应设置应急备用水源；

4应设置惰性气体（如氮气）保护系统；

5应设置可燃气体浓度监测报警装置。

5 推荐的安全控制方案

5.1控制方案综述

树脂聚合反应应实现反应釜温度和压力的自控、并设置信号报警和安全联锁系统。当温度上升速度过快，反应釜的温度和压力达到报警设定值时，发出声光报警；当反应釜的温度和压力达到或超过安全联锁设定值时，紧急

停车（包括切断热源，中止进料、停止滴加，启动紧急冷却系统），必要时加入解聚(或阻聚)剂中止（或延缓）反应。

对于单体聚合反应中因工艺参数失控而引起的过压、危及设备或管道时，除了设置上述自控、信号报警和安全联锁系统外，还应设置紧急泄放系统。

反应过程应根据工艺需求确定和控制搅拌转速。并宜将搅拌转速与关键原料（如单体、引发剂等）进料阀门设置安全联锁。当搅拌转速偏离设定值时或搅拌失效时，发出声光信号，紧急切断进料系统。必要时根据实际情况，采取进一步的补救措施（如降温、或加入解聚剂等）。

5.2重点工艺参数控制方式

涂料树脂聚合工艺的温度、压力、液位、流量与物料配比、反应釜搅拌速率、冷媒（冷油/冷水）的运行状况等重点监控工艺参数的控制方式见表一：表一涂料树脂聚合工艺重点工艺参数控制方式一览表

表一中工艺参数控制方式的设计应满足HG/T20511-2000《信号报警、安全联锁系统的设计规定》的要求。