LabVIEW模擬化學(xué)反應(yīng)器的工作

近年來，化學(xué)反應(yīng)器在化學(xué)和工業(yè)過程領(lǐng)域有許多應(yīng)用。高價值產(chǎn)品是通過混合產(chǎn)品，化學(xué)反應(yīng)，蒸餾和結(jié)晶等多種工業(yè)過程轉(zhuǎn)換原材料制成的?；瘜W(xué)反應(yīng)器通常用于大型加工行業(yè)，例如釀酒廠公司飲料產(chǎn)品的發(fā)酵，制藥單位的醫(yī)療生產(chǎn)，石化綜合體，化學(xué)工業(yè)，廢水處理廠等。間歇式反應(yīng)器也可用于實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)少量反應(yīng)和涉及反應(yīng)動力學(xué)、揮發(fā)物和熱力學(xué)的實(shí)驗(yàn)。

間歇式反應(yīng)器的運(yùn)行成本通常很高。每個反應(yīng)器都有不同的產(chǎn)品生產(chǎn)、時間、價格和可靠性。在工作過程中，反應(yīng)堆的行為可能表現(xiàn)出非線性效應(yīng)，例如多重穩(wěn)定性或持續(xù)振蕩，傳熱和異常熱動力學(xué)以及許多安全問題。這使得反應(yīng)堆成為控制和熱失控最具挑戰(zhàn)性的工業(yè)單元之一，這表明在設(shè)計(jì)，建造和測試這些反應(yīng)堆時還必須考慮安全問題。

為了測試反應(yīng)堆在控制策略，化學(xué)反應(yīng)，穩(wěn)定性和安全問題方面的新概念，虛擬反應(yīng)堆計(jì)算機(jī)模擬研究比在現(xiàn)場使用真實(shí)反應(yīng)堆進(jìn)行測試要好?；谟?jì)算機(jī)的初步模擬測試將有助于選擇反應(yīng)堆參數(shù)，而不是進(jìn)行耗時且昂貴的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。

間歇式反應(yīng)器在大型工業(yè)中用于處理有毒或高效化合物?；瘜W(xué)品通過幾個進(jìn)氣閥進(jìn)入反應(yīng)器。攪拌器/攪拌器用于混合輸入的化學(xué)品。反應(yīng)器罐通過盤管/夾套加熱或冷卻。最終產(chǎn)品在反應(yīng)器中經(jīng)過一定的時間和化學(xué)反應(yīng)后制成。有兩個出口布置，一個在底部連接到最終產(chǎn)品儲罐，另一個在頂部，用于釋放多余的氣體和蒸汽。這些反應(yīng)堆容量從不到1升到超過15，000升不等。反應(yīng)器通常由鋼、不銹鋼、搪玻璃鋼、玻璃或特殊合金制成。

在項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)了一個帶有輸入閥的反應(yīng)器，用于為四種化學(xué)溶液提供原料。攪拌器用于在反應(yīng)器罐中混合這些溶液。加熱線圈固定在水箱上，將溫度提高到250攝氏度。混合和加熱產(chǎn)品后，設(shè)置一個出口閥，將最終產(chǎn)品儲存在儲罐中。

LabVIEW用于實(shí)現(xiàn)化學(xué)間歇反應(yīng)反應(yīng)器的控制和監(jiān)測工作。整個模擬反應(yīng)堆項(xiàng)目分為兩個主要部分：前面板和框圖。用于模擬反應(yīng)堆的邏輯和代碼寫在框圖中。

間歇式反應(yīng)器模擬器專為工藝工程師、化學(xué)家和技術(shù)人員而設(shè)計(jì)，他們需要一種安全、可靠和堅(jiān)固的工具，以最大限度地降低生產(chǎn)成本、處理安全法規(guī)并節(jié)省生產(chǎn)時間?；瘜W(xué)反應(yīng)器工作的模擬有助于檢測意外現(xiàn)象或系統(tǒng)行為、安全問題，并有助于制定操作反應(yīng)器的控制策略。因此，在大型工業(yè)中，計(jì)算機(jī)輔助反應(yīng)堆模擬器作為強(qiáng)大的工具，可以優(yōu)化操作模式，設(shè)置初始點(diǎn)并為離線的不同操作模式提供工作模擬。

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