由于聚合反应是一个标准的二阶过程，这类过程在升温及初期反应阶段的温度控制存在着快速与很调的矛盾，如何实现以较快升温速度把反应釜温度提高到聚合反应所需要的温度，并且不会发生温度很调而产生副反应、影响产品质量，这是一个难以协调的矛盾。在聚合釜的温度控制上国内普遍采用的控制方案是把釜内温度与夹套温度设计成一个串级控制回路，釜内温度控制器(主环)的输出作为夹套温度控制器(副环)的给定，副环的输出再去控制夹套的加热阀和冷却阀，这种传统控制方案在升温阶段造成的温度很调量往往大大高于产品质量所允许的范围。实践证明用常规控制策略是无法解决好这个矛盾的。
在本文中笔者把在多种聚合釜上采用动态拐点软测量技术及重叠控制技术的应用情况介绍给同行。
在聚合釜上所采用的先进控制技术
我们以70立方米PVC聚合釜为例。在这个生产过程中我们期望达到的控制效果是：一方面在升温时将加热蒸汽阀全部打开以得到较小的升温时间；另一方面实现从加热到反应阶段的无很调过渡，即通过实施先进的动态拐点软测量技术和重叠控制技术来使釜内温度在到达反应温度时实现两个目标： △T=0，d(△T)／dt=0，即温度偏差和偏差变化率同时为0。
1．1动态拐点软测量技术
动态拐点(TG)的定义：动态拐点是这样一个时刻的釜内温度值，在这个时刻把加热介质切换为冷却介质并实施合适的重叠控制时，在到达所生产型号的PVC设定温度值 (TSP)时和此时的釜温(TPv)之差满足以下两个条件：
AT=O，d(AT)／dt=O其中AT=TSP—TPV
设加热介质温度为TH，冷却介质温度为TC，则： TG=f(TH，TC，TPV，TSP，△T，d(△T)／dt，K1，K2，K3)
在动态拐点处将夹套中加热介质切换为冷却介质并实施科学的重叠控制算法，可使釜内温度的控制精度达到0．3度以内，而且，基于这个拐点模型所实现的釜内温度精度与产品型号、配方、冷热介质的温度变化、夹套和釜壁的清洁度变化等没有关系，具有很好的重复性。但动态拐点本身会因加热介质、冷却介质、工艺配方、设备传热能力(导热系数) 等的影响而变化。
1．2 釜温重叠控制技术
重叠控制思想较早是由一个俄国科学家提出来的，我们将该理论应用在解决聚合釜温度控制的问题上并获得成功。分析可知：通过加热而影响的聚合釜的盘管或夹套内的温度对釜内温度的影响是一个标准的二阶响应过程，为了克服这个响应过程造成的聚合反应温度的很调而达到△T=0，d(A T)／dt=0的目标，我们可以利用对冷却介质的特殊操作即重叠控制来建立一个与上述相反的响应过程，这两条曲线叠加的结果可以满足A T=0，d(△ T)／dt=0，见图2(粗线部分就是我们要达到的效果)：特别需要说明的是：为了保证釜内温度的控制精度，对于釜内温度计和夹套温度计要选用热响应时间常数小于或等于24秒的热电阻温度计。
结语
在从1一70立方米多种PVC反应釜上采用本技术后，都达到了如下控制效果：
（1)升温时间和反应时间明显减少，一般从减少十几分钟到半小时不等，单釜生产强度得到提高；
（2)由于釜内温度控制精度从原来的R±2℃提高到R±0．3℃ ，副反应基本杜绝，产品的质量大大提高；工人的劳动强度大幅度降低。
