聚氯乙烯聚合釜的生產(chǎn)過(guò)程從密閉定量加入?yún)⒓泳酆戏磻?yīng)的各種物料開(kāi)始(密閉加料定量控制)，即以偶氮二異丁晴(AIBN)、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯(IPP)為引發(fā)劑，聚乙烯醇為分散劑，水作為分散和傳熱介質(zhì)，并加入氯乙烯單體(VC)經(jīng)過(guò)冷攪拌，加熱升溫，然后進(jìn)入正常聚合反應(yīng)階段，反應(yīng)期間保持釜內(nèi)溫度恒定(聚合反應(yīng)溫度控制)，反應(yīng)經(jīng)歷6-8小時(shí)聚合成聚氯乙烯(PVC)，然后降壓排料，整個(gè)過(guò)程為放熱反應(yīng)。在這種間歇生產(chǎn)控制過(guò)程中，從原料進(jìn)料到產(chǎn)品出料，每一步操作都有規(guī)定的要求，每步轉(zhuǎn)移都必須滿足一定的條件，這種工藝對(duì)象的控制難度很大，相應(yīng)的要求控制系統(tǒng)的功能強(qiáng)，控制方案的整體性好，整個(gè)控制過(guò)程前后貫串，能自動(dòng)的識(shí)別生產(chǎn)狀態(tài)按步驟的向前推進(jìn)，完成聚合反應(yīng)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
整個(gè)聚合工段DCS系統(tǒng)控制主要裝置包括：聚合釜溫度控制、密閉加料定量控制、回收系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等。
常規(guī)控制方案包括：熱水槽溫度控制、總管壓力控制、回收系統(tǒng)的溫度、壓力、液位控制等；復(fù)雜控制方案主要是聚合釜溫度控制。
二、聚合反應(yīng)溫度控制
聚合反應(yīng)過(guò)程中，有效地控制聚合釜的進(jìn)料和聚合反應(yīng)溫度是生產(chǎn)合格聚氯乙烯的關(guān)鍵，而聚合反應(yīng)溫度尤為重要，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)溫度控制要求很?chē)?yán)格。在不同階段所要求的控制規(guī)律是不同的，而DCS系統(tǒng)靈活多變的控制方案是非常適合的。
PVC聚合釜溫度的控制在反應(yīng)過(guò)程中基本上采用了釜內(nèi)溫度與夾套溫度的串級(jí)調(diào)節(jié)的方案，以聚合釜內(nèi)反應(yīng)溫度為主被調(diào)參數(shù)，夾套溫度為副參數(shù)。采用夾套溫度副回路，可以使冷、熱載體閥前壓力和溫度等擾動(dòng)都能更快地克服，即溫度副回路起迅速的“粗調(diào)”作用，溫度主回路起進(jìn)一步的“細(xì)調(diào)”作用?？墒菍?duì)聚合釜的溫度控制，其難點(diǎn)卻在于從升溫到反應(yīng)這一個(gè)從吸熱轉(zhuǎn)變到放熱的過(guò)渡控制，在接近反應(yīng)點(diǎn)溫度時(shí)，對(duì)象對(duì)冷熱都極其敏感，這一過(guò)渡過(guò)程若控制不好，則在反應(yīng)初期的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)溫度將產(chǎn)生大幅度的波動(dòng)。對(duì)于這個(gè)過(guò)渡過(guò)程的控制，若是采用人工升溫和人工過(guò)渡，待反應(yīng)較平穩(wěn)后再投入串級(jí)調(diào)節(jié)的控制方式，這種調(diào)節(jié)方式過(guò)渡過(guò)程波動(dòng)很大，有時(shí)直接影響到聚氯乙烯的質(zhì)量。
為了縮短升溫時(shí)間以縮短聚合周期，增加產(chǎn)量，希望加熱速度越快越好。因而加熱一開(kāi)始就實(shí)行位式控制，使溫度盡快上升。
為了避免超調(diào)，使反應(yīng)釜溫平穩(wěn)過(guò)渡，應(yīng)采取改變給定值和改變調(diào)節(jié)規(guī)律的措施。在升溫階段，串級(jí)調(diào)節(jié)器采用較弱的控制作用(特別是積分作用較弱)，給定值按一定的速度上升，因?yàn)橐婚_(kāi)始就實(shí)施定值控制，偏差非常大，調(diào)節(jié)器的輸出很快達(dá)到飽和狀態(tài)，影響正?？刂?。進(jìn)入正常聚合反應(yīng)階段，為了消除溫度控制的余差，必須加強(qiáng)積分作用和比例作用，此時(shí)DCS系統(tǒng)自動(dòng)將串接控制器的參數(shù)作相應(yīng)的調(diào)整。
PVC聚合釜DCS溫度控制過(guò)程簡(jiǎn)述如下：聚合釜投料、冷攪拌完成后，系統(tǒng)進(jìn)入升溫階段，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟熱水進(jìn)水閥（全開(kāi)），由熱水槽供給90℃以上熱水，經(jīng)泵打入聚合釜夾套，對(duì)聚合釜中物料加熱，使釜內(nèi)物料溫度以最快的速度上升，誘發(fā)聚合反應(yīng)。
當(dāng)釜內(nèi)溫度升到一定值，逐漸關(guān)閉熱水進(jìn)水閥，夾套和擋板進(jìn)水閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)夾套和擋板內(nèi)熱水進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，釜內(nèi)溫度繼續(xù)上升，但升溫速度減慢。隨著溫度的上升而進(jìn)入過(guò)渡階段，在這階段，串接控制模塊中的給定值將由程序設(shè)定模塊提供，由于聚合反應(yīng)剛開(kāi)始需要由吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)榉艧?，所以控制作用?yīng)較弱，并采用較弱的積分作用，防止超調(diào)．在這過(guò)程中，夾套進(jìn)水閥閥位將根據(jù)夾套水溫和釜內(nèi)的反應(yīng)溫度的變化情況慢慢的開(kāi)啟，進(jìn)入一定量冷水，以控制釜內(nèi)溫度上升速度與要求升溫曲線保持一致。
如果夾套進(jìn)水閥的調(diào)節(jié)作用不足以控制溫度時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況適當(dāng)考慮擋板水閥的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)聚合釜溫度上升的與設(shè)定的反應(yīng)溫度（與PVC樹(shù)脂型號(hào)有關(guān)）差0.2℃，串接控制模塊中主環(huán)的控制作用將自動(dòng)加強(qiáng)，給定值保持不變，即為設(shè)定的反應(yīng)溫度。
系統(tǒng)進(jìn)入正常反應(yīng)階段，DCS系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入夾套和擋板的冷卻水量來(lái)帶走多余反應(yīng)熱，以保證釜內(nèi)反應(yīng)溫度的恒定．以保證聚氯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量。在恒溫過(guò)程的不同反應(yīng)階段，如現(xiàn)場(chǎng)需要，可考慮變參數(shù)來(lái)滿足要求。
