精馏塔的控制方式
精馏塔的控制方式
字体: 小中大| 打印发表于: 2007-7-25 21:15 作者: chjzhou 来源: 海川化工论坛
精馏塔的控制方式很多,其中有:
1.提留段温度控制
2.精馏段温度控制
3.精馏塔温差控制
4.恒流控制
5.双温差控制
6.压差控制
7.在线仪表监测控制
过路的朋友一起交流一下那种控制自动化程度更高,操作人员的参与度最少,对于生产最经济,交流的朋友别忘了写下你的理由哦
答案不是重要的,你的理由却是非常重要的,欢迎讨论啊,一起学习
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∙chping80 (2007-7-25 21:36:13)
我认为精馏段温度控制更好,更能说明精馏塔的运行情况!
∙chjzhou (2007-7-26 09:10:51)
压差控制比较好(以下是摘抄版)
蒸汽压力突然变化时,将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量,使当时塔内热量存在不平衡,导致气-液不平衡,为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定,从而保证塔内热量平衡是问题的关键。
在生产过程中,各精馏塔设备已确定,塔釜蒸发量与气体流速成正比关系,而流速与塔压差也成正比关系,所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量,而在操作中,塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔,为此,稳定塔釜压力就特别重要。
于是在蒸汽进料量不变情况下,我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比,发现两者成正比关系,而且滞后时间极小。
于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作,将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀,蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节,通过蒸汽进料量自动增大或减少,确保塔釜压力稳定,从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。
[本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑]
∙zzna (2007-7-26 09:16:01)
精馏段温度控制和温差控制结合!
∙weiqj (2007-7-26 15:49:50)
3#楼是从一个叫做“好男人”的博客中的《精馏塔操作及自动控制系统的改进》摘抄其中一段。
我个人觉得他的叙述原理性强,但有的跟实际的情况是牵强的,不排除他们的实际情况就是那样。
为什么呢?因为我们在讨论精馏塔的控制方式,主要分析的是工艺系统对塔的影响,公用工程几乎不对内部有制约。
实际上也是如此。
举例分析:蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数,也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定;基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。
如果发现蒸汽系统的压力发生了变化,塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。
第二塔的压差基本只是一个参考数据,一般不对塔压差进行控制。
尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。
DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用,投入成本逐渐下降,精馏塔的高级智能控制也成为可能,比如APC/SCS等技术,精馏产品纯度也得到保证。
可是这些系统其实很脆弱,由于影响这些先进控制的外来因素的影响,DCS操作工随时都可能摘除这些控制,回到DCS的水平,进行人工干预。
∙chjzhou (2007-7-26 16:57:08)
3#的确是我复制过来的,但是我是赞成他的观点的,现场的控制过程中公用系统对蒸馏的影响并非如你所说,个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成踏内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何?
欢迎交流
[本帖最后由chjzhou 于2007-7-26 17:05 编辑]
∙weiqj (2007-7-26 19:17:20)
你“说”的没有任何错误。
可是问题出在哪里呢?
我们以控制塔压力为例。
假设塔的其它参数不变,只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化,假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。
因为该蒸汽压力的变化,然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整,这样才能保持塔的稳定。
这是可以实现的,完全没有问题。
(这是一元参数变化)
然而实际的情况却不能让你这样子。
我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量(有这种模式),否则任何塔的进料都是波动的,有时甚至有较大波幅(这时就产生二元参数变化),进料板一般不能变化了(除非特殊工艺,设计了多个可控进料口),设塔的进料变大了,就会出现塔的灵敏板以下温度降低,但是塔压已经正常,楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了,可这时塔底部温度却还低呢!
如果有三元以上参数也变化呢?楼主的精馏塔还精馏吗?
正确的精馏塔的控制机理应该是这样的:因为工艺的变化,要求塔底再沸器蒸汽流量伴随变化,蒸汽流量是从动参数。
反过来是不允许的,尽管理论上是成立的。
顺便想讨论的是:一个装置中锅炉系统不会因为系统补水和排污而导致蒸汽系统压力产生波动,否则属于事故方向问题。
(和你开个玩笑,你都是版主了,加分别吝啬,至少加2分啊,哈哈)
[本帖最后由weiqj 于2007-7-26 19:19 编辑]
∙苍龙(2007-7-27 08:56:27)
1.塔顶压力.个人感觉;一个精馏塔是靠蒸汽量冷凝量冷媒能级回流量出料量进料量液位高度的综合因素来控制一个塔.选择哪一方面去调节更为合适需要熟练的操作技巧.我操作9个塔连续生产.控制塔顶压力最为重要.
压力可以有冷媒调节或蒸汽调节,也可以用采出量进料量或回流量调节.具体用那一项去调节要根据实际情况分析处理.
2.塔顶温度;在一恒定压力下,塔顶的温度就是物质的沸点.
3.塔釜温度;塔釜温度的控制,防止轻组份带入下一个塔,而聚集在塔顶带入到产品槽影响质量.或是返回前系统,浪费资源.
4.压差;在压力稳定情况下.通过压差来判断一个塔是否已经满负荷生产.液位计坏的情况,通过压差判断塔中的物料多少及是否液泛或空塔.
5.回流量;返回量控制产品质量.
6.温度计;若温度计分布均匀.对于操作精馏的人来说更容易判断出一个塔所处在每个塔节中的组份.
∙chjzhou (2007-7-27 11:19:55)
个人观点:塔压差是判断精馏塔操作、加料、采出是否均衡的重要因素之一,在加料、出料保持平衡和回流量保持稳定的情况下,塔压差基本不变。
加料量的变化将会引起塔内蒸汽速度的改变,加料量增大,塔内的压力是升高的。
一定温度对应一定的压力,加上重组分的增多,釜内温度应该升高,这个时候操作工要不加大塔顶、塔釜采出,要不就的稳定进料。
此时塔压差你说是怎样的?现在精馏进料量都有稳定控制方式,有的采用计量泵,用离心泵的加有调节阀。
一般不会有太大的波动。
如过有波动,要不就是异常情况,要不就是认为参与。
蒸汽锅炉在补水的时候,如过补的是回收冷凝水,温度、压力变化不大;但是补原水的时候锅炉由小火转为大火,但要达到之前状态就要一定时间了,此时蒸汽压的变化就比较明显了。
塔顶压力当然重要了,塔压差的控制就是以塔顶压力为参照的,一般塔顶压力都是保持恒定的。
(不好意思,我权限有显,只能小气点了,呵呵。
意思一下,莫见怪。
现在还是个试用的,你也可以去申请啊)
[本帖最后由chjzhou 于2007-7-27 11:30 编辑]
∙氯甲烷(2007-7-27 16:19:32)
我们公司的精馏塔是压力控制兼灵敏板温度控制。
压力控制分两点,塔顶和塔釜,顶压是简单的控制,通过调节排放量或充气量控制塔顶压力稳定。
塔釜通过控制蒸汽的进料量稳定塔釜压力。
灵敏板温度,通过调节回流量控制。
这种控制方式,对蒸汽压力不稳定的场所比较有利,但当塔釜空塔时,由于压力偏低,而且没有物料汽化,蒸汽量会越开越大,不利于稳定。
所以对塔釜的液位控制要求比较高。
全塔压差只用来监控塔的运行情况,作为一个指标进行监控,并不作为控制的依据。
精馏塔控制
控制结构 (1)方案1:D — LR, B — LB, V — TB; (2)方案2:D — LR, V — LB, B — TB。
提馏段控制方案之一
FC F
TC
FC
LC B
LC D
提馏段控制方案之二
FC F
FC
TC LC
B
LC D
精馏塔两端质量指标控制问题
基本控制系统的分析与设计方法; 5、了解精馏塔的复杂控制与先进控制方法。
连续精馏装置的工艺流程
原料
精 馏 塔
冷凝器
操作目的:
塔顶产品
通过反复的部分汽化 与部分冷凝,将混合
回流罐
液中沸点不同的各组
分分离成产品。
回流泵
再 沸 器
塔底产品
操作代价:
消耗能量,塔底需要 加热使塔底液部分汽 化;塔底需要冷却使 塔顶组分冷凝;
W
D
TR
L
精 馏
LD
塔
B
TS
QH
LB
两端质量指标控制方案
方案 控制变量
D
L
QH
B
1
LD
TR
TS
LB
2
TR
LD
TS
LB
受控变量
3
LD
TR
LB
TS
4
TR
LD
LB
TS
两端质量指标控制方案之一
F
TC
TB V V2
TD
TC
R V1
B
控制方案
(1)若相互耦合不严重, 则可通过调节器参数的整 定,使相关回路的工作频 率拉开以减少关联; (2)若耦合严重,则可 考虑静态解耦或其他先进 控制方法:变结构控制、 预测控制等。
典型化工单元的控制案例—精馏塔的控制(工业仪表自动化)
1、精馏塔温度控制为 什么常用灵敏板上的温度作 为被控变量?
2、精馏塔精馏段温度控 制为什么改变回流量而不改 变再沸器的加热量?
精馏塔是化工生产中重 要的分离设备,它利用混合 物中各组分挥发度的不同, 将混合物组分进行分离并达 到规定的纯度要求。
CONTENTS
02
-15%
03
03
有些干扰是可控的,有些干扰 是不可控的。一般对可控的主要 干扰可采用定值控制系统加以克 服。然而对不可控的干扰,它们 最终将反映在塔顶馏出物与塔底 采出量的产品质量上。
思考题
1、精馏塔液相进Байду номын сангаас流量 增加对塔顶产品有什么影响?
2、精馏塔塔压增加对塔 顶产品和塔底产品有什么影 响?
CONTENTS
01
塔压定值控制
进料流 量控制
回流量定 值控制
塔釜液 位控制
回流罐液 位控制
质量控制系统
03
塔压定值控制
A B
02
在实际生产过程中,由 于不同的物料性质,精馏塔 的类型不同,生产产品纯度 的要求不同等情况,可根据 现场具体情况采用各种不同 的控制方法。。
精馏塔的控制说明
一、精馏塔的控制要求精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前提下,使塔的总收益(利润)最大或总成本最小。
具体对一个精馏塔来说,需从四个方面考虑,设置必要的控制系统。
(1)产品质量控制;(2)物料平衡控制;(3)能量平衡控制;(4)约束条件控制(液泛限、漏液限、压力限、临界温差限等)。
防止液泛和漏液,可以用塔压降或压差来监视气相速度。
二、精馏塔的主要干扰因素精馏塔的主要干扰因素为进料状态,即进料流量F、进料组分Z f、进料温度T f或热焓F E。
此外,冷剂与热剂的压力盒温度及环境温度等因素,也会影响精馏塔的平衡操作。
所以,在精馏塔的整体方案确定时,如果工艺允许,能把精馏塔进料量、进料温度或热焓加以定值控制,对精馏塔的操作平稳时极为有利的。
三、精馏塔控制变量的分析精馏塔的控制是为了保证精馏塔安全、平稳的运行,其目标是,是塔操作满足各种约束条件,保持塔的物料及能量的平衡,在较佳的工况下安全、平稳的运行,获得较大的产品回收率和较低的能耗及符合规定要求的产品。
在过程系统控制中所涉及的变量可分为以下几类。
(1)被控变量被控变量是通过改变调节其他相关变量使之维持在目标值的变量。
精馏塔的被控变量有5个:塔顶产品的浓度、塔底产品的浓度、塔内压力、塔釜及回流罐的液位。
(2)操纵变量操纵变量时通过改变调节阀的开度实施对介质的调节,该介质变量称为操纵变量。
控制系统是通过调节操纵变量来控制被控变量,而操纵变量通常是系统的流量。
如产品流量、塔回流量及加热剂、冷却剂量。
操纵变量也为5个。
(3)干扰变量精馏塔的环境参数及输入变量波动破坏塔的平衡,使产品质量发生变化,称这些变量为干扰变量,控制的目的就是克服干扰变量的扰动影响。
干扰变量有些可控,有些则不能控制。
a、可控干扰变量如塔的进料流量、温度或进料焓值或热状态。
b、不可控干扰变量如进料的成分、环境温度、冷却水温及大气压等。
四、精馏塔被控变量的选择精馏塔被控变量的选择,是指精馏塔产品质量控制中被控变量的确定,以及检测点的位置等问题。
第七章 精馏塔的控制
j LR x j
D,XD
F,ZF Vs y k Ls x k-1 ↑ ↓ k
VS VR , LS LR F
进料为气相,且为露点,则:
Ls B,xB
VR Vs F , LR LS
物料平衡示意图
其它情况下的进料较为复杂,
VR Vs 1 q F LS LR qF
4、节能与经济性
回收率:
Ri 组分i的产品流量 100 % 进料中组分i的流量
例如:丙烯—丙烷塔,进料流量F,丙烯含量Ei,塔顶丙烯 产品流量D,则丙烯回收率 =D/(FEi )×100% 其他的丙烯进入到塔底的丙烷产品中。
能耗-产品纯度-回收率的关系
能耗不变时,产品纯度↑,回收率↓ 保证产品纯度时,能耗↑,回收率↑,但回收率增加 到一定程度时,提高的就不明显了。 保证产品纯度的前提下,权衡回收率与能耗,选择最 佳的回收率与能耗搭配,使得产量尽量多些,能耗尽量少 些。
LR 定义回流比: R D
,则:
LR LR R VR LR D R 1
可通过回流比R和再沸器蒸汽量V→内部物料平衡→yj+1 回流比R↑,y~x斜率↑ 全回流(R=∞,D=0)时, yj+1 =xj为对角线
(3)提镏段物料平衡
再沸器物料平衡:
B LS VS
提馏段操作 线方程
个气泡时的温度称为泡点
全部变成饱和气相的温度称为露点。
精馏塔原理示意图
1、工艺流程 2、分类
板式塔 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔
穿流塔、浮喷塔、浮舌塔
填料塔
增加气液两相的接触面积 乱堆填料,规整填料
精馏塔物料流程图
3、机理复杂、控制难度大
精馏塔常用控制方案简介
精馏塔常用控制方案简介1.1.2 精馏塔常用控制方案简介a)传统控制方案1)按物料平衡关系控制精馏塔物料平衡控制方式并不对塔顶或塔底产品质量进展直接的控制,而依据精馏塔的物料平衡及能量平衡关系进展间接控制。
其根本原理是,当进料成分不变和进料温度一定时,在持全塔物料平衡的前提下,保持进料量F、再沸器加热量、塔顶产品量D一定;或者说保持D/F和B/F一定,就可保证塔顶、塔底产品质量指标一定。
2)质量指标控制精馏塔质量指标由精馏塔产品的纯度表达,精馏塔产品的纯度直接影响因素为精馏段灵敏板温度与提馏段灵敏板温度。
因此,精馏塔质量指标控制方案与温度控制有直接联系。
3)温度控制当为了生产两种合格的产品,只有塔顶、塔底两种。
而没有侧线产品时,常用的控制方案是:利用回流量来控制顶部塔板的温度,改变通往再沸器加热蒸汽量来控制底部塔板的温度。
b)先进控制方案1)自适应解耦控制一些学者将自适应控制应用于精馏塔的不同组分控制。
但是.没有考虑控制回路之问耦合的影响。
目前已提出的多变量自适应解耦控制算法,只能对最小相位系统实现动态解耦,对非最小相位系统实现近似动态解耦,近来,有人根据精馏塔的特点提出了一种可以对闭环系统实现动静态解耦的自适应控制器,并在精馏塔上进展了实验。
2)多变量预测控制预测控制是一类以对象模型为根底的计算机控制算法,依据对象模型的不同,预测算法可粉为模型算法(MAC)、动态矩阵控制算法(DMC)、广义预测控制(GPC)等详细实现形式。
工业上应用说明:多变量预测控制到达了期望的效果,实现了常压塔的平稳操作,提高了装置适应处理量与原料性质变化的能力;并简化了控制过程,减少了劳动强度及人工干预,显著提高了产品的合格率。
1.2 问题的提出及解决问题的途径对于精馏过程中的温度控制系统,当只有塔顶、塔底两种产品,而没有侧线产品时,常用的控制方案是:利用回流量来控制顶部塔板的温度,改变通往再沸器加热蒸汽量来控制底部塔板的温度。
(工业过程控制)16.精馏塔控制
03
原料的筛选与清洗
去除原料中的杂质和污染 物,确保原料的质量和纯 度。
原料的破碎与混合
将大块原料破碎成小块, 并与其他原料进行均匀混 合,以提高后续处理的效 率。
原料的干燥与除湿
去除原料中的水分或其他 挥发性组分,以满足精馏 塔处理的要求。
精馏塔的操作流程
原料的加热与汽化
01
将原料加热至汽化状态,以便在精馏塔中进行分离。
精馏塔控制
目录
• 精馏塔控制概述 • 精馏塔的工艺流程 • 精馏塔的控制策略 • 精馏塔的优化与改进 • 精馏塔的未来发展与展望
01
精馏塔控制概述
精馏塔的工作原理
精馏塔是一种用于分离液体混合 物的工业设备,其工作原理基于 物质间沸点的不同来实现分离。
原料液进入精馏塔后,在塔内加 热至沸腾,不同沸点的组分在蒸 汽和液体的相变过程中得以分离。
详细描述
为了减小压力波动,可以采用多级控 制、前馈控制和反馈控制等策略,以 及使用先进的控制算法如PID控制器 和神经网络控制器等。
液位控制
液位是精馏塔操作的另一个重要参数,液位的变化会 影响到产品的质量和产量。
输入 标题
详细描述
通过调节精馏塔的进料流量和塔顶、塔底的排放量, 可以控制精馏塔的液位,使其保持在适宜的范围内。
精馏塔控制的挑战
精馏塔是一个多变量、强耦合、 非线性的复杂系统,控制难度
较大。
操作条件如进料流量、温度、 压力等的变化以及物料的特 性差异都可能影响精馏效果。
此外,精馏塔的动态特性和外 部干扰因素也可能对控制效果 产生影响,如蒸汽压力波动、
进料组成变化等。
02
精馏塔的工艺流程
原料的预处理
01
精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制
精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制
精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。
(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处,称为精馏段温控。
适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。
调节手段是根据灵敏板温度,适当调节回流比。
例如,灵敏板温度升高时,则反映塔顶产品组成zn下降,故此时发出信号适当增大回流比,使XD上升至合格值时,灵敏板温度降至规定值。
(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处,称为提馏段温控。
适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时,其采用的调节手段是根据灵敏板温度,适当调节再沸器加热量。
例如,当灵敏板温度下降时,则反映釜底液相组成Xw变大,釜底产品不合格,故发出信号适当增大再沸器的加热量,使釜温上升,以便保持工w的规定值。
(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近,而对产品的纯度要求又较高时不宜采用一般的温控方法,而应采用温差控制方法。
温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的,采用此法易于保证产品纯度,又利于仪表的选择和使用。
精馏塔塔压控制方法
精馏塔塔压控制方法
1. 保持塔顶冷凝器的高效运行呀,就像给精馏塔戴了顶凉爽的帽子!比如在化工生产中,冷凝器运行良好就能让塔压乖乖听话。
2. 调控进料速度很关键哦,这不就像给精馏塔喂食一样,得适量呀!想想如果进料太快,塔压不就像发脾气一样升高啦。
3. 注意塔釜的供热稳定哟,这可关系到塔压的平稳呢,就好比人要保持体温稳定一样重要!实际操作中要是供热不稳定,塔压可就乱套喽。
4. 回流比的控制也是重中之重哇!就如同掌握好水流的大小,合适的回流比能让塔压稳定运行,在一些精细化工生产中就能深切体会到这一点。
5. 定期检查和维护设备也必不可少哒,这就像是给精馏塔做体检!要是设备出问题,塔压还能正常吗?
6. 及时处理塔顶不凝气呀,不然塔压可就像气球一样鼓起来喽!在实际的生产过程中,不及时处理那可不行呀。
7. 合理分配塔板负荷知道不?这就像给每个楼层分配合理的重量一样!不然塔压肯定不正常呀。
8. 关注塔内的气液平衡呀,这多重要呀!就如同走路要保持平衡一样,不平衡的话塔压就会出问题咯。
9. 操作人员的精心操作更是不能忽视哇,他们就像是精馏塔的守护者!一个不小心,塔压可能就被影响啦。
总之,要想控制好精馏塔塔压,这些方法都得重视起来,相互配合,才能让精馏塔乖乖听话,稳定运行!。
精馏塔压力控制方案
引言精馏塔是化工过程中常用的设备,用于将混合物进行分馏,以获得所需的纯净组分。
在精馏过程中,精馏塔压力的控制非常重要,因为压力的变化会影响到馏出液的组分和品质。
本文将介绍精馏塔压力控制的方案。
1. 压力控制方法在精馏塔中,常见的压力控制方法有以下几种:1.1 开关控制开关控制是最简单的一种控制方法。
通过开关控制,可以将塔底排出液或塔顶进料的流量进行开关控制,以维持精馏塔内部的压力。
当塔底压力过高时,开关控制会打开塔底排出液的流量,从而降低塔底压力;当塔底压力过低时,开关控制会关闭塔底排出液的流量,从而增加塔底压力。
1.2 比例控制比例控制是一种根据压力偏差的大小,来控制进料或排出液流量的控制方法。
比例控制可以根据压力变化的幅度来调整进料或排出液的流量,以保持精馏塔内部的压力稳定。
比例控制常用于对精馏塔进行精确控制的情况。
1.3 PID控制PID控制是一种通过比例、积分和微分三个控制参数来实现对压力的精确控制的方法。
通过调整PID控制器的参数,可以使得进料或排出液的流量能够根据压力的变化情况进行自适应调整,从而实现对精馏塔压力的精确控制。
2. 压力控制方案选择选择合适的压力控制方案取决于以下几个方面:2.1 精度要求对于某些精细化工过程,需要对压力进行高精度的控制,这时可以选择PID控制或比例控制来实现。
而对于一些要求不高的一般过程,开关控制也可以满足要求。
2.2 过程的稳定性对于一些稳定性要求较高的过程,如需要对进料液的成分进行精确控制的情况,应选择PID控制方法。
PID控制可以根据压力变化的反馈信号来自适应调整进料或排出液的流量,从而保持精馏塔内部的压力稳定。
2.3 控制的复杂度不同的压力控制方法对操作人员的要求也有所不同。
开关控制是最简单的一种控制方法,对操作人员的要求较低。
而PID控制则需要操作人员对PID控制器的参数进行调整和优化,对操作人员的要求较高。
综合考虑上述因素,可以选择合适的压力控制方案。
精馏塔的控制
精馏塔的控制(一)掌握要点及要求1、掌握简单精馏塔的控制问题与分解方法;2、掌握精馏塔的静态特性;3、了解精馏塔对象中操作变量对主要被控变量的动态影响程度与速度;4、针对塔顶、塔底产品质量不同的要求,掌握基本控制系统的分析与设计方法;5、了解精馏塔的复杂控制与先进控制方法6.1概述6.1.1精馏塔控制要求及影响因素1.操作要求(1)产品质量指标塔顶或塔底产品之一保证合乎规定的纯度要求,而另一个产品维持在某一规定的范围内。
2.物料平衡(1)馏出液和备液的平均采出量之和应等于平均进料量,而且缓慢变化。
(2)塔内及塔顶、塔底容器的蓄热量应介于规定的上下限之间(3)保证高产优质,低消耗,如为保证塔顶产品纯度加大回流,但有消耗大量的蒸汽,物料平衡一般采用均匀、比值控制系统。
3.束条件:(1)塔内蒸汽速度既不能过高,也不能过低,过高引起液泛,过低塔板效率低。
(2)对再沸器的加热温差,加热蒸汽冷凝量和冷凝器冷却温差都有一定限制。
9不能超过临界温差)临界温差:由核状沸腾转为膜状沸腾时的温差,单位时间,单位面积内所传递热量称为临界热负荷液体在管外大容积内沸腾,膜系数与温差关系:随着温度差增加,汽化核数和气泡长大速率也增加,以致大量的气泡在加热表面层集合,形成蒸汽膜,热量必须通过此膜传递到液体当中去,由于蒸汽导热系数小,从而传热困难,以至膜系数下降。
工业生产一般维持在核状沸腾区操作,超过该区,进入膜状沸腾回烧坏传热管4、影响塔操作的干扰因素:(1)塔压波动(2)进料量F (3)进料成分Ef (4)进料温度Tf(5)进料状态①气相②液相③汽/液混合(6)热剂或蒸汽 Ps、Gs (7)汽剂或进口温度Gw、Tw(8)环境温度6.1.2精馏塔各干扰因素的分析及调节手段的确定1.塔压波动对操作影响及调节方法(1)塔压波动对操作影响(1)塔压波动影响汽液平衡(2)塔压波动影响物料平衡P↑→F↓ P↑→D↑(3)增加波动破坏X-T关系,压力低,沸点低(2)影响压力波动因素(3)控制塔压办法:塔压控制方法通常根据塔动作情况,可分为:常压塔、减压塔和加压塔分别控制。
