精馏塔PID控制系统简介
精馏塔温度控制系统设计
精馏塔温度控制系统设计精馏塔是一种常见的化工设备，用于分离液体混合物中的成分。
精馏塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量的关键。
下面将详细介绍精馏塔温度控制系统的设计原理和步骤。
精馏塔温度控制系统的设计原理是根据精馏塔内部的物料性质和工艺要求，通过控制介质的流量和温度来实现温度的稳定控制。
精馏塔内部通常分为多个段落，每个段落都有一个特定的温度要求。
温度的控制涉及到对塔釜的加热和冷却以及介质的流量调节。
1.确定控制目标：根据工艺要求和产品规格，确定需要控制的温度范围和偏差，以及控制精度要求。
2.确定控制方法：根据工艺特点和实际情况，选择适合的控制方法。
常见的控制方法包括比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制等。
3.确定传感器：选择合适的温度传感器，用于测量精馏塔内部的温度。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻等。
4.确定执行器：根据控制目标和方法，选择合适的执行器。
常见的执行器包括电动调节阀、蒸汽控制阀等。
5.设计控制回路：根据控制方法和控制器的性能，设计控制回路。
控制回路包括传感器、控制器和执行器。
6.参数整定：根据实际情况和反馈调整，优化控制回路的参数。
参数整定通常包括比例增益、积分时间和微分时间等。
7.验证和优化：通过实际运行验证控制系统的性能，并根据实际情况进行反馈调整和优化。
总之，精馏塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量的关键。
设计步骤包括确定控制目标、控制方法、传感器和执行器的选择、设计控制回路、参数整定以及验证和优化。
合理的设计能够使温度控制更加稳定和可靠。
PID法控制间歇精馏
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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江 苏 工 业 学 院 学 报 2005 年
间歇精馏又称分批精馏[1 ] , 是精细化工生产 中的重要单元操作 。其主要特点是 : ①能单塔分离 多组分混合物 ; ②允许进料组分浓度在很大的范围 内变化 ; ③可适用于不同分离要求的物料 , 如相对 挥发度及产品纯度要求不同的物料 。此外 , 间歇精 馏还适用于高沸点 、高凝固点和热敏性物料等特殊 情况的分离 。近年来 , 精细化学品和特殊化学品等 高附加值产品行业的迅速发展 , 以及由于环保要求 和降耗挖潜为目的进行溶剂回收再利用 , 使间歇精 馏受到前所未有的重视[2 ,3 ] 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
SHAO Hui , YE Qing (Depart ment of Chemical Engineering , J iangsu Polytechnic University , Changzhou 213016 , China)
Abstract : Batch distillation was used in chemical indust ry as way to t reat small quantit y of feed or initial separa2 tion of multiple compositions to get several initial product s , so it was a kind of simple operation. This paper dis2 cusses t he relationship between boil - up rate and t he efficiency of t he tower under total reflux , and t he relation2 ship between t he reflux ratio and t he efficiency of t he tower under partial reflux. Finally , t he reflux retio was chosen six. Research was done on t he cont rol of t he PID and a group of parameters was achieved under which t he system would work better. Key words : batch distillation ; t he efficiency of t he total column ; PID cont roller
乙烯精馏塔自动控制系统简介
乙烯精馏塔自动控制系统简介精馏过程的实质，就是利用混合物中各组份具有不同的挥发度，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组份转移到汽相中，而汽相中的重组份转移到液相中，从而实现分离的目的。
乙烯精馏塔是乙烯装置分离系统的关键设备。
他的控制方案是否合理，先进，将直接影响乙烯产品的产量与质量。
因此，了解精馏塔的自动控制情况很有必要。
标签：乙烯精馏塔；自动控制系统乙烯精馏塔的主要作用是生产合格的乙烯产品，重要参数是侧线乙烯产品中乙烷含量，侧线液体乙烯产品合并直接送至储罐FB-401A-F，从储罐可分别送至高压乙烯产品系统和低压乙烯产品系统。
装置二期改造后，用并联的两台乙烯精馏塔EN-DA-402和ES-DA-2402进行乙烯精馏。
1 精镏塔的控制目的①质量指标：对于一个二元精镏塔，其质量指标是，在保证塔顶产品和侧线采出符合规定的纯度的同时，塔底应尽量少带塔顶轻组分，以减少损失；②物料平衡：塔顶馏出物+釜液采出量=进料量。
而且这两个采出量变化应比较平稳，以保证上下工序的平稳操作。
此外，塔内压力恒定与否对塔的物料平衡有很大影响；③热平衡：进入精馏塔各物料带进去的热量和离开系统带走的热量相等；④约束条件：为了使塔正常操作，必须满足一些约束条件，例如塔的操作压力必须稳定，否则将破坏物料平衡，为了系统的安全稳定运行，必须设置一些诸如联锁、超弛等保护系统。
2 精馏塔的压力控制系统每个精馏塔的操作均是在压力维持恒定的前提下进行的。
压力如果不恒定，会影响每块塔板上气液平衡条件和塔的物料平衡，会使塔的正常操作受到破坏，从而引起产品质量的恶化。
对于乙烯精馏塔来说，其塔压控制过程为：一般情况下，乙烯精馏塔的压力由压力控制器（PRCA-421），通过调整塔顶冷凝器EN-EA-405的丙烯冷剂流量，以改变气相冷凝速度来使塔压恒定；同时又和LC501组成高液位超弛控制系统，保证冷凝器液位不致过高，从而保证压缩单元的稳定操作。
精馏塔的过程控制
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2019年2月22日星期五
第3 章
精馏塔的过程控制
一般情况下，塔的进料流量QF是不可控制的， 如分离裂解气的乙烯塔，它的进料流量受前 一工序决定；而在有些情况下，进料流量也可 以控制，如炼油厂初馏塔的原油流量就可控 制为恒定值；进料成分AF的变动是无法控制 的，它由上一工序决定，但多数情况变化是 缓慢的。总之，大多数情况下，进料流量QF 及进料成分AF的变化是精馏过程中的主要扰 动。
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第3 章
精馏塔的过程控制
2.仪器性能优越智能仪器中通过微处理器进行数据 存储和运算处理,很容易实现多种自动补偿、自动校 正、多次测量平均等技术,使测量精度大大提高。通 过执行适当和巧妙的算法,常常可以克服或弥补仪器 硬件本身的缺陷或弱点,改善仪器的性能。智能仪器 中,对随机误差通常用求平均值的方法来克服,对系 统误差,则根据误差产生的原因采用适当的方法处理。 例如:HP3455型数字电压表的实时自动校正是先进行 三次不同方式的测量,然后由微处理器自动把测量数 据代入自校准方程进行计算,以消除由漂移及放大器 增益不稳定所带来的误差。借助于微处理器,不仅能 校正由漂移、增益不稳定等引起的误差,还能校正由 各种传感器、变换器及电路引起的非线性或频率响 应等误差。
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第3 章
精馏塔的过程控制
为克服扰动的影响以及从对精馏塔实行控制的目的出 发，在众多的参数关系中，选出关键 的参数作为被控制量，它们是：塔顶产品成分A1，塔 底产品成分A2，回流罐液位h1和塔底液位 h2。为控制这四个被控变量可供采用的操作变量（控 制量）也有四个，它们是塔顶产品流量Q1、 塔底产品流量Q2，回流量QL及再沸器加热用蒸汽量QS。 由此可知，在精馏塔控制中，变量间的配对关系有4！ ＝24种的可能。
Smith纯滞后补偿PID
软件设计报告——Smith纯滞后补偿PID 控制塔顶轻组分含量、继电法整定PID参数目录目录 (2)一、题目 (3)二、原理 (4)1、Smith纯滞后补偿控制原理 (4)2、具有纯滞后补偿的数字控制器 (5)3、数字Smith预估控制 (5)4、继电法整定PID参数 (6)5、继电法整定PID参数的计算 (8)三、程序设计 (8)1、程序设计流程图 (8)2、程序设计详单 (10)四、结果展示与分析 (13)1、系统控制效果 (13)2、系统参数变化的控制结果 (13)五、体会 (17)六、参考文献 (17)一、题目题目5：以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液相平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y及回流量L之间的传递函数为：控制要求：1、采用Smith纯滞后补偿PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.99。
2、采用继电法整定PID参数。
3、整定效果验证：当被控过程参数时变时，如滞后时间有12→24，开环增益由3.4→6时，讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生变化时，上述PID参数是否选取合适。
二、原理1、Smith 纯滞后补偿控制原理在工业过程控制中，由于物料或能量的传输延迟，许多被控对象具有纯滞后。
由于纯滞后的存在，被控量不能及时反映系统所受到的干扰影响，即使测量信号已到达控制器,执行机构接受控制信号后迅速作用于对象,也需要经过纯滞后时间τ以后才能影响到被控量，使之发生变化。
在这样一个控制过程中，必然会产生较明显的超调或震荡以及较长的控制时间，使Smith 就这个问题提出了一种纯滞后补偿控制器，即Smith 补偿器。
其基本思想是按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ的被控量提前反映到控制器，让控制器提前动作，从而可明显地减少超调量，加快控制过程。
下图1为Smith 预估控制系统的示意框图。
如果模型是精确的，即m m s G s G ττ==),()(0，且不存在负荷扰动（D=0），则m m m m X X Y Y E Y Y ==-==,0,，则可以用m X 代替X 作为第一图1、Smith 预估控制系统等效图条反馈回路，实现将纯滞后环节移到控制回路的外边。
5.1 精馏塔控制系统
第五章
（1）温差控制
精馏塔控制系统
在精馏中，任一塔板的温度是成分与压力的函数，影响温度变化的因素 可以是成分，也可以是压力。在一般塔的操作中，无论是常压塔、减压塔还 是加压塔，压力都是维持在很小范围内波动的，所以温度与成分才有对应关 系。但在精密精馏中，要求产品纯度很高，两个组分的相对挥发度差值很小， 由于成分变化引起的温度变化较压力变化引起温度的变化要小得多，所以微 小压力波动也会造成明显的效应。例如，苯-甲苯-二甲苯分离时，大气压变 化6.67 kPa，苯的沸点变化2 ℃，已超过了质量指标的规定。这样的气压变 化是完全可能发生的，由此破坏了温度与成分之间的对应关系。所以在精密 精馏时，用温度作为被控变量往往得不到好的控制效果，为此应该考虑补偿 或消除压力微小波动的影响。 选择温差信号作为间接质量指标时，测温点应按下述方法确定。如塔顶 馏出液为主要产品时，一个测温点应放在塔顶（或稍下一些），即成分和温 度变化较小、比较恒定的位置；而另一个检测点放在灵敏板附近，即成分和 温度变化较大、比较灵敏的位置上。然后取上述两个测温点的温度差∆T作 为被控变量，此时压力波动的影响几乎相互抵消。
第五章
精馏塔控制系统
在一定的纯度要求下，增加塔内的上升蒸汽是有利于提高产品回 收率的，但同时也意味着再沸器的能量消耗要增大。况且，任何事物 总是有一定限度的。在单位进料量的能耗增加到一定数值后，再继续 增加塔内的上升蒸汽，则产品回收率就增长不多了。精馏塔的操作情 况，必须从整个经济效益来衡量。在精馏操作中，质量指标、产品回 收率和能量消耗均是要控制的目标。其中质量指标是必要条件，在质 量指标一定的条件下应在控制过程中使产品的产量尽可能提高一些， 同时能量消耗尽可能低一些。 （4）约束条件 ） 为确保精馏塔的正常、安全运行，必须使某些操作参数限制在约 束条件之内。常用的精馏塔限制条件为液泛限、漏液限、压力限及临 界温差限等。 ① 所谓液泛限，也称气相速度限，即塔内气相速度过高时，雾 沫夹带十分严重，实际上液相将从下面塔板倒流到上面塔板，产生液 泛，破坏正常操作。 ② 漏液限也称最小气相速度限，当气相速度小于某一值时，将 产生塔板漏液，使塔板效率下降。防止液泛和漏液，可以通过塔压降 或压差来监视气相速度。
精馏塔的比值控制系统设计(毕业设计)
精馏塔控制系统课程设计摘要在石化工业中，许多原料、中间产品或粗成品往往是由若干组分形成的混合物，需要通过精馏过程进行分离。
精馏是利用混合液中不同组分挥发温度的差异将各组分分离的过程。
精馏塔是精馏过程的关键设备。
统计资料表明，在石化工业中，40%~50%的能量消耗在精馏设备中，精馏塔是过程控制的重要控制对象，一直受到控制领域的关注。
精馏塔由多级塔盘组成，内在工作机理复杂。
在精馏过程中，工作参数对控制作用的响应缓慢，不同变量之间存在相互关联，因此，精馏塔是一个多参数的被控过程；不同工艺要求的精馏塔结构不同，工艺参数、变量之间存在多种组合，控制方案繁多；另外，精馏工艺控制要求较高，控制相对困难。
只有对生产工艺进行深入分析，才可能控制出合理的控制系统。
本次设计中，通过对合成甲醇精馏过程的模拟，我们具体了解和掌握比值控制系统的工作原理。
关键词：精馏；精馏塔；多参数控制；定值控制；合成甲醇精馏太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计目录摘要 (1)1 精馏塔控制系统介绍 (1)1.1 精馏塔原理 (1)1.2 精馏塔的控制要求及主要干扰因素 (1)1.2.1 精馏塔的控制要求 (1)1.2.2 精馏塔的干扰因素特性 (2)2 精馏塔控制方式的选择与论证 (3)3 定值控制系统 (4)3.1 定值控制系统简介 (4)3.2 定值控制系统的设计 (4)4 甲醇精馏的比值控制系统 (6)5 系统各器件选型 (7)5.1检测转换元件的选择 (7)5.2 调节阀气开气关式选择 (9)6 小结与体会 (10)参考文献 (11)1太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计精馏塔的定值控制系统设计1 精馏塔控制系统介绍1.1 精馏塔原理精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸汽由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸汽中转移，蒸汽中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸汽愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。
精馏塔自动控制系统设计
内蒙古化工职业学院毕业设计（论文、专题实验）任务书摘要精馏塔是石油化工、医药等领域常见的生产过程装备,是较为典型的单元生产过程,精馏塔的过程变量多,各变量之间关系复杂,本文通过对精馏塔工艺、生产过程中主要的扰动变量进行分析,引出提馏段温度控制方案、精馏段温度控制方案,为工程技术人员设计精馏塔过程控制系统提供参考蒸气由塔底进入。
蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。
由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。
精馏的基本原理是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,利用其中各组份挥发度不同的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
精馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
本节以两组分的混合物系为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）。
近年来出现的超重力精馏技术，使巨大的塔设备变为高度不到2米的超重力精馏机，达到增加效率、缩小体积的目的。
关键词：精馏原理，精馏塔，工艺，过程控制目录第一章精馏塔概述 (5)1.1精馏塔控制的研究背景及意义 (5)1.2精馏塔控制系统的目的 (5)第二章生产工艺 (8)2.1工艺流程的说明 (8)2.2精馏塔的控制要求及主要干扰 (11)2.3精馏塔的装置的工艺流程 (14)第三章自动装置的确定 (15)3.1PLC、DCS、FCS的发展 (15)3.2PLC、DCS、FCS的特点 (16)3.3PLC、DCS、FCS的差异 (17)第四章精馏塔控制方案设计 (20)4.1控制方案和回路的设计 (20)4.2精馏塔控制要求 (24)4.3精馏塔工艺因数影响及系统维护 (25)第五章检测仪表、执行机构和辅助仪表的选型 (27)5.1如何选择检测仪表和调节阀 (27)5.2变送器和流量仪表的选型 (27)5.3物位测量仪表的选择 (30)附录 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章精馏塔概述1.1 精馏塔控制的研究背景及意义精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。
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精馏塔PID控制系统简介
一、PID控制系统
单回路控制系统通常是指由一个检测元件及一个变送器、一个控制器、一个执行器、一个被控对象所组成的一个闭合回路的控制系统，又称简单控制系统或单参数控制系统。
单回路控制系统是所有过程控制系统中最简单、最基本、应用最广泛和最成熟的一种，约占控制回路的80%以上，适用于被控对象滞后时间较小、负荷和干扰变化不大、控制质量要求不很高的场合。
控制器在冶金、石油、化工、电力等各种工业生产中应用极为广泛。
要实现生产过程自动控制，无论是简单的控制系统，还是复杂的控制系统，控制器都是必不可少的。
控制器是工业生产过程自动控制系统中的一个重要组成部分。
它把来自检测仪表的信号进行综合，按照预定的规律去控制执行器的动作，使生产过程中的各种被控参数，如温度、压力、流量、液位、成分等符合生产工艺要求。
主要介绍在工业控制中有一定影响力的DDZ-Ⅲ型控制器的控制规律、构成原理和使用方法。
二、控制器的控制规律：
在自动控制系统中，由于扰动作用的结果使被控参数偏离给定值，从而产生偏差，控制器将偏差信号按一定的数学关系，转换为控制作用，将输出作用于被控过程，以校正扰动作用所造成的影响。
被控参数能否回到给定值上，以怎样的途径、经过多长时间回到给定值上来，即控制过程的品质如何，不仅与被控过程的特性有关，而且也与控制器的特性，即控制器的规律有关。
所谓控制器的控制规律，就是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。
这种规律反映了控制器本身的特性。
控制器的基本控制规律由比例（P）、积分（I）、微分（D）三种。
这三种控制规律各有其特点。
三、精馏塔主要测量控制点的测控方法、装置和设备的报警连锁简介
1、塔釜上升蒸汽量的控制：
塔釜上升蒸汽量是由塔釜加热电压来决定的，控制塔釜加热电压即可控制塔釜上升蒸汽量
执
2、回流比控制：
3、塔釜液位控制液位设置有上、下限报警功能：
当塔釜液位超出上限报警值时，仪表输出报警信号给塔釜常闭电磁阀，电磁阀接收到信号后开启，塔釜排液；当塔釜液位降至上限报警值以下时，仪表停止输出信号，电磁阀关闭，塔釜停止排液。
当塔釜液位低于下限报警值时，仪表输出报警信号给再沸器加热器，使其停止工作，以避免其干烧；当塔釜液位升至下限报警值之上时，仪表停止输出信号，再沸器加热器重新开始工作。