过程控制课程设计

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过程控制理论课程设计

过程控制理论课程设计

过程控制理论课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解过程控制理论的基本概念,掌握控制系统各组成部分的功能与相互关系。

2. 学生能够描述常见的过程控制算法,如PID控制,并解释其工作原理。

3. 学生能够运用数学工具分析控制系统的稳定性、准确性和鲁棒性。

技能目标:1. 学生能够运用所学的理论知识,设计简单的过程控制系统,并进行模拟。

2. 学生能够运用图表和计算工具对控制系统的性能进行分析和优化。

3. 学生通过小组合作,能够解决实际过程中可能遇到的控制问题,提高团队协作和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到过程控制在现代工业中的重要性,增强对工程技术的兴趣和认识。

2. 学生在学习过程中培养批判性思维和创新意识,敢于面对挑战,勇于尝试新方法。

3. 学生通过学习,认识到科技发展对社会进步的推动作用,形成积极向上的科学态度和社会责任感。

本课程针对高年级学生,考虑其已具备一定的工程基础和数学分析能力,课程性质偏重理论与实践相结合。

课程目标旨在使学生在掌握过程控制基本理论的同时,能够将其应用于实际问题的分析和解决,培养其成为具有实际操作能力和创新精神的工程技术人才。

通过具体可衡量的学习成果,教师可对学生的学习进度进行有效监控,并为后续教学提供指导依据。

二、教学内容1. 过程控制基本概念:控制系统定义、开环与闭环控制系统、控制系统的性能指标(稳定性、快速性、准确性)。

- 教材章节:第1章 过程控制概述2. 控制系统组件:控制器、执行器、传感器、被控对象等组成部分的作用和特性。

- 教材章节:第2章 控制系统组件3. 常见控制算法:PID控制算法、前馈控制、比例-积分-微分控制原理及应用。

- 教材章节:第3章 控制算法基础4. 控制系统数学模型:传递函数、状态空间方程,系统稳定性分析。

- 教材章节:第4章 控制系统数学模型5. 控制系统性能分析:稳态误差、动态性能指标、频域分析法、根轨迹分析。

过程控制课程设计pid

过程控制课程设计pid

过程控制课程设计pid一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握PID控制的基本原理,理解比例(P)、积分(I)、微分(D)三个参数在过程控制中的作用和相互关系。

2. 使学生了解PID控制器的常见类型,如P、PI、PID控制器,并掌握其适用场景。

3. 帮助学生理解过程控制中的稳定性、快速性和准确性等性能指标,并学会分析PID参数对控制效果的影响。

技能目标:1. 培养学生运用PID控制算法解决实际过程控制问题的能力,如温度、压力、流量等控制。

2. 让学生通过编程或仿真软件,实现PID控制器的参数整定和优化,提高控制系统的性能。

3. 培养学生分析过程控制系统中问题、提出解决方案并进行调试的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制技术的兴趣和热情,激发学生主动探究、创新的精神。

2. 使学生认识到过程控制在工业生产和社会发展中的重要性,增强学生的社会责任感。

3. 培养学生团队合作意识,让学生在小组讨论、实践中学会倾听、交流、协作。

本课程针对高年级学生,课程性质为理论与实践相结合。

根据学生特点,课程目标设定既注重知识传授,又强调技能培养和情感态度价值观的塑造。

通过本课程的学习,学生将能够具备解决实际过程控制问题的能力,为今后的学习和工作打下坚实基础。

在教学过程中,教师需关注学生的学习成果,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 引入PID控制基本概念:介绍比例(P)、积分(I)、微分(D)控制的作用和原理,分析各控制环节对系统性能的影响。

教材章节:第三章“过程控制系统”第2节“PID控制原理”2. PID控制器类型及适用场景:讲解P、PI、PID控制器的结构、特点,分析各种控制器在不同过程控制中的应用。

教材章节:第三章“过程控制系统”第3节“PID控制器类型及选择”3. PID参数整定与优化:介绍PID参数对控制系统性能的影响,讲解常见参数整定方法,如临界比例度法、衰减曲线法等。

教材章节:第三章“过程控制系统”第4节“PID参数整定方法”4. 过程控制系统性能分析:分析稳定性、快速性、准确性等性能指标,探讨PID参数对控制系统性能的影响。

过程控制的课程设计

过程控制的课程设计

过程控制的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解过程控制的基本概念,掌握其核心原理;2. 使学生能够运用所学知识,分析并解决实际过程中的控制问题;3. 引导学生了解过程控制在不同领域的应用,拓展知识视野。

技能目标:1. 培养学生运用数学模型描述实际过程的能力;2. 提高学生设计简单过程控制系统并进行仿真实验的能力;3. 培养学生运用现代工具对过程控制问题进行分析和解决的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制学科的兴趣和热情,激发求知欲;2. 引导学生树立正确的工程观念,认识到过程控制在国民经济发展中的重要作用;3. 培养学生的团队合作意识和严谨的科学态度,提高责任感。

课程性质:本课程为应用性较强的学科,旨在培养学生的实际操作能力和创新精神。

学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调在实际问题中发现、分析、解决问题的能力。

通过课程学习,使学生能够将所学知识内化为具体的学习成果,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 过程控制基本概念:控制系统组成、开环与闭环控制、控制系统的性能指标;2. 数学模型描述:传递函数、状态空间表示、线性系统的特性;3. 过程控制原理:PID控制算法、超前-滞后校正、串并行控制;4. 过程控制系统设计:系统建模、控制器设计、系统仿真;5. 过程控制应用案例分析:工业生产过程、生物医学工程、环境监测等领域的应用实例;6. 现代过程控制技术:智能控制、网络控制、大数据在过程控制中的应用。

教学大纲安排:第一周:过程控制基本概念及性能指标;第二周:数学模型描述及传递函数;第三周:过程控制原理及PID控制算法;第四周:过程控制系统设计及建模;第五周:过程控制应用案例分析;第六周:现代过程控制技术及其发展趋势。

教学内容与教材关联性:教学内容紧密结合教材章节,涵盖教材中过程控制的核心知识,注重理论与实践相结合,以提高学生的实际应用能力。

过程控制课程设计实验

过程控制课程设计实验

过程控制课程设计实验一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握过程控制的基本概念、原理和方法,培养学生运用过程控制理论分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解过程控制的基本概念、分类和特点;(2)掌握过程控制的基本原理,包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等;(3)熟悉过程控制系统的组成、设计和应用;(4)了解过程控制在我国的发展现状和趋势。

2.技能目标:(1)能够运用过程控制理论分析和解决实际问题;(2)具备过程控制系统的设计和调试能力;(3)掌握常用的过程控制软件和工具,如MATLAB、Simulink等;(4)具备一定的创新能力和团队协作精神。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对过程控制学科的兴趣和热情;(2)树立正确的科学观和价值观,认识到过程控制技术在现代社会中的重要性;(3)培养学生具有良好的职业道德和责任感,关注过程控制技术在环保、安全等方面的应用;(4)培养学生的团队协作意识和沟通能力,提高学生在实际工程中的综合素质。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.过程控制的基本概念和分类;2.过程控制的基本原理,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等;3.过程控制系统的组成、设计和应用,包括温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;4.过程控制技术的最新发展,如智能控制、自适应控制等;5.过程控制软件和工具的使用,如MATLAB、Simulink等;6.过程控制技术在实际工程中的应用案例分析。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:通过讲解基本概念、原理和实例,使学生掌握过程控制的基本知识;2.讨论法:学生分组讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神;3.案例分析法:分析实际工程案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题;4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,提高学生的实践能力;5.互动教学法:鼓励学生提问、发表见解,教师引导学生进行思考,形成良性互动。

过程控制课程设计

过程控制课程设计

过程控制 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解过程控制的基本概念,掌握其原理和分类。

2. 使学生掌握过程控制系统中常用的数学模型及其应用。

3. 引导学生了解过程控制系统的设计方法和步骤。

技能目标:1. 培养学生运用数学模型分析和解决过程控制问题的能力。

2. 培养学生设计简单过程控制系统的能力,能根据实际需求选择合适的控制策略。

3. 提高学生运用现代工具(如计算机软件)进行过程控制系统仿真的技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制学科的兴趣和热情,激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。

2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会与他人共同分析问题、解决问题。

3. 引导学生认识到过程控制在工业生产、环境保护等领域的重要作用,增强他们的社会责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在让学生掌握过程控制的基本知识和技能,培养他们解决实际问题的能力。

通过课程学习,学生将能够:1. 理论联系实际,运用所学知识分析、解决过程控制问题。

2. 掌握过程控制系统的设计方法和步骤,具备一定的控制系统设计能力。

3. 提高自身的科学素养,培养良好的团队合作精神和创新意识。

4. 关注过程控制在社会生产中的应用,为我国工业发展和环境保护做出贡献。

二、教学内容1. 过程控制基本概念:包括过程控制定义、分类、发展历程及其在工业中的应用。

教材章节:第一章 绪论2. 过程控制系统数学模型:介绍控制系统的传递函数、状态空间表达式、方块图及其相互转换。

教材章节:第二章 数学模型3. 过程控制策略:讲解比例、积分、微分控制规律,以及串级、比值、前馈等复合控制策略。

教材章节:第三章 控制策略4. 过程控制系统设计方法:阐述控制系统的设计原则、步骤和方法,包括稳定性分析、性能指标和控制器设计。

教材章节:第四章 系统设计与分析5. 过程控制系统仿真:介绍过程控制系统仿真软件及其应用,通过实例演示仿真过程。

教材章节:第五章 系统仿真与实现6. 过程控制案例分析:分析典型过程控制系统的实际问题,探讨解决方案。

过程控制课程设计用教材

过程控制课程设计用教材

过程控制课程设计用教材一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握过程控制的基本概念、原理和方法,能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解过程控制的发展历程和基本原理;(2)掌握过程控制的主要方法和应用领域;(3)理解过程控制系统的组成和功能。

2.技能目标:(1)能够运用过程控制原理分析和解决实际问题;(2)具备设计和优化过程控制系统的的能力;(3)学会使用过程控制相关的软件工具。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的创新意识和团队合作精神;(2)增强学生对过程控制技术的兴趣和热情;(3)提高学生对工程伦理和可持续发展的认识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.过程控制的基本概念和原理;2.过程控制的主要方法和应用领域;3.过程控制系统的组成和功能;4.过程控制技术的最新发展动态。

具体的教学大纲如下:1.引言:介绍过程控制的发展历程和基本概念;2.过程控制原理:讲解过程控制的基本原理和方法;3.过程控制应用:分析过程控制在各领域的应用案例;4.过程控制系统:介绍过程控制系统的组成、功能和性能指标;5.过程控制技术发展:讲解过程控制技术的最新发展动态。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解过程控制的基本概念、原理和方法;2.案例分析法:分析过程控制在各领域的应用案例;3.实验法:安排实验环节,让学生动手操作和验证过程控制理论;4.讨论法:学生分组讨论,促进学生思考和交流。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的过程控制教材;2.参考书:提供相关的过程控制参考书籍;3.多媒体资料:制作精美的教学PPT,提供视频、动画等多媒体资源;4.实验设备:准备过程控制实验所需的设备和相关软件工具。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,要求学生按时完成,并根据作业质量评估学生的掌握程度;3.考试:安排期中考试和期末考试,全面测试学生对过程控制知识的掌握情况;4.实验报告:评估学生在实验环节的操作技能和分析问题的能力;5.小组项目:评估学生在团队合作中的表现和解决问题的能力。

过程控制技术课程设计

过程控制技术课程设计

过程控制技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解过程控制技术的基本概念,掌握其原理和分类;2. 学习过程控制系统的数学模型,了解各参数对系统性能的影响;3. 掌握过程控制策略的设计与优化方法;4. 了解过程控制技术在工业生产中的应用案例。

技能目标:1. 能够运用所学知识对过程控制系统进行分析,建立数学模型;2. 能够设计简单的过程控制策略,并进行仿真与优化;3. 能够运用过程控制技术解决实际工程问题,具备一定的实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对过程控制技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合;3. 增强学生的团队协作能力,提高沟通与交流能力;4. 培养学生关注过程控制技术在工业生产中的应用,提高其社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为高年级专业课程,旨在帮助学生建立过程控制技术的理论体系,提高实际操作能力。

学生特点:学生具备一定的专业基础知识,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。

教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高其解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够掌握过程控制技术的基本原理和方法,具备实际工程应用能力。

教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 过程控制技术基本概念与原理:包括过程控制定义、分类、发展历程及在工业生产中的应用。

教材章节:第一章2. 过程控制系统的数学模型:介绍数学模型的基本概念,分析过程控制系统中各参数对系统性能的影响。

教材章节:第二章3. 过程控制策略设计与优化:学习PID控制、模糊控制、自适应控制等策略,并进行仿真与优化。

教材章节:第三章4. 过程控制设备与系统:介绍过程控制系统中常用的传感器、执行器、控制器等设备,以及系统的组成和原理。

教材章节:第四章5. 过程控制技术在工业生产中的应用:分析典型工业生产过程中过程控制技术的应用案例,如化工、热工、电力等。

过程控制课程设计

过程控制课程设计

过程控制课程设计设计目的该课程设计旨在通过学生对过程控制的理解和操作,培养学生的控制思维和控制技能,进一步提高学生的实验能力和动手能力。

学生在课程设计中将学习到以下内容:•理解基本的控制理论和方法;•学会使用常见的控制器和传感器;•掌握实验过程中的问题分析与解决能力;•熟悉控制系统的建模和仿真;•了解实际工业控制应用。

设计内容该课程设计的主要内容为:使用Arduino单片机,设计一个智能温度控制系统。

设计要求1.通过调节加热器的开关,使得温度设置值与实际温度值尽可能相等;2.使用温度传感器采集实时温度,并使用数码管显示实时温度;3.设计一个PID控制器,实现自动调节;4.设计一个可调节的电位器,用于调节PID控制器的P、I、D三个参数。

设计步骤步骤1:硬件接口设计由于该课程设计需要使用Arduino单片机,因此需要进行硬件接口设计。

需要设计的接口有:•数码管模块接口;•温度传感器模块接口;•电位器模块接口;•加热器模块接口。

步骤2:控制系统建模和仿真在该设计中,需要通过建模和仿真来了解控制系统的各个部分。

需要进行的仿真工作包括:•建立温度传感器的数学模型;•建立加热器动态响应模型;•建立PID控制器模型。

步骤3:软件部分设计在实际操作中,需要使用软件来调节控制参数和显示实时温度。

需要进行的软件部分设计包括:•设计数字温度读取程序,实现从温度传感器传入数值;•设计PID控制器程序,实现调节控制器参数;•设计加热器控制程序,实现控制加热器的开关;•设计数码管显示程序,实现温度的实时显示。

步骤4:实验验证在完成硬件接口设计和软件部分设计后,需要进行实验验证。

在实验中需要进行以下操作:•设置温度值;•调节PID控制器参数;•查看实时温度数值;•记录和分析实验结果。

设计效果该课程设计通过实际的过程控制系统设计和实验,对学生进行了一次综合实践培训,有效地提高了学生对过程控制的理解和应用能力。

同时,该设计涉及到了硬件设计和软件开发两个方面,对学生的动手能力和编程能力也有很好的锻炼和提高。

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…辽宁工业大学过程控制系统课程设计(论文)¥题目:精馏塔塔内压力控制系统设计、院(系):》专业班级:学号:学生姓名:指导教师:起止时间:课程设计(论文)任务及评语 院(系):电气工程学院 教研室:测控技术与仪器 注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号学生姓名 专业班级 设计题目 精馏塔塔内压力控制系统设计课程设计(论文)任务 设计任务设计精馏塔塔内压力控制系统设计,精馏塔塔内压力的单位阶跃响应曲线实验数据如下:设计要求 1、根据实验数据辨识对象的数学模型,设计一个无差控制系统,确定控制方案并绘制原理结构图、方框图; 2、 选择传感器、变送器、控制器、执行器,给出具体型号和参数;3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式;对设计的控制系统进行仿真,整定运行参数。

4、若设计由数字控制系统实现应给出系统硬件电气连接图及程序流程图;5、按规定的书写格式,撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在4000字以上。

技术参数测量范围:0-5大气压,控制压力:1±大气压 ,超调量小于等于25%;工作计划 1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的控制要求。

(2天 )2、确定系统的控制方案,绘制原理结构图、方框图。

(1天 )3、选择传感器、变送器、控制器、执行器,给出具体型号和参数。

(2天 )4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式( 1天),调节阀的气开气关形式以及流量特性选择。

( 1天)5、上机实现系统的模拟运行或仿真、答辩。

(2天 )6、撰写、打印设计说明书(1天 )指导教师评语及成绩 平时: 论文质量: 答辩: 指导教师签字: 总成绩: 年 月 日摘要精馏塔是石油、化学加工工业(CPI)中使用量最大、能耗最高、应用面极广的分离单元操作设备。

本设计采用单回路控制系统对塔内压力进行实时控制,采用PID算法的DTZ—2100控制器对HK-613系列通用型压力变送器采集到的塔内压力值进行处理,并将控制信号传递给ZXS型新系列气动薄膜角形单座调节阀,令其对冷却量进行控制,从而达到对塔内压力的控制。

精馏塔的控制最终目标是:在保证产品质量的前提下,使回收率最高,能耗最小,或使总收益最大生产设备自动化程度的提高,有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化,有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。

从某种意义上说,高效的精馏塔控制技术为我们创造了不可忽视的经济效益和社会效益。

关键词:精馏塔;分离单元;PID算法目录第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。

研究背景及意义................................. 错误!未定义书签。

当前发展状况................................... 错误!未定义书签。

第2章系统方案设计 ............................. 错误!未定义书签。

概述........................................... 错误!未定义书签。

系统对象特性分析............................ 错误!未定义书签。

系统方案论证................................. 错误!未定义书签。

系统组成总体结构............................ 错误!未定义书签。

第3章仪表选型.................................. 错误!未定义书签。

压力变送器选择................................. 错误!未定义书签。

执行器的选择................................... 错误!未定义书签。

控制器的选择................................... 错误!未定义书签。

控制规律的选择................................. 错误!未定义书签。

第4章系统仿真.................................. 错误!未定义书签。

控制系统参数计算................................ 错误!未定义书签。

控制系统matlab仿真............................ 错误!未定义书签。

第5章课程设计总结 ............................. 错误!未定义书签。

参考文献.......................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论研究背景及意义精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。

而石油化工是基础性产业,它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务,在国民经济中占有举足轻重的地位,在现代生活中,几乎随时随地都离不开化工产品,从衣、食、住、行等物质生活到文化艺术、娱乐等精神生活,都需要化工产品为之服务。

精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度,将各组分分离并达到规定的纯度要求。

精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度,即同一温度下各组分的蒸汽分压不同,使液相中轻组分转移到气相,气相中的重组分转移到液相,实现组分的分离。

1.精馏过程的核心在于回流,而回流必须消耗大量能量。

降低能耗是精馏过程发展的重大课题。

除了选择经济上合理的回流比外,主要的节能措施有:热泵精馏。

将塔顶蒸气绝热压缩(见热力学过程)升温后,重新作为再沸器的热源(见热泵蒸发);2.多效精馏:精馏装置由压力依次降低的若干个精馏塔组成,前一精馏塔塔顶蒸气用作后一精馏塔再沸器的加热蒸气(见多效蒸发);3.采用高效精馏塔,可用较小的回流比;采用高效换热器,可降低传热温度差,这样就可以减少有效能损失。

4.采用电子计算机对过程进行有效控制,减小操作裕度,确保过程在最低能耗下进行。

精馏操作分为连续精馏和间歇精馏,本设计的研究对象是连续精馏的过程。

其操作过程是:原料液经预热加热到一定温度后,进入精馏塔中的进料板,料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,在逐板下流,最后流入塔底再沸器中,液体在逐板下降的同时,它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触,同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。

操作时,连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品,部分液体汽化产生上升蒸汽,从塔底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体,并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。

精馏塔是石油、化学加工工业(CPI)中使用量最大、能耗最高、应用面极广的分离单元操作设备。

从精馏设备的历史发展来看,精馏技术与石油、化学加工工业的发展是相辅相成、相互刺激、共同进步的发展关系。

精馏技术的任何进步,都会极大刺激化学加工工业的技术发展,同样在石油、化学加工工业发展的每一个历史阶段都会对精馏设备技术提出更高要求。

当前填料塔技术已经基本可以满足不远未来的需求,板式塔技术依然是未来发展的主流。

现有新型板式塔技术的发展主要是传统简单技术的深化和传统简单技术的复杂化,前者可以很好地满足现有生产局面对塔内件的要求,而后者将发展成未来板式塔的主流。

精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。

它是依据精馏原理对液体进行分离,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同,使轻组份(即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化。

经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离的目的,满足化工连续化生产的需要。

精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果,控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离,进一步得到高纯度产品的重要手段。

维持正常的塔釜温度,可以避免轻组分流失,提高物料的回收率,也可减少残余物料的污染作用。

随着现代化工的飞速发展,生产规模的不断扩大,工艺过程越趋复杂,对工艺流程前后工序相互关联紧密,充分利用能源等提出的要求,精馏塔在工业过程控制领域发挥了越来越重要的作用,广泛应用于各种行业的生产过程中。

精馏塔的控制最终目标是:在保证产品质量的前提下,使回收率最高,能耗最小,或使总收益最大生产设备自动化程度的提高,有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化,有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。

从某种意义上说,高效的精馏塔控制技术为我们创造了不可忽视的经济效益和社会效益。

当前发展状况图精馏塔历史发展阶段I: (20~50年代):1920年,有溢流的泡罩塔板开始应用于炼油工业,开创了一个新的炼油时代。

泡罩塔板对设计水平要求不高、对各类操作的适应能力强、对操作控制要求低等特性在当时被认为是无可替代的板型。

Rachig环填料塔主要应用于较小直径的无机分离塔设备中,同时也开发了Pall环,标志着现代乱堆填料的诞生。

阶段II: (50~70年代)∶消除放大效应的研究:AIChE研究,浮阀塔板的开发,FRI的成立,系统化的设计方法: 1955年,Monsanto公司的Bolles发表了著名的“泡罩塔板设计手册”,首先提出了科学的、规范化塔板设计技术,该方法到目前为止仍然广泛流行,大孔筛板的研究。

阶段III: (70~90年代) :大型液体分布器的基础研究,使得填料塔的放大研究成功,并在减压塔中应用获得极大的经济效益和社会效益,通过计算机对辅助精馏塔放大效应的研究,计算塔板效率和精馏过程设计,新型高性能浮阀塔板的开发及应用。

阶段IV (80末-至今) ∶新型高性能塔板的开发及工业应用,塔板设计、开发更趋于科学化的方向。

鉴于精馏塔塔设备在炼油和石化工业中的作用、重要地位和当今我国石化工业面临的形势,按照塔内件研究的历史发展规律,结合我国精馏塔塔设备操作现状和现有塔内件的技术水平,提出现阶段和未来的塔内件开发方向可以从三个主要方面拓展:1.精馏塔塔内件实用技术是指针对当前的常规生产实际和特殊体系,以扩能、增效、降耗为目的,以实现“安、稳、长、满、优”为目标,在现有塔板新技术基础上进行的更优性能精馏塔塔内件开发和拓展,以使当前企业尽快摆脱困境,更好地适应即将面临的激烈国际石化市场的竞争。

2.精馏塔塔内件实用技术是未来生产发展赶超国外的必要准备之一。

过去我国精馏塔塔内件大多数是国外2O世纪50~70年代塔板技术的消化吸收、国产化和改进深化研究。

真正自主开发的塔内件技术极少。

为了适应未来国际石化市场的竞争,赶超国际水平,Sina—pac 应该开展一些超前的高性能技术,例如CSI超大型处理能力塔板,形成自己的特色。

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