【2019年整理】精馏塔的过程控制
精馏塔的控制要求
精馏塔的控制要求2.1 质量指标混合物分离的纯度是精馏塔控制的主要指标。
在精馏塔的正常操作中，产品质量指标就必须符合预定的要求，即保证在塔底或塔顶产品中至少有一种组分的纯度达到规定的要求，其他组分也应保持在规定的范围内，因此，应当取塔底或塔顶产品的纯度作为被控变量。
但是，在线实时监测产品纯度有一定的困难，因此，大多数情况下是用精馏塔内的“温度和压力”来间接反应产品纯度。
对于二元精馏塔，当塔压恒定时，温度与成分之间有一一对应的关系，因此，常用温度作为被控变量。
对于多元精馏塔，由于石油化工过程中精馏产品大多数是碳氢化合物的同系物，在一定的塔压下，温度与成分之间仍有较好的对应关系，误差较小。
因此，绝大多数精馏塔当塔压恒定时采用温度作为间接质量指标。
2.2 平稳操作为了保证精馏塔的平稳操作，首先必须尽可能克服进塔之前的主要可控扰动，同时缓和一些不可控的主要扰动，例如，对塔进料温度进行控制、进料量的均匀控制、加热剂和冷却剂的压力控制等。
此外，塔的进出物料必须维持平衡，即塔顶馏出物与塔底采出物之和应等于进料量，并且两个采出量的变化要缓慢，以保证塔的平稳操作。
另外，控制塔内的压力稳定，也是塔平衡操作的必要条件之一。
2.3 约束条件为了保证塔的正常、平稳操作，必须规定某些变量的约束条件。
例如，对塔内气体流速的限制，塔内气体流速过高易产生液泛，流速过低会降低塔板效率；再沸器的加热温差不能超过临界值的限制等。
3精馏塔的温度控制精馏塔控制最直接的质量指标是产品的组分，但产品组分分析周期长，滞后严重，因而温度参数成了最常用的控制指标，即通过灵敏板进行控制[3]。
3.1 精馏段温度控制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XD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。
13精馏过程的控制
P Ri Fzi
式中，P为产品产量；F为进料流量；zi为进 料中组分i的浓度。
11
回收率的定义
• 产品回收率、产品纯度及能 量消耗三者之间的定量关系 可以用图中的曲线来说明。 • 图为分离50％的两组分混合 液的曲线图。纵坐标是回收 率，横坐标是产品纯度，图 中曲线表示每单位进料所消 耗能量的等值线。(用塔内 上升蒸汽量V与进料量F之比 V/F来表示)。 • 在一定的能耗V/F情况下， 随着产品纯度的提高，产品 产品纯度、回收率与能耗之间的 的回收率迅速下降。
10
精馏塔的控制目标
——产品产量和能量消耗
• 精馏塔的另外两个重要控制目标是产品的产量和能量消耗指 标。 • 混合液分离是根据混合液中各组分的汽化/冷凝点不同，是一 个传热传质过程。在这个过程中需要消耗一定的能量。主要 是塔底再沸器的加热量和塔顶冷凝器的冷却量消耗。 • 分离所得的产品纯度越高，则所消耗的能量越多。同样，产 品产量越大，所需能量越多。 • 产品的产量通常用该产品的回收率来表示。 • 回收率的定义是：进料中每单位产品组分所能得到的可售产 品的数量。数学上，组分i的回收率定义为
关系
12
精馏塔的控制目标
• 由图上可以看出，在98％的纯度下，当V/F从.2增 至.4时，产品回收率从14％增到88％，增加了74％； 当V/F再从.4增加到.6时，产品的
• 精馏塔的控制目标为： 1. 主要产品的质量指标刚好达到质量规格。 2. 在规定的纯度要求下，提高产品的收率。 3. 能量消耗尽可能低一些。 在质量指标一定的前提下，使单位产品产量的 能量消耗最低，或使单位产品量的成本最低， 以及使综合经济效益最大等，均是属于不同 13 目标函数的最优控制问题。
3
精馏过程与精馏塔的构造
精馏塔控制
V SθF,F ,Z F B ,X B L R D ,X D 图1 精馏塔的物料流程图精馏塔控制及设计摘要：精馏操作是化工生产过程中一个十分重要的环节，精馏的实质，就是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，而汽相中的重组分转移到液相中，从而实现分离的目的。
关键词 自动化控制 物料平衡和能量平衡 温度控制一、精馏塔介绍一般精馏装置由精馏塔塔身、冷凝器、回流罐以及再沸器等设备组成，如图（1）精馏塔的物料流程图中所示。
精馏塔的控制直接影响到工厂的产品质量、产量和能量的消耗.。
随着化工的迅速发展，精馏操作应用越来越广泛。
由于所分离的物料组分不断增多，对分离产品的纯度要求亦不断提高，这就对精馏的控制提出了更高的要求。
此外，对于精密精馏，由于所分离产品的纯度要求很高，若没有相应的自动控制与其配合，就难于达到预期的效果。
因此，精馏塔的自动控制极为重要，亦很受到人们的注意。
二、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，回收率最高和能耗最低，或使塔的总收益最大，或总成本最小，一般来讲应满足如下三方面要求。
（1）质量指标 塔顶和塔底产品之一应保证合乎规定的纯度，另一产品的成分亦应维持在规定范围；或者塔顶和塔底的产品均应保证一定的纯度。
就二元组分精馏塔来说，质量指标的要求就是 使塔顶产品中的轻组分含量和塔底产品中重组分的含量符合规定的要求。
而在多元组分精馏塔中，通常仅对产品质量影响较大的关键组分可以控制。
（2）物料平衡和能量平衡塔顶馏出液和塔底釜液的平均采出量之和应该等于平均进料量，而且这两个采出量的变动应该比较和缓，以利于上下工序的平稳操作，塔内及顶、底容器的蓄液量应介于规定的上下限之间。
精馏塔的输入、输出能量应平衡，使塔内操作压力维持稳定。
（3）约束条件为保证精馏塔的正常、安全操作，必须使某些操作参数在约束条件之内，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。
(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
精馏塔过程的控制
V F
?
?
ln S
?
?
ln????
xD xB
(1 (1
? ?
xB xD
) )
????
已知分离度S，
x D
?
1?
sx B
x (s
?
1)
B
x B
?
x
?
x D
s(1 ?
x)
D
D
结论：对于给定的进料，若 D/F和V/F 保持一 定，则该塔的分离结果 xD , xB就完全确定。
(3)内部物料平衡
实际上，精馏塔的操作完全由塔内部平衡关系决定，外部平衡关系 仅仅反映内部平衡关系的结果。
19.2.2 精馏塔的干扰因素
(1)进料流量 F的波动
①进料全部为液相
②进料全为气相
③进料为气相液相混合物
（2）进料组分 ZF变化
为不可控的干扰。 （3）进料温度TF及热焓 QF变化
F ZF TF QF
（4）蒸汽加入热量的变化 （5）回流量及冷剂量 蒸汽
q蒸
回流
精
q回
馏
塔
冷却剂 塔顶产品
19.3 精馏塔被控变量的选择
假定塔操作是在恒分子流、泡点回流回流罐和塔釜蓄存量一定和塔 压恒定下进行，忽略汽相蓄存量的变化，则塔有如下内部平衡关系：
① 加料板的物料平衡
F ? L ? V ? LS ? VR
泡点进料时： LS ? F ? L, 露点进料时： Vr ? F ? V,
V ? Vr L ? LS
② 精馏段任一塔板上的物料平衡
塔顶压力
P
精馏塔简化的控制问题
外部扰动 (进料的流量,组成与温度等)
操作变量/控制变量
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。
精馏塔提馏段的温度控制设计
、成绩过程控制仪表课程设计设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX ,专业班级自动化X X X X班学号 XXXXXXXXXXX指导老师 XXX2019年XX月XX日{《过程控制仪表》课程设计评分标准表姓名：XX 学号：XXXXXXXXX课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。
100-90分（优秀）、89-80（良好）、79-70（中等）、69-60（及格）、低于60（不及格）《过程控制仪表课程设计》任务书目录1.设计任务与要求 (1)设计任务 (1)设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)控制方案的确定 (2)系统原理及方框图 (3)仪表选型 (4)4.系统仿真分析 (10)5.控制系统仪表配接图及说明 (13)6.仪表型号清单 (13)7.总结 (13)参考文献 (14)1.设计任务与要求设计任务过程控制仪表课程设计，是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程，实践教学环节，也是一次全面的专业知识的运用和实践。
⑴巩固和深化所学课程的知识：通过课程设计，要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法，来解决工程实际中的具体的设计问题，检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度，以进一步巩固和深化所学课程的知识。
⑵培养学生的设计、实践能力：通过课程设计，从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书，可以培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤，为以后从事工程设计打下良好的基础。
⑶使学生能熟悉和运用设计资料，学会查阅相关文献，如有关国家标准、手册、图册等，以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。
设计要求（1）编写过程控制仪表设计说明书。
内容包括：控制系统的简单介绍，工艺流程分析；各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标；控制系统的仿真分析；仪表间的配接说明。
精馏塔过程控制方案
（1）VCM低沸点塔
1扰动观测器的设计
为克服进料流量、组分及温度波动带来的扰动，取进料口附近塔板（灵敏板）的温度与塔釜上较稳定一块塔板的温度之差△T1作为扰动观测器。其原理是：当进料流量增大时，温差增大；轻组分增高时，温差增大；进料温度降低时，温差也增大。反之，则相反。同时，取此两点的温差又不易受到系统压组分及温度的变化。
为防止液泛和漏液现象，可以把约束条件加在再沸器上，这可以通过对加热流量或阀位设置上、下限幅来实现。
2产量与质量是相互矛盾的，这又与能耗相关联。精馏塔的选择性控制任务是，使塔尽量操作在约束条件内，即正常下的最大负荷生产，获得最多的合格产品。
在上述的控制方案中，可根据生产中的具体情况调整某些调节通道的系数或正反特性来满足实际生产的要求，甚至在塔盘加热能力充裕的条件下，低沸塔采用全回流操作。实际上,精馏塔的能耗比较小,精馏塔的操作在能耗上的权衡是有余地的。
4控制系统的效果
实际运行表明，该控制方案具有很强的适应能力，系统能够迅速地克服各种干扰带来的扰动，恢复平衡的能力特别强。产品纯度能够稳定地保证在99.99%以上。
②多变量解耦控制方案框图
③控制方案可行性分析
在高沸塔控制方案中，选择塔顶温度T2作为产品质量指标的道理同低沸塔，在此基础上同样采用解耦控制，协调加热量与回流量，有效解除各通道间的关联，并充分利用扰动观测器及时调整加热量与回流量，确保塔顶VCM的产品纯度。
（3）精馏塔的选择性控制
1塔不能出现液泛，某些类型的塔（如筛板塔等）也不应出现漏液现象。当塔出现液泛时，塔的压差将超过一个限值。当塔出现漏液时，塔的压差将降到一个下限值。
②多变量解耦控制方案框图
③控制方案可行性分析
在低沸塔控制方案中，选择塔顶温度T1和温度梯度△T1（后者起辅助作用）作为产品质量指标的依据是：在一定的压力下，沸点和产品成分之间有单独的函数关系。因此，如果压力恒定，塔板温度就反映了成分。塔顶压力P1的通道时间常数很小，采用单参数调节就能达到压力的恒定。
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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。
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第3章 精馏塔的过程控制 只控制一端产品质量时的控制方案
1、塔顶产品成分控制
当工艺上对塔顶产品的成分有严格的要求、而对塔 底产品组分只要保持在一定范围内即可时，只需对塔 顶产品成分进行控制。如在甲醇分离塔中，其进料为 甲醇、甲醛和水的混合液，要求把甲醇分离出来。因 甲醇为轻组分，所以这是一个塔顶产品成分的控制问 题。表10－1给出了一个甲醇分馏的参数。
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
2、塔底产品成分控制
塔底产品成分控制的目的是把进料中挥发 度较小的重组分从塔底分离出来。一般采用 的控制方案为：用塔底产品流量控制塔底产 品成分，用回流量控制回流罐液位，塔顶产 品只进行流量控制，塔底液位由加热用蒸汽 量控制，如图10－10所示。
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第3章 精馏塔的过程控制 精馏塔的控制任务及其变量配对关系
对精馏塔的控制要求通常为质量指标、产品产量、及 能量消耗三个方西。质量指标是指使塔顶产品中的 轻组分（或重组分杂质）含量符合技术要求；或使 塔底产品中重组分（或轻组分杂质）符合技术要求。 质量指标是精馏塔控制中的关键，因此，精馏塔的 控制任务是在保证质量指标的前提下．使产品产量 尽量高，能量消耗尽量低。
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第3 章
精馏塔的过程控制
由生产工艺要求可知，产品（塔顶及塔底馏出物）成 份的控制具有首要的意义，因此，在变量配对时， 首先要解决产品成分的变量配对。选取时应满足如 下要求：（1）相互问影响最强，反应速度快；（2） 尽量采用工艺上就近的原则并力求使塔的能量平衡 控制与物料平衡控制间的相互关联最小；（3）控制 设备尽可能简单且易于实现。实践证明，在上述24 种可能的方案中，没有哪一个方案能同时满足上述 诸项要求。因此，只好在完成某项具体功能的精馏 塔控制设计中，迸行认真的方案比较，从中选出一 个相对合理的变量配对控制方案。
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第3 章
1.CAMAC系统
精馏塔的过程控制
CAMAC(计算机自动测试及控制)系统是适用于宇航、 交通和工业自动化等方面的大型自动测试系统。它 最早由欧洲电子学标准化委员会提出,后被IEEE(美 国电气及电子工程师协会)及IEC(国际电工协会)承 认,成为国际标准。CAMAC主要用于解决计算机和各 功能组件,即各测量或控制用仪器装置之间的接口问 题。其主要特点是数据传输速率高、通用性及灵活 性强,可兼容不同设备。我国在20世纪80年代完成了 CAMAC系统的开发,并在一些军工和普通工业部门获 得应用,但如今这种系统已逐渐被淘汰。
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第3 章
精馏塔的过程控制
④最大/最小:求多个测量结果中的最大值、最小值和 峰-峰值。智能仪器无须保存每个测量结果,仅需保 存当前的最大值和最小值。当发现新的最大值或最 小值时,就更新原来的最大值或最小值。⑤极限:在 某些测量中,用户关心的是被测量(如温度和压力等) 是否越出安全范围。这时用户可先设置高、低极限。 当被测量越出该极限时,仪器就给出某种警告。在测 量结束后,分别输出并显示越出高限、低限和未越出 界限的测量次数。⑥统计:计算测量结果的算术平均 值、方差、标准偏差、方均根值等。
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
根据变量配对的要求．通常采用的控制方案是用塔顶 产品流量控制塔顶产品成份；用回流量控制回流罐 液位；用塔底产品流量控制塔底液位；蒸汽的热釜 （再锑器）进行自身流量的控制，如图10－9所示。 该方案说明，在精馏塔仅需要控制塔的一端产品质 量时，应该选用物料平衡控制方式，即用塔顶产品 流量或塔底产品流量来保证塔顶成分达到要求；同 时应以塔两端产品流量较小者作为控制量去控制塔 的产品质量。仅只能选用塔顶产品流量作为控制量。 图10－9中调节器的输出均通过电气转换后采用带气 动阀门定位器的气动薄膜执行机构，其目的是为了 防爆。以确保安全。
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第3 章
精馏塔的过程控制
智能仪器中常用的数据处理有如下几项: 1)乘常数:R=cx,将测量结果x乘以用户从键盘输入的常 数c。此种改变直线斜率的运算常用于将电量变成其 他工程单位。例如,采用数字电压表通过传感器测量 压力时,将测量结果乘以特定系数后即得到被测的压 力值,可以直接输出并显示。 2)百分率偏离:R=100(x-n)/n,此运算可确定测量结果 对一个标称值的百分率偏离。用户从键盘输入标称 值n,每次把测量结果与标称值进行比较即可得到百 分率偏离。在检验元件的容差时,可直接输出并显示。
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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il 2019
第3 章
精馏塔的过程控制
3)偏移:R=x-Δ ,这是许多智能仪器都具备的一种功能, 将测量结果减去或加上一个从键盘输入的常数Δ ,即 得到偏移值。 4)比例:比例是一个量相对于另一个量的关系,在数学 上是进行除法运算。比例可分为以下几种情况: ①线性的:R=x/r,其中r是参考量,例如是一个电阻值。 如果测得该电阻上的电压,通过比例运算,就可获得 通过电阻的电流值。②对数的:R=20lg(x/r),用户从 键盘输入常数r后,仪器自动进行对数计算,将结果以 分贝(dB)为单位输出并显示。③功率:R=x2/r,将测 量结果平方后除以参考量r。如果r是负载电阻,x是 该电阻上的电压,则通过该计算可直接输出并显示功 率值。
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第3 章
精馏塔的过程控制
3.仪器操作自动化
智能仪器自动化程度高 ,被称之为自动测试仪器。 传统仪器面板上的开关和按钮大部分被键盘所代替, 操作人员仅需按键即可完成所有的操作。智能仪器 通常都能自动选择量程、自动校准,有的还能自动调 整测试点,既方便了操作,也排除了人为因素的影响, 提高了测试的准确性和可靠性。
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第3 章
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4.数据传送与通信
智能仪器通常都具有GP—IB标准通信接口,能够很 方便地接入自动测试系统,接受遥控命令、实现自动 测试。许多智能仪器还配置有RS—232C/RS— 422/RS—485等标准串行接口、现场总线接口等,具 有远距离数据通信功能,便于组成测控网络。
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第3 章
精馏塔的过程控制
可见，这是一个2x2的耦合系统，如图11－12所示。显 然，此时应进行解耦设计，两端产品成分解耦控制 方案如图10－13所示。这个方案的设计思想是希望 回流量的变化只影响塔顶组分，至于它对塔底组分 的影响是通过解耦装置D21(s) 使蒸汽阀门预先动作， 予以补偿；同样，希望蒸汽量的变化只影响塔底组 分，而它对塔顶组分的影响，将通过另一个解耦装 置D12(s)使回流阀预先动作，予以补偿，从而实观 了两端产品质量的解耦控制。关于解耦模型D21(s)、 D12(s)的取得，可根据不变性原理的前馈补偿法进 行设计，其框图如图10－14所示。
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3 章
精馏塔的过程控制
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第3章 精馏塔的过程控制 1.3.1 自动测试系统
自动测试系统(ATS,Automatic Test System)最早 是为适应多点自动巡回检测的需要而开发的。当采 用计算机技术之后,自动测试系统有了极大的发展, 不但可以快速自动地完成对上百个物理参数和开关 状态的巡回检测,而且具有过程监测、数据分析、故 障诊断及预测等多项功能。由智能仪器组成的自动 测试系统是一个分布式多微机系统,各智能仪器在任 务一级并行工作,相互间通过标准外部总线进行必要 的数据通信,协同完成原来由大型系统才能胜任的综 合测试任务。
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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。