精馏过程控制参考文献
精馏塔控制和节能优化研究综述
173经济全球一体化以来，人们的生活质量以及生活水平逐渐提升，对石油化等工业需求越来越高，对产品纯度的需求也在逐渐提升，使精馏有了更加广泛的应用。
为了与绿色、节能理念相契合，给精馏过程带来了新的挑战，对精馏过程进行严格的控制以及优化是十分重要的。
但是，在对精馏塔进行控制以及节能优化之前，必须有效确保整个精馏过程中所生产的产品质量，只有产品达到了相关标准，才可以进行装置优化，从而降低能耗、有效提升回收率，做到将成本最大化的转变成经济效益。
1 精馏原理以及操作过程精馏就是将一定浓度的液体输送到精馏装置中，常见的精馏设备就是图1所示的连续精馏装置。
精馏装置主要分为五个大部分：一是精馏塔；二是冷凝器；三是再沸器；四是回流罐；五是回流罐。
连续精馏装置的工作原理是由进料泵将溶液供给到精馏塔，由于溶液中的液体沸点不同，就会将溶液分为低沸点组和高沸点组，低沸点组也就是易挥发组会因为汽化而向上升腾；高沸点组会因其难挥发而向下流淌，并与向上升腾的蒸汽在塔板之间发生接触，从而实现相际传质[1]。
在相对恒压的条件下，若对单组液体进行持续加热，温度并不会出现变化，但是，在对混合溶液进行沸腾后持续加热，其温度必然会发生变化。
在恒压的条件下，溶液的组分情况会与气相平衡有着密切的联系，其中组分的沸点与浓度成正比，沸点越高浓度就会越高，当然平衡温度也就会更高。
与纯物质相比，混合溶液中液相与气相均处于平衡状态下的温度是不一样的。
当沸点高的液体流到釜液泵后，就会成为塔底产品，而沸点低的液体就会成为塔顶产品，这两段操作的结合，可以将混合溶液中的液体分为两个部分，并进行分离，从而精馏出两种所需纯度的产品。
精馏可以将混合物液体进行分离，主要利用的就是液体的沸点不同，通过汽化以及冷凝的方式，经过精馏装置对其进行反复冷凝以及汽化，从而有效的不同组分的液体完全分离。
所以，整个精馏过程其实就是进行多次汽化、多次冷凝的过程，并且，溶液会在汽化以及冷凝的过程中会吸收和释放大量的热量，因此精馏装置必须具备冷凝器以及再沸器等装置给予辅助，从而实现整个精馏装置的完整运行，从而得到预期塔顶以及塔底的产品[2]。
文献综述模板
文献综述前言丙烯是三大合成材料的基本原料,在化工生产中扮演着重要的角色。
主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等[1]。
用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品。
其对环境有害，建议用焚烧法处理。
丙烷易燃，常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。
有单纯性窒息及麻醉作用，10%浓度以下的丙烷，会引起轻度头晕；接触高浓度丙烷会使人出现麻醉、意识丧失等状态；极高浓度时可致人窒息。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中具有广泛的应用。
精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。
实现原料混合物中各组成成分的分离过程是同时进行传质传热的过程[2]。
一、研究有关背景1、简述精馏过程在能量剂的驱动下，气、液两相多次直接接触和分离，因液相混合物中各组分由液相向气相转移，而难挥发组分则由气相向液相转移，从而实现原料中各组分的分离。
该过程是同时进行的传质、传热的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的存储、输送、传热、分离、控制等的设备和仪表。
由这些设备和仪表等构成精馏过程的生产系统，即所要设计的精馏装置。
2、原理利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分(重组分)却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，该过程被称为精馏。
精馏过程中，传热、传质过程同时进行。
原料从塔中适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提馏段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。
气、液相回流是精馏重要特点。
在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获得轻组分产品[3]。
化工精馏毕业设计论文
化工精馏毕业设计论文化工精馏毕业设计论文引言化工精馏是一种常见的分离技术，广泛应用于石油、化工、制药等领域。
本文将探讨化工精馏的原理、设备和优化方法，并结合实际案例进行分析，旨在为毕业设计的完成提供一定的参考。
一、化工精馏的原理化工精馏是一种基于物质的挥发性差异实现分离的技术。
其原理基于物质的沸点差异，通过加热混合物使其部分汽化，然后在塔内进行冷凝和液体回流，最终得到不同组分的纯品。
二、化工精馏的设备化工精馏设备主要包括塔、加热器、冷凝器和分离器等。
其中，塔是实现分离的核心部件，常见的塔有板式塔和填料塔两种。
板式塔通过多层板块将混合物与蒸汽交互接触，实现分离；填料塔则通过填充物增加接触面积，提高分离效果。
三、化工精馏的优化方法化工精馏的优化方法主要包括操作参数的调整、塔内结构的改进和能量消耗的降低等。
首先，通过调整操作参数如塔顶温度、回流比等，可以实现对产品纯度和产量的控制。
其次，改进塔内结构如增加板块数目、改变板块形状等，可以提高分离效率。
最后，降低能量消耗可以通过优化加热和冷却系统、回收废热等方式实现。
四、实际案例分析以石油精炼过程中的脱硫装置为例，探讨化工精馏在实际工程中的应用。
脱硫装置中，石油中的硫化物需要被去除，而硫化物与其他组分的沸点接近，难以通过传统的精馏方法实现分离。
因此，可以采用辅助剂的方式，如添加氨水，与硫化物反应生成易挥发的氨基硫化物，再通过精馏将其分离出来。
结论化工精馏作为一种常见的分离技术，在石油、化工、制药等领域具有广泛应用。
通过了解其原理、设备和优化方法，可以更好地应用于实际工程中。
在毕业设计中，可以选择适当的案例进行分析和研究，以提高设计的质量和实用性。
参考文献：[1] Smith R. Chemical Process Design and Integration[M]. John Wiley & Sons, 2005.[2] Henley E J, Seader J D. Equilibrium-Stage Separation Operations in Chemical Engineering[M]. John Wiley & Sons, 1981.。
精馏塔提馏段温度前馈—反馈控制系统
中北大学课程设计说明书学生姓名：赵彭飞学号：0802034315学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程题目：精馏塔提馏段温度前馈——反馈控制系统设计指导教师：刘光璞职称: 副教授刘波职称: 副教授崔宝珍职称: 副教授2011年12月19日中北大学课程设计任务书2011/2011 学年第 1 学期学院：机械工程与自动化学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：赵彭飞学号：0802034315 课程设计题目：精馏塔提馏段温度前馈——反馈控制系统设计起迄日期：20 年月日～20 年月日课程设计地点：中北大学指导教师：刘光璞、刘波、崔宝系主任：姚竹亭下达任务书日期: 2011年12月19日课程设计任务书目录1 精馏塔提馏段前馈-反馈控制系统概述 (1)1.1概述 (1)1.2 精馏塔的扰动分析 (1)1.3 前馈-反馈控制系统 (2)2 课程设计方案论证 (3)2.1 控制方案1设计 (3)2.2 控制方案2设计 (3)2.3 控制方案3设计 (3)3 前馈-反馈控制系统设计及器件选择 (5)3.1 前馈—反馈控制系统设计 (5)3.2 参数的工程整定 (10)3.3 前馈—反馈控制系统整定 (12)4.MATLAB系统仿真 (16)4.1 matlab的简介 (16)4.2simulink控制系统仿真 (16)5 课程设计总结 (19)6 参考文献 (20)1 精馏塔提馏段前馈-反馈控制系统概述1.1概述精馏塔是实现混合物组分分离的主要设备，一般为圆柱形，内部装有供气液分离器的塔板和填料。
精馏塔的控制直接影响到工厂产品的质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制长期以来一直受到人们的高度重视。
精馏塔是一个多输入多输出的对象，它有多级塔板组成，内在机理复杂，对控制要求较高。
这些都给自动控制带来一定的困难，同时各塔工艺结构特点千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的特点，进行自动控制方案设计和研究。
精馏实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：精馏实验班级：姓名：学号：序号：同组人：设备型号：板式精馏塔实验日期：一、实验摘要本次实验采用板式精馏塔，通过全回流和部分回流的操作模式，分离乙醇—正丙醇混合物。
全回流时，x F=0.1177，x D=0.9017，x w=0.0942，通过画梯级图得到的理论板数为6.1，全塔效率为63.75%，单板效率E mL,N=73.25%，E mV,N=69.66%。
部分回流时，x F=0.316,x D=0.8341，x W=0.0877，通过画梯级图得到的理论板数N T=7.5，全塔效率：E T=81.25%， D=10.91 ml/min，W=24.72 ml/min。
二、实验目的1、了解板式精馏塔的结构特点和测控系统2、测量全回流时的全塔效率和单板效率3、测量部分回流时的全塔效率4、测量精馏塔操作弹性、负荷性能等5、观察冷模板式塔的气液（鼓泡、泡沫、喷射）接触状态6、观察冷模板式塔的漏液、雾沫夹带或液泛等情况三、实验原理精馏是根据液体混合物组分的挥发度不同，经塔底供热产生蒸汽向上回流，塔顶移走热量产生液体向下回流，塔内发生气液逆流接触和物质传递，最后轻组分富集于塔顶，重组分富集于塔底，将混合物分开的单元操作。
精馏塔的操作参数有：板效率、板压降、持液量、塔板温度等。
其中，板效率是体现塔板性能及操作条件好坏的主要参数，包括：1、全塔效率E T=N T−1NN T—理论塔板数（包括塔釜1块理论板） N—实际塔板数理论塔板数N T可通过画梯级图（如图5-1）求得，还可以通过逐板计算得到。
图5-1 全回流和部分回流操作的理论板梯级对于全回流操作，以作图法为例:首先画出乙醇—正丙醇溶液在101.3kPa下的y-x相平衡曲线(平衡数据见附录)，对角线即是操作线.然后以塔顶组成x D和塔釜组成x W为始、终点，在平衡线和操作线之间画梯级，梯级数(含小数部分)等于理论板数N T。
精馏乙醇水实验报告
精馏乙醇水实验报告1. 实验目的本实验旨在通过精馏技术，制备高纯度的乙醇水溶液，并探究影响乙醇水精馏效果的因素。
2. 实验原理精馏是一种利用液体不同的沸点来分离混合物的方法。
在本实验中，通过加热乙醇水混合物，使其沸腾，然后利用乙醇和水的沸点差异，收集并分离出较纯的乙醇或水。
在精馏过程中，主要涉及以下原理：- 沸点：乙醇的沸点为78.3，水的沸点为100。
乙醇的沸点较低，可以基于沸点差异对乙醇和水进行分离。
- 液体汽化：液体在加热过程中分子会获得足够的能量，逃离液面，形成蒸汽。
较低沸点的乙醇比较容易汽化，较高沸点的水则较难汽化。
- 冷凝：蒸汽通过冷却后会形成液体。
在本实验中，通过冷却管将蒸汽重新转化为液体。
3. 实验步骤及操作3.1 实验前准备- 准备乙醇和蒸馏水，并测量其初始质量。
- 准备一个精馏装置，包括加热设备、冷却器、收集瓶等。
- 测量并记录大气压和室温，并计算修正后的沸点。
3.2 精馏操作1. 将乙醇和蒸馏水混合在精馏瓶中。
混合比例根据需要制备的浓度而定。
2. 将精馏瓶连接到加热设备上，并将冷却器倒置入瓶口。
3. 开始加热，注意逐渐升温，避免突然加热导致溢出。
4. 收集初馏液，即开始沸腾的乙醇。
根据实验需要，可将初馏液取样进行测量和分析。
5. 继续加热，收集实验需要的乙醇水溶液。
6. 当温度稳定在约95时，停止加热。
此时瓶中液体为较高纯度的水。
7. 记录乙醇和水的质量，并计算实验中蒸馏所得乙醇的纯度。
3.3 清洗操作1. 精馏装置停止加热后，断开连接并用蒸馏水冲洗瓶口、冷却器等。
2. 将瓶口覆盖以防止杂质进入，并妥善保存装置。
4. 实验结果根据实验步骤和操作记录，得到如下实验结果：- 初始乙醇质量：50g- 初始蒸馏水质量：50g- 最终乙醇质量：20g- 最终水质量：80g- 乙醇纯度：20 / (20 + 80) * 100% = 20%5. 实验讨论在本实验中，我们成功通过精馏技术制备了一定纯度的乙醇水溶液。
筛板塔精馏综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解筛板塔的结构和工作原理，掌握其操作方法。
2. 学习精馏过程中气液两相的传质和传热过程，了解精馏塔的分离性能。
3. 通过实验，测定精馏塔的全塔效率、单板效率及回流比对分离效果的影响。
4. 掌握精馏塔的调试和操作技巧，为实际生产中的精馏操作提供理论依据。
二、实验原理精馏是一种利用混合物中各组分沸点差异进行分离的单元操作。
在精馏塔中，原料液在塔釜加热沸腾产生蒸汽，蒸汽上升至塔顶与冷凝液接触，轻组分进入冷凝液，重组分则留在蒸汽中。
冷凝液回流至塔釜，与原料液一起加热沸腾，从而实现混合物的分离。
筛板塔是一种常见的精馏设备，其主要结构包括塔体、塔板、塔釜、冷凝器、再沸器等。
塔板上的孔洞使蒸汽和液体在板上进行充分接触，实现传质和传热。
三、实验仪器与材料1. 筛板塔精馏装置2. 乙醇-水混合物3. 温度计4. 压力计5. 精密天平6. 折光仪7. 计算器四、实验步骤1. 按照实验装置图组装筛板塔，检查各连接部位是否牢固。
2. 将乙醇-水混合物加入塔釜，加热至沸腾。
3. 调整塔顶冷凝器温度，控制塔顶温度在设定范围内。
4. 调整塔底再沸器加热功率，控制塔底温度在设定范围内。
5. 记录塔顶和塔底温度、压力、流量等数据。
6. 使用折光仪测定塔顶冷凝液和塔底釜液的折光率，计算其组成。
7. 重复实验步骤，改变回流比和加热功率，观察分离效果的变化。
五、实验结果与分析1. 全塔效率实验测得全塔效率与理论塔板数的关系如下：E_T = (N_T / N_P) × 100%其中，N_T为理论塔板数，N_P为实际塔板数。
实验结果显示，全塔效率随着理论塔板数的增加而提高，但随着实际塔板数的增加，全塔效率提高幅度逐渐减小。
2. 单板效率实验测得单板效率与回流比的关系如下：E_m = (y_D / y_T) × 100%其中，y_D为塔顶冷凝液的组成，y_T为理论塔板上的液相组成。
实验结果显示，单板效率随着回流比的提高而提高，但提高幅度逐渐减小。
基于HYSYS的酒精精馏系统建模与控制研究
基于HYSYS的酒精精馏系统建模与控制研究 (2)第一章绪论 (2)1.1研究背景及意义 (2)1.1.1研究背景 (2)1.1.2课题意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3论文的主要内容和目标 (4)1.3.1课题研究内容 (4)1.3.2 课题研究目标 (4)第二章酒精生产工艺概述 (5)2.1酒精产品的性质 (5)2.2酒精的生产工艺 (5)2.3酒精精馏过程 (8)2.3.1精馏过程概述 (8)2.3.2酒精精馏系统的设备和工艺流程 (9)2.3.3影响精馏系统的因素与调节 (17)第三章Hysys酒精精馏系统的模拟与分析 (21)3.1 Hysys软件介绍 (21)3.2酒精精馏系统稳态模型的建立 (21)3.2.1酒精精馏系统稳态模型构建 (21)3.2.2酒精精馏系统稳态模型参数设置 (21)3.2.3酒精精馏系统稳态模型数据分析 (21)3.3酒精精馏系统的动态模型建立 (22)3.3.1酒精精馏系统稳态模型到动态模型的转换 (22)3.3.2酒精精馏系统的动态模型建立 (22)第四章酒精精馏系统的模型控制方案及优化 (23)4.1酒精精馏系统的控制方案研究 (23)4.2酒精精馏系统的控制流程优化 (23)4.3酒精精馏系统仿真研究 (23)第五章结论与展望 (23)5.1结论 (23)5.2展望 (23)参考文献 (24)基于HYSYS的酒精精馏系统建模与控制研究第一章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景通常，酒精生产过程是将淀粉质原料经过粉碎，然后高温蒸煮浆化后得到醪液，将醪液里加入曲霉菌，曲霉菌可将其分解变成可发酵性糖（如：果糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、麦芽三糖），再由酵母发酵变成酒精和二氧化碳，此时发酵醪液中含固形物和杂质以及酒精，经过蒸馏将其中的酒精提纯出来，再经过粗馏和精馏提高酒精浓度，最终得到合乎规格的酒精和副产物杂醇油，剩下还有大量酒糟予以排除[1]。
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精馏过程控制参考文献
在精馏过程控制方面，有许多经典的参考文献可以供你参考。
以下是一些常用的参考文献：
1. Seborg, D.E., Edgar, T.F., Mellichamp, D.A. Process Dynamics and Control. Wiley, 2010. 这本书是经典的过程动力学和控制的教材，其中包含了对精馏过程控制的详细介绍。
2. Luyben, W.L. Distillation Design and Control Using Aspen Simulation. Wiley, 2006. 这本书结合了精馏过程设计和控制，并使用Aspen仿真软件进行实例演示，对精馏过程控制有很好的阐述。
3. Skogestad, S., Skogestad, P. Simple Analytic Rules for Model Reduction and PID Controller Tuning. Journal of Process Control, 1996, 6(6), 417-427. 这篇论文提出了一些简单的分析规则，用于模型简化和PID控制器调节，对精馏过程控制的控制器设计有一定的指导意义。
4. Shinskey, F.G. Distillation Control for Productivity
and Energy Conservation. McGraw-Hill, 1984. 这本书是关于精馏控制的经典著作，包含了许多实际案例和控制策略，对精馏过程控制的理论和实践有深入的讨论。
5. Luyben, W.L. Control of Distillation Columns. AIChE Journal, 2003, 49(6), 1442-1449. 这篇论文介绍了精馏塔的控制方法，包括传统的单变量控制和先进的多变量控制策略，对精馏过程控制的方法和技术有详细的描述。
除了以上列举的文献，还有许多其他的研究论文、教材和工程手册也提供了关于精馏过程控制的详细信息。
你可以根据自己的具体需求，进一步查阅这些文献，以获得更全面和深入的了解。