精餾塔精餾段溫度比值控制方案設計說明(編輯修改稿)
2025-05-31 18:12 本頁面
【文章內容簡介】 的影響 塔頂采出量的大小和該塔進料量的大小有著相互對應關系，進料量增大，采出量應增大。眾所周知，采出量只有隨進料量變化時，才能保持塔內固定的回流比，維持塔的正常操作，否則將會破壞塔內的氣液平衡。例如，當進料量不變時，對采用內回流的塔，若塔頂采出量增大，則回流比勢必減少，引起各板上的回流液量減少，氣液接觸不好，傳質效率下降；同時操作壓力也將下降，各板上的氣液相組成發(fā)生變化。結果是重組分被帶到塔頂，塔頂產(chǎn)品的質量不合格。在強制回流的操作中，如果進料量不變，塔頂采出量突然增大，則易造成回流液槽抽空。回流液一中斷，頂溫就升高，這同樣也會影響塔頂產(chǎn)品質量下降。如果進料量加大，但塔頂采出量不變，其后果是回流比增大，塔內物料增多，上升蒸汽速度增大，塔頂與塔釜的壓差增大，嚴重時會引起液泛。由上述分析可以看出，精餾塔的主要干擾因素為進料狀態(tài)，即進料流量、進料組分、進料溫度。其中，進料流量與進料組分是不可控的，而進料溫度可通過熱焓來控制。精餾塔被控變量的選擇，主要討論質量控制中得被控變量的確定，以及檢測點的位置等問題。通常，精餾塔的質量指標選取有兩類：直接的產(chǎn)品成分信號和間接的溫度信號。（1）采用產(chǎn)品成分作為直接質量指標以產(chǎn)品成分的檢測信號直接用作質量控制的被控信號，應該說是最為理想的。過去，因成分參數(shù)在檢測上的困難，難以直接對產(chǎn)品成分信號進行質量控制。近年來，成分檢測儀表發(fā)展迅速，尤其是工業(yè)色譜的在線應用，為以成分信號直接作為質量控制的被控變量，創(chuàng)造了現(xiàn)實條件。然而，因成分分析儀表受以下三方面的制約，至今在精餾塔質量控制上成功地直接應用還是為數(shù)不多的：①分析儀表的可靠性差；②分析測量過程滯后大，反應緩慢；③成分分析針對不同的產(chǎn)品組分，品種上較難一一滿足。因此，目前在精餾操作中，溫度仍是最常用的間接質量指標。 （2）采用溫度作為間接質量指標溫度作為間接質量指標，是精餾塔質量控制中應用最早也是目前最常見的一種。對于一個二元組分精餾塔來說，在一定的壓力下，沸點和產(chǎn)品的成分有單值的對應關系，因此，只要塔壓恒定，塔板的溫度就反應了成分。3. 比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)簡介實現(xiàn)兩個或多個參數(shù)符合一定比例關系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。例如要實現(xiàn)兩物料的比例關系，則表示為：Q2=KQ1。比值控制系統(tǒng)分為開環(huán)比值控制系統(tǒng)、單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)和變比值控制系統(tǒng)。比值控制系統(tǒng)的設計（1）主、副流量的確定①生產(chǎn)中起主導作用的物料流量，一般選為主流量，其余的物料流量跟隨其變化，為副流量。②工藝上不可控的物料流量，一般選為主流量。③成本較昂貴的物料流量一般選為主流量。④當生產(chǎn)工藝有特殊要求時，主、副物料流量的確定應服從工藝需要。（2）控制方案的選擇控制方案選擇應根據(jù)不同的生產(chǎn)要求確定，同時兼顧經(jīng)濟性原則。①如果工藝上僅要求兩物料流量之比值一定，而對總流量無要求，可用單閉環(huán)比值控制方案。②如果主、副流量的擾動頻繁，而工藝要求主、副物料總流量恒定的生產(chǎn)過程，可用雙閉環(huán)比值控制方案。③當生產(chǎn)工藝要求兩種物料流量的比值要隨著第三參數(shù)的需要進行調節(jié)時，可用變比值控制方案。（3）調節(jié)器控制規(guī)律的確定比值控制系統(tǒng)中，調節(jié)器的控制規(guī)律是根據(jù)控制方案和控制要求而定。在單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中，比值器F1C起比值計算作用，若用調節(jié)器實現(xiàn)，則選P調節(jié)；調節(jié)器F2C使副流量穩(wěn)定，為保證控制精度可選PI調節(jié)。雙閉環(huán)比值控制不僅要求兩流量保持恒定的比值關系，而且主、副流量均要實現(xiàn)定值控制，所以兩個調節(jié)器均應選PI調節(jié)；比值器選P調節(jié)。（4）正確選擇流量計及其量程各種流量計都有一定的適用范圍（一般正常流量選在滿量程的70％左右），必須正確地選擇和使用，可參考有關設計資料、產(chǎn)品手冊。（5）比值系數(shù)的計算工藝規(guī)定的流量（或質量）比值K不能直接作為儀表比值使用，必須根據(jù)儀表的量程轉換成儀表的比值系數(shù)K’后才能進行比值設定。變送器的轉換特性不同，比值系數(shù)K’的計算公式不同。 ①流量與測量信號之間成線性關系如果Q1的流量計測量范圍為0～Q1max、Q2的流量計測量范圍為0～Q2max，則變送器輸出電流信號和流量之間的關系為： (1) ②流量與測量信號之間成非線性關系如果Q1的流量計測量范圍為0～Q1max、Q2的流量計測量范圍為0～Q2max，則變送器輸出電流信號和流
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