1。1。1 国内精馏塔控制技术发展现状

1。1。2 国外精馏塔控制技术发展现状

1。1。3 现阶段精馏塔工业控制还存在的问题

1。2 课题研究意义与内容

精馏分离是根据溶液中各组分的挥发度不同使得混合物分离，其中难挥发的称为重组分；易挥发的称为轻组分。它通过两项混合物间的能量和热量传递，使得轻组分向气相传递，最后气体上升到塔顶，经过冷凝管的冷凝作用冷凝成液体：一部分作为回流液返回到精馏塔；一部分作为产品直接取出。这就是精馏塔精馏段的精馏操作过程。

在精馏操作过程中，回流比是一个重要的参数，它决定着回流到精馏塔的流量，回流的容量越多预示着精馏过程越仔细、操作时长越长；但同时回流量太大，塔设备的能耗也就相应的增大，浪费了过多的能源消耗，而且回流量的比例直接影响着塔顶的温度。所以回流量是一个很重要的参数。在实际操作中，由于不同板式精馏塔的塔板数量不固定，对应的最小回流量也不相同，需要根据生产任务进行最小回流比的计算，根据现场的情况选取合适的回流比，同时需要设计合适的控制系统对其进行合理有效的控制，所以产生了以回流量为被控变量的温度控制系统。

本文研究的内容是精馏塔精馏段的温度控制系统设计。首先，了解了筛板精馏塔的工作原理、掌握了精馏塔精馏段的工艺流程、分析了精馏段的主要干扰；后期在掌握筛板精馏塔精馏段的工艺流程的基础上，对精馏塔精馏段的主要干扰进行详细分析，确定了以回流量为被控变量、以温度为被控变量的控制系统对精馏塔的精馏段的温度进行控制。

2工艺流程

2。1 精馏塔的结构

精馏塔的组成示意图如图2。1所示。精馏塔进料入口以下至塔底部分称为提馏段，进料口以上至塔顶称为精馏段。塔内有若干层塔板，每块塔板上有适当高度的液层，回流液经溢流管由上一级塔板流到下一级塔板，蒸汽则由底部上升，通过塔板上的小孔由下一塔板进入上一塔板，与塔板上的液体接触。在每一块塔板上同时发生上升蒸汽部分冷凝和回流液体部分汽化的转热过程，更重要的是还同时发生易挥发组分不断汽化，从液相转入汽相，难挥发组分不断冷凝，由汽相转入液相的传质过程。整个塔内，易挥发组分浓度由下而上逐渐增加，而难挥发组分浓度则由上而下逐渐增加。适当控制好塔内的温度和压力，则可在塔顶或塔底获取人们所期望的物质成分。文献综述

图2。1 精馏塔示意图

2。2 精馏塔工作原理

混合物的分离是化工生产中重要的操作过程，在化工生产中常常遇到的是均相物系，比如，石油是由许多C、H化合物组成的液相的混合物。

在分离过程中，常常将均相物系通过它们之间的某些物理特性，使其中一相向另一相转移，以达到分离的目的；比如，工业上常见的乙醇与水的分离就是将乙醇由液态转为气态，以达到提纯乙醇的目的。

精馏塔就是一种常用的工业分离设备，它是通过对混合物进行加热将混合物分为气、液两相物系，利用混合物间挥发度的不同的原理实现分离的目的的。

根据精馏原理可知，要想得到一定纯度的产品，除了需要精馏塔加热设备外，还需有塔釜再沸器和塔顶冷凝器。再沸器的作用是使混合物变为蒸汽产生一定的上升气流，而塔顶泠凝器是将上升的气体冷凝为液体作为回流液回流到塔设备中，以保证整个蒸馏过程的稳定进行。

2。3 精馏塔工艺流程来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766- PLC精馏塔精馏段温度控制系统设计+梯形图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_94055.html