精馏塔的基本控制方案
精馏塔的基本控制方式是讨论复杂和特殊控制方案乃至1优控制的基础,同时也是目前实际应用中1常见的方案。精馏塔是一个多变量对象,因此如果将任意一个被调参数和任意一个调节参数组成调节回路,就可能有许多调节方案。而产量往往是精馏过程的主要目标,因此,在基本控制方案中,以产量指标来选取调节参数,一种是采用温度作为间接质量指标,一种是
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精馏塔的基本控制方案

精馏塔的基本控制方式是讨论复杂和特殊控制方案乃至1优控制的基础,同时也是目前实际应用中1常见的方案。精馏塔是一个多变量对象,因此如果将任意一个被调参数和任意一个调节参数组成调节回路,就可能有许多调节方案。而产量往往是精馏过程的主要目标,因此,在基本控制方案中,以产量指标来选取调节参数,一种是采用温度作为间接质量指标,一种是采用产品成分等作为直接质量指标。所谓灵敏板,是指当塔的操作受到扰动或控制作用时,各板上的物料组分和温度变化1大的那块塔板。
(l)按提馏段指标的控制方案
如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料,塔顶或精馏段板上温度不能很好地反映组分变化和实际操作回流比大于几倍1小回流比时,可采用提馏段控制。提馏段温度是衡量质量指标的间接指标,而以改变再沸器加热量作为控制手段的方案,就是提馏段温控。
该方案以提馏段塔板温度为被控变量,加热蒸汽量为操纵变量。除了这个主要控制系统外,还设有若干个辅助控制系统;进料量F为定值控制或用均值控制系统;对塔底采出量B和塔顶馏出物D,按物料平衡关系分别设有塔底与回流罐的液位控制器作均匀控制;对于一个精馏塔来讲,在进料成分Z一定时,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定时保持D和V一定),这个塔的分离结果也就是产品成分y和x将被完全确定。为维持塔压恒定,在塔顶设置压力控制系统,控制手段是控制冷凝器的冷却量;提馏段温控时,回流量采用定值控制,且回流量应足够大,以便当塔的处理量1大时,仍能保持塔顶产品的质量指标在规定的范围内。
提馏段温控由于采用了提馏段温度作为间接质量指标。因此,它能够较直接地反映提馏段产品情况。将提馏段恒定后,就能较好地保证塔底产品的质量。
对于液相进料时,进料量或进料成分的变化很快影响塔底的成分,而提馏段温控比较及时,动态过程也比较快。提馏段温控的一个特点是回流量足够大,因而在保持塔底质量的前提下,仍能保持塔顶质量,因此即使塔顶产量要求比塔底严格时,仍可采用提馏段温控。其中质量是必要条件,在质量指标一定的条件下应在控制过程中使产品的产量尽可能提高一些,同时能量消耗尽可能低一些。
精馏流程和塔型的选择
乙醇和水混合料经预热器加热至泡点后,送至精馏塔,塔顶采用全凝器冷凝后,一部分作回流,其余为塔顶产品经冷却后送贮槽,塔釜采用直接蒸汽供热,塔底产品经冷却后送至贮槽,流程图如下图: 根据生产任务,若按每天开动设备24小时计算,产品流量为1.67t/h,由于产品粘度较小,流量较大,为减少造价,降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响,提高生产效率,选用浮阀塔。 塔设备的高度与直径之比,因情况不同,差别很大,塔外壳用钢板焊制,也可用铸铁铸造,每层塔板为一节,并用法兰连接。 塔体材料和踏板材料均选用TiNiCr918,因这种不锈钢具有高的强度极限,较低的屈服极限,的塑性和韧性,他的焊接性能和冷弯成形等工艺性也很好,是目前制造容器、塔的广泛的一类不锈钢,又因为这种钢在乙醇介质中有很好的耐腐蚀性,所以选用TiNiCr918。需指出的是,此时不仅要考虑到系统的静态特性,也需要考虑其动态影响。
酒精回收塔、酒精精馏塔技术说明

有效提高酒精回收塔、酒精精馏塔的分馏效率,降低酒精损耗,节约能源,是酒精精馏技术发展的主要方向。提高塔釜加热效率,改善填料结构,提高塔板效率,是要达到提高分馏效率,降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。
采用不锈钢波纹填料。该填料具有比表面积大,压力降小,酒精回收塔气流分布好,分馏效果好等明显优点。该技术的采用大大提高了填料塔的分馏效率,从而提高了全塔效率。提高塔釜加热效率,改善填料结构,提高塔板效率,是要达到提高分馏效率,降低酒精损耗和节约能源这两种目的的主要手段。节约能源20%-30%,残液酒精浓度可≤5%,并且该填料易清洗,不易结垢,不渣化,塔体截面流道不易堵塞,运行稳定可靠。
采用夹套外循环式蒸发器作为塔釜加热蒸发装置,其蒸发效率比传统的“u”型管加热釜其热效率得到大大提高,同等加热面积下,其蒸发速度可以提高1-2倍,并且可以实现塔釜无拆卸自动清洗,大大改善了操作方便性。
精馏塔系还实现了冷凝器与塔体的一体化安装方式和低位回流比调节的工艺操作方式,大大改善了精馏的操作方便性和工艺稳定性。
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