北洋勵(lì)興  化工實(shí)驗(yàn)精餾裝置  填料塔

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北洋勵(lì)興  化工實(shí)驗(yàn)精餾裝置  填料塔

精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)選擇有兩類:直接產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)和間接產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。精餾塔最直接的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品成分。近年來(lái)，成分檢測(cè)儀表發(fā)展很快，特別是工業(yè)色譜儀的在線應(yīng)用，出現(xiàn)了直接控制產(chǎn)品成分的控制方案，此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)就可以放在塔頂或塔底。然而由于成分分析儀表價(jià)格昂貴，維護(hù)保養(yǎng)麻煩，采樣周期較長(zhǎng)(即反應(yīng)緩慢，滯后較大).而且應(yīng)用中有時(shí)也不太可靠，所以成分分析儀表的應(yīng)用受到了一定的限制。因此，精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)通常采用間接質(zhì)量指標(biāo)。

(1)采用溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)

溫度是常用的間接質(zhì)量指標(biāo)。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)二元組分的精餾塔來(lái)說(shuō)，在壓力一定時(shí)，沸點(diǎn)和產(chǎn)品成分之間有單獨(dú)的函數(shù)關(guān)系。因此，如果壓力恒定，那么塔板溫度就可以反應(yīng)產(chǎn)品成分。而對(duì)于多元精餾塔來(lái)說(shuō)，情況比較復(fù)雜。然而煉油和石油化工生產(chǎn)中，許多產(chǎn)品由碳?xì)浠衔锏耐滴锝M成，在壓力一定時(shí)，保持一定的溫度，成分的誤差就可以忽略不計(jì)。其余情況下，溫度在一定程度上也能反映成分的變化。通過(guò)上述的分析可見(jiàn)，在溫度作為反映質(zhì)量指標(biāo)的控制方案中，壓力不能有劇烈的波動(dòng)，除常壓塔外，溫度控制系統(tǒng)總是與壓力控制系統(tǒng)聯(lián)系在一起的。

采用溫度作為被控變量時(shí)，選擇哪一點(diǎn)溫度作為被控變量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以選擇，主要有以下幾種:

①塔頂(或塔底)的溫度控制 :一般來(lái)說(shuō)，如果希望保持塔頂產(chǎn)品符合質(zhì)量要求，也就是主要產(chǎn)品從頂部餾出時(shí)，應(yīng)選擇塔頂溫度作為被控變量，這樣可以得到較好的效果。同樣，為了保持塔底產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。則應(yīng)以塔底溫度作為被控變量。為了保證另一產(chǎn)品質(zhì)量在一定的規(guī)格范圍內(nèi)，塔的操作要有一定裕量。例如，如果主要產(chǎn)品在頂部餾出，操縱變量為回流量的話，再沸器的加熱量要有一定富裕，以使在任何可能的擾動(dòng)條件下，塔底產(chǎn)品的規(guī)格都在一定范圍內(nèi)。

采用塔頂(或塔底)的溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)，似乎最能反映產(chǎn)品的情況，實(shí)際上并不盡然。當(dāng)要分離出較純的產(chǎn)品時(shí)，在鄰近塔頂?shù)母靼逯g溫差很小，所以要求對(duì)溫度檢測(cè)裝置有*的要求(即要求有*的精確度和靈敏度)，但實(shí)際上很難滿足。不僅如此，微量雜質(zhì)(如某種更輕的組分)的存在，會(huì)使沸點(diǎn)有相當(dāng)大的變化;塔內(nèi)壓力的波動(dòng)，也會(huì)使沸點(diǎn)有相當(dāng)大的變化，這些擾動(dòng)很難避免。因此，除了像石油產(chǎn)品的分餾即按沸點(diǎn)范圍來(lái)切割餾分的情況之外，凡是要得到較純成分的精餾塔，往往不將檢測(cè)點(diǎn)置于塔頂或塔底。

②靈敏板的溫度控制 所謂靈敏板，是指當(dāng)塔的操作經(jīng)受擾動(dòng)作用(或承受控制作用)時(shí)，塔內(nèi)各板的組分都將發(fā)生變化，各板溫度也將同時(shí)變化，當(dāng)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，溫度變化量最大的那塊板就稱為靈敏板。由于干擾作用下的靈敏板溫度變化較大，因此對(duì)溫度檢測(cè)裝置的要求就不必很高了，同時(shí)也有利于提高控制精度。

靈敏板的位置可以通過(guò)逐板計(jì)算或計(jì)算機(jī)仿真，依據(jù)不同情況下各板溫度分布曲線比較得出。但是，由于塔板效率不容易估準(zhǔn)，所以還需結(jié)合實(shí)踐加以確定。通常，先根據(jù)測(cè)算.確定出靈敏板的大致位置，然后在它的附近設(shè)置若干檢測(cè)點(diǎn)，然后在運(yùn)行過(guò)程中選擇其中最合適的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)作為靈敏板。

③中溫控制 取加料板稍上、稍下的塔板，或加料板自身的溫度作為被控變量，這種溫度檢測(cè)點(diǎn)選在中間位置的控制通常稱為中溫控制。這種控制方案雖然在某些精餾塔上已經(jīng)取得成功，但在分離要求較高時(shí)，或是進(jìn)料濃度ZF變動(dòng)較大時(shí)，中溫控制將不能保證塔頂或塔底的成分符合要求。