1、目录 1 精馏塔控制系统介绍.1 1.1 精馏塔原理 .1 1.2 控制要求及干扰因素 .1 2 设计任务及要求.2 3 均匀控制系统.2 3.1 均匀控制概念 .2 3.2 均匀控制系统特点 .4 4 设计方案选择 .5 4.1 方案一 简单均匀控制 .5 4.2 方案二 串级均匀控制 .5 5 系统各器件选型.7 5.1 检测转换元件的选择、性能参数 .7 5.2 调节阀气开气关式选择 .9 6.系统仿真与分析.11 7.小结与体会.12 参考文献.13 1 精馏塔的均匀控制系统设计 1 精馏塔控制系统介绍 1.1 精馏塔原理 精馏塔是进行精馏的一种塔 式汽液接触装置 ， 又称为蒸馏塔 。
有板 。

2、式 塔与填料塔两种主要类型 。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔 。
蒸汽由塔底进入 ， 与下降液进行逆流接触 ， 两相接触中 ， 下降液中的易 挥发(低沸点)组分不断地向蒸汽中转移 ， 蒸汽中的难挥发 (高沸点)组分不断 地向下降液中转移 ， 蒸汽愈接近塔顶 ， 其易挥发组分浓度愈高 ， 而下降液愈 接近塔底 ， 其难挥发组分则愈富集 ， 达到组分分离的目的 。
由塔顶上升的蒸 汽进入冷凝器 ， 冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中 ， 其 余的部分则作为馏出液取出 。
塔底流出的液体 ， 其中的一部分送入再沸器 ，热蒸发后 ， 蒸汽返回塔中 ， 另一部分液体 则作为釜残液取出 。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化 ,利用其中各组份挥发 。

3、度不同 （相对挥发度 ）的特性 ， 实现分离目的的单元操作 。
蒸馏按照其操作方法可 分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等 。
1.2 控制要求及干扰因素 为了保证精馏生产工序安全、高效持续进行,改造生产工艺提出如下控制要 求: (1) 保证产品质量 。
以塔顶产品的纯度作为质量参数进行控制,构建质量控 制系统 。
(2) 保证平稳生产 。
首先要使精馏塔的进料参数保持稳定;
其次为了维持塔 的物料平衡,要控制塔顶和塔底产品采出量,使其和等于进料量;
再次塔内的储液 2 量应保持在限定的范围内;
最后要控制塔内压力稳定 。
(3) 满足约束条件 。
系统必须满足一些参数的极限值所限定的约束条件,如 塔内气体流速的上下限、塔 。

4、内压力极限值等 。
(4) 节能要求及经济性 。
主要是再沸器的加热量和冷凝器的冷却能量消耗 。
影响产品质量指标和平稳生产的主要干扰因素有: 进料流量( F) 的波动;
进料成分( ZF) 的变化;
进料温度( TF) 和进料热焓值( QF) 的变化;
再沸 器加热剂输入热量的变化;
冷却剂在冷凝器内吸收热量的变化;
环境温度 的变化 。
2 设计任务及要求 精馏塔控制系统主要分为三部分控制： （1） 塔釜温度控制塔釜温度控制 精馏塔塔釜温度是产品成分的间接质量指标,要求温度检 测点在系统受到干扰时温度变化灵敏,因此塔内测温点设置在灵敏板上, 通过控制再沸器蒸汽流量来实现温度的稳定 。
本部分可采用前馈-。

5、串级 控制系统,可降低对调节阀的要求 。
（2） 塔顶回流量控制塔顶回流量控制 为保证精馏塔物料平衡,使其平稳运行,要控制塔顶和 塔底采出量,对塔顶采出用回流量来控制,构成回流罐液位- 回流量串级 控制系统 。
（3） 塔釜采出量控制塔釜采出量控制第一精馏塔和第二精馏塔是物料连续的过程,第一塔的出 料为第二塔的进料,工艺要求第一塔的液位稳定在一定的范围内,第二塔 的进料量必须平稳,如果设置2 个单回路控制系统进行控制,2 个控制系 统将会发生矛盾,解决这个矛盾的有效办法就是采用均匀控制系统 。
本次设计任务是针对塔釜采出量设计均匀控制 3 均匀控制系统 3.1 均匀控制概念 均匀控制是指一种控制方案 。

6、所起的作用而言 ， 因为就方案的结构看 ， 有时 像一个简单液位（或压力）定值控制系统 ， 有时又像一个液位与流量（或压力 与流量）的串级控制系统 。
所以要识别一些方案是否起均匀控制作用 ， 或者在 3 怎样的情况下应该设计均匀控制方案 ， 从本质上去认识他们是非常重要的 。
石油化工生产过程是一个连续生产过程 ， 随着生产的进一步强化 ， 使得前 后生产过程的关系更加紧密了 ， 往往出现前一设备的出料直接作为后一设备的 进料 ， 而后者的出料又连续输送给其他设备作进料 。
现以连续精馏的多塔分离 过程为例 ， 如图 1 所示前后精馏塔供求关系 。
图 1 前后精馏塔的供求关系 显然作为单个精馏塔 ， 都希望自身操作平衡 。

稿源：(未知)

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标题：课程设计|课程设计（论文）精馏塔的均匀控制系统设计