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采用温度作为精馏塔间接质量指标

       温度是很常用的间接质量指标。因为对于一个二元组分的精馏塔来说,在压力特定时,沸点和产品成分之间有单独的函数关系。因此,如果压力恒定,那么塔板温度就可以反应产品成分。而对于精馏塔来说,情况比较复杂。然而炼油和石油化工生产中,许多产品由碳氢化合物的同系物组成,在压力特定时,保持特定的温度,成分的误差就可以忽略不计。其余情况下,温度在特定情况下也能反映成分的变化。通过上述的分析可见,在温度作为反映质量指标的控制方案中,压力不能有剧烈的波动,除常压塔外,温度控制系统总是与压力控制系统关系在一起的。
       采用温度作为被控变量时,选择哪一点温度作为被控变量,应根据实际情况加以选择,主要有以下几种:
       1、精馏塔塔顶(或塔底)的温度控制:一般来说,如果希望保持塔顶产品符合质量要求,也就是主要产品从顶部馏出时,应选择塔顶温度作为被控变量,这样可以得到较好的效果。同样,为了保持塔底产品符合质量要求。则应以塔底温度作为被控变量。为了保障另一产品质量在规格范围内,塔的操作要有裕量。例如,如果主要产品在顶部馏出,操纵变量为回流量的话,再沸器的加热量要有富裕,以使在可能的扰动条件下,塔底产品的规格都在特定范围内。
       采用塔顶(或塔底)的温度作为间接质量指标,似乎很能反映产品的情况,实际上并不尽然。当要分离出较纯的产品时,在邻近塔顶的各板之间温差很小,所以要求对温度检测装置有很高的要求(即要求有很高的准确度和灵敏度),但实际上很难满足。不但如此,微量杂质(如某种越轻的组分)的存在,会使沸点有相当大的变化;塔内压力的波动,也会使沸点有相当大的变化,这些扰动很难避免。因此,除了像石油产品的分馏即按沸点范围来切割馏分的情况之外,凡是要得到较纯成分的精馏塔,往往不将检测点置于塔顶或塔底。
       2、灵敏板的温度控制:所谓灵敏板,是指当精馏塔的操作经受扰动作用(或承受控制作用)时,塔内各板的组分都将发生变化,各板温度也将同时变化,当符合新的稳定状态时,温度变化量很大的那块板就称为灵敏板。由于干扰作用下的灵敏板温度变化较大,因此对温度检测装置的要求就不用很高了,同时也有利于上升控制精度。
       灵敏板的位置可以通过逐板计算,依据不同情况下各板温度分布曲线比较得出。但是,由于塔板效率不容易估准,所以还需结合实践加以确定。通常,先根据测算.确定出灵敏板的大致位置,然后在它的附近设置若干检测点,然后在运行过程中选择其中很合适的一个测量点作为灵敏板。
       3、中温控制:取加料板稍上、稍下的塔板,或加料板自身的温度作为被控变量,这种温度检测点选在中间位置的控制通常称为中温控制。这种控制方案虽然在某些精馏塔上已经取得成功,但在分离要求较高时,或是进料浓度ZF变动较大时,中温控制将不能保障塔顶或塔底的成分符合要求。
2021/03/27 08:10:36 38 次

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