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通過(guò)以-析,可以看出,在精餾塔的操作過(guò)程中,酒精精餾塔供應(yīng),影響其指標(biāo)的主要干擾有以下幾種:
(l)進(jìn)料流量f的波動(dòng)
進(jìn)料量指進(jìn)入精餾塔物料的量,它的波動(dòng)通常很難避免。對(duì)于獨(dú)立的或位于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的起點(diǎn)的精餾塔控制可采用定值控制,則可使進(jìn)料流量保持恒定。但是,在一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中,精餾塔的處理量往往是上一工序的產(chǎn)出量。如果一定要使進(jìn)料量恒定,勢(shì)-設(shè)置很大的中間貯槽進(jìn)行緩沖。二是采取在上一工序設(shè)置液位均勻控制系統(tǒng)來(lái)控制出料,使塔的進(jìn)料流量f波動(dòng)比較平穩(wěn),從而避免劇烈的變化。
(2)進(jìn)料成分zf的變化
進(jìn)料成分取決于上一工序出料或原料情況,對(duì)精餾塔的控制系統(tǒng)來(lái)講,湖南酒精精餾塔,它是不可控的干擾。而針對(duì)進(jìn)料成分的較大變化,則必須重新設(shè)置控制變量。
(3)進(jìn)料溫度 tf及進(jìn)料熱量 qf的變化
進(jìn)料溫度通常是較為恒定的。假如不恒定,進(jìn)料溫度和進(jìn)料熱量的變化會(huì)影響到塔的焓平衡,因此必須保持進(jìn)料溫度的恒定。工業(yè)上往往先將進(jìn)料預(yù)熱,通過(guò)溫度控制系統(tǒng)來(lái)使進(jìn)料溫度恒定。這對(duì)于進(jìn)料狀態(tài)全部是汽態(tài)或全部是液態(tài)時(shí),可以保持進(jìn)料熱焓一定。當(dāng)進(jìn)料是汽液混相狀態(tài)時(shí),則只有當(dāng)汽液兩相的比例恒定時(shí),進(jìn)料熱焓才能恒定,-時(shí)應(yīng)設(shè)置熱焓控制的環(huán)節(jié)來(lái)維持。
(4)再沸器加熱劑熱量的變化
當(dāng)加熱劑是蒸汽時(shí),加入熱量的變化往往是由蒸汽壓力的變化引起的。可以通過(guò)蒸汽總管設(shè)置壓力控制系統(tǒng)來(lái)加以克服,或者在串級(jí)控制系統(tǒng)的副回路中予以克服。
(5)冷卻劑入口溫度及閥前壓力的變化
冷卻劑量的變化會(huì)影響到回流量或回流溫度,它的變化主要是由于冷卻劑的壓力或溫度變化引起的。對(duì)于這類(lèi)干擾,以閥前壓力波動(dòng)影響較大,控制中用壓力控制系統(tǒng)加以克服。
(6)環(huán)境溫度的變化
精餾塔操作的環(huán)境溫度的變化一般不大,但在采用風(fēng)冷器作冷凝器時(shí),則天氣驟變與晝夜溫差,酒精精餾塔,對(duì)塔的操作影響較大,它會(huì)使回流量或回流溫度變化。為此,應(yīng)采用內(nèi)回流控制的方法予以克服。內(nèi)回流通常是指精餾塔的精餾段內(nèi)上一層塔盤(pán)向下一層塔盤(pán)流下的液體量,一般要控制內(nèi)回流為恒定量或按某一規(guī)律變化的操作。
由上述分析可以看出,進(jìn)料流量和進(jìn)料成分的波動(dòng)是精餾塔操作的主要干擾,這個(gè)干擾往往不可控。
要對(duì)精餾塔實(shí)施有效的自動(dòng)控制,必須首先了解精餾塔的控制目標(biāo)。精餾塔的控制目標(biāo)一般從指標(biāo)、產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗三方面考慮。任何精餾塔的操作情況同時(shí)受約束條件的制約,因此,在考慮精餾塔控制方案時(shí)一定要把這些因素考慮進(jìn)去。
1.指標(biāo)
指標(biāo)(即產(chǎn)品純度)必須符合規(guī)定的要求。一般應(yīng)使塔頂或塔底產(chǎn)品之一達(dá)到規(guī)定的純度,要求另一個(gè)產(chǎn)品也應(yīng)該維持在規(guī)定的范圍之內(nèi),或者塔項(xiàng)和塔底的產(chǎn)品均-一定的純度要求。如果產(chǎn)品不合格,它的價(jià)值就將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于合格產(chǎn)品。但決不是說(shuō)越高越好。由于超過(guò)規(guī)定,產(chǎn)品的價(jià)值并不因此而增加;而產(chǎn)品產(chǎn)量卻可能下降,同時(shí)操作成本主要是能量消耗會(huì)增加很多。因此,總的價(jià)值反倒下降了。由此可見(jiàn),除了要考慮使產(chǎn)品符合規(guī)格外,還應(yīng)同時(shí)考慮產(chǎn)品的產(chǎn)量和能量消耗。
2.產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo)
在達(dá)到一定指標(biāo)要求的前提下,應(yīng)得到盡可能高的產(chǎn)量,從而使產(chǎn)品的回收率提高。這對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益顯然是有利的。
產(chǎn)品的回收率定義為產(chǎn)品量與進(jìn)料中該產(chǎn)品組分的量之比。即:
ri=p/fzi (8)
生產(chǎn)效益除了產(chǎn)品純度與產(chǎn)品回收率之間的關(guān)系,還必須考慮能量消耗因素。由精餾原理可知,用精餾搭進(jìn)行混合物的分離是要消耗一定能量的;要使分離的產(chǎn)品越高,產(chǎn)品產(chǎn)量越多,所需的能量也就越大。
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