設計蒸餾塔的控制方案
① 精餾塔帶控制點的流程圖解釋說明
你要來的基礎:P代表壓力,源L代表液位,T代表溫度,F代表流量
1,以塔頂為例,PE-1011檢測到塔頂壓力信號,變送至DCS,與設置參數進行比較後,送出調節信號到PV-1012。以此圖來看,當壓力高於某值時,開大PV-1012。目的是保持塔頂壓力的穩定。
2,復雜點的串控,以再沸器控制為例,主調為溫度,副調為流量。FE-1011檢測流量,變送至DCS,與設置參數進行比較後,送出調節信號到TV-1011。
TE-1011檢測到靈敏板溫度升高,變送至DCS,與設置參數進行比較後,結果作為FRQC-1011的設定值,再與FE-1011的測定值進行比較,送出調節信號給FV-1011。
以此圖,當FE-1011升高時,DCS送出信號使FV-1011關小;當TE-1011升高時,送出信號使FV-1011關小。
② 論文題目:精餾塔的現場匯流排控制系統設計
好象是化工原理上的
③ 化工原理,蒸餾塔的設計資料
蒸餾塔抄是稀有金屬鈦等材料及其襲合金材料製造的化工設備具有強度高、韌性大、耐高溫、耐腐蝕、比重輕等特性;因此被廣泛應用與化工、石油化工、冶金、輕工、紡織、制鹼、制葯、農葯、電鍍、電子等領域。
中文名
蒸餾塔
外文名
Distillation tower
性質
化工設備
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⑤ 精餾塔的自動控制方案設計(《化工儀表》)
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⑥ 精餾塔操作方法
精餾塔的操作是具體問題具體分析的,一般是按照工藝要求去操作,不同的物專料的精餾有不屬同的操作要求.蒸餾時在一定的時間,一定的壓力,一定的溫度下,去控制打開那個閥門,關掉那個閥門,就能得到要求的產品.
最好的辦法是找到工藝操作規程,按時要求去操作,現在一般的操作都有操作規程的.還有就是叫原來熟悉操作的師傅和員工教,要虛心請教,不要不懂裝懂.這是最快上手的方法!
一般方法是這樣:先加夠物料,然後打開真空閥,達到一定的真空.打開加熱閥,加熱到一定溫度,在一定溫度和一定的真空下,低沸點的液體先蒸發出來,用冷凝器冷卻接收.然後再提高溫度和改變壓力(真空),再蒸發另一沸點的液體出來,這樣控制直到要求的產品都蒸發出來了,最後關掉熱源,放掉真空,把乘下的渣滓放出來.
⑦ 簡述三個精餾塔主要溫度,壓力控制點和控制指標
要對精餾塔實施有效的自動控制,必須首先了解精餾塔的控制目標。精餾塔的控制目標一般從質量指標、產品產量和能量消耗三方面考慮。任何精餾塔的操作情況同時受約束條件的制約,因此,在考慮精餾塔控制方案時一定要把這些因 素考慮進去。 1.質量指標 質量指標(即產品純度)必須符合規定的要求。一般應使塔頂或塔底產品之一達到規定的純度,要求另一個產品也應該維持在規定的范圍之內,或者塔項和塔底的產品均保證一定的純度要求。如果產品質量不合格,它的價值就將遠遠低於合格產品。但決不是說質量越高越好。由於質量超過規定,產品的價值並不因此而增加;而產品產量卻可能下降,同時操作成本主要是能量消耗會增加很多。因此,總的價值反倒下降了。由此可見,除了要考慮使產品符合規格外,還應同 時考慮產品的產量和能量消耗。 2.產品產量指標 在達到一定質量指標要求的前提下,應得到盡可能高的產量,從而使產品的 回收率提高。這對於提高經濟效益顯然是有利的。 產品的回收率定義為產品量與進料中該產品組分的量之比。即: Ri=P/Fzi (8) 生產效益除了產品純度與產品回收率之間的關系,還必須考慮能量消耗因素。由精餾原理可知,用精餾搭進行混合物的分離是要消耗一定能量的;要使分 離的產品質量越高,產品產量越多,所需的能量也就越大。 3.能耗要求和經濟性指標 精餾過程中消耗的能量,主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗;此 外,塔和附屬設備及管線也要散失部分能量。
在一定的純度要求下,增加塔內的上升蒸汽是有利於提高產品回收率的;同時也意味著再沸器的能量消耗要增大。且任何事物總是有一定限度的。在單位進料量的能耗增加到一定數值後,再繼續增加塔內的上升蒸汽,則產品回收率就增長不多了。應當指出精餾塔的操作情況,必須從整個經濟效益來衡量。在精餾操作中,質量指標、產品回收率和能量消耗均是要控制的目標。其中質量是必要條件,在質量指標一定的條件下應在控制過程中使產品的產量盡可能提高一些,同 時能量消耗盡可能低一些。 4.約束條件 為保證正常操作,需規定某些參數的極限值,並作為約束條件。塔內氣體的流速過低時,對於某些篩板精餾塔會產生漏液現象,從而影響操作降低塔板效率;而流速過高易產生液泛,將完全破壞塔的操作。由於塔板上液層增高,氣相通過液層的阻力增大,因而可用測量差壓的方法檢測塔的液泛現象。當壓差過高時,則通過差壓控制系統減小氣體流速。每個精餾塔都存在著一個最大操作壓力限制,超過這個壓力,塔的安全就沒有保障。為精餾過程提供能量的再沸器和冷凝器,也都存在一定限制。再沸器的加熱,受塔壓和再沸器中液相介質最大汽化率的影響;同時再沸器兩側間的溫差不能超過其臨界溫差,否則會導致給熱系數下降,傳熱量降低。對冷凝器冷卻能力影響最大的是冷卻介質的溫度。而在介質條件不變時,又與塔的操作壓力有關;同時餾出產品組份的變化也將影響到冷凝器的冷卻能力限制。在確定精餾塔的控制方案時,必須考慮到上述的約束條件,以 使精餾塔工作於正常操作區內。
⑧ 精餾塔壓力超出設計狠多如何操作
精餾塔操作及自動控制系統的改進
作品簡介:在甲烷氯化物生產過程中,精餾系統經常受外界蒸汽壓力波動的影響,特別是在高負荷運行情況下,直接會造成產品純度下降,導致負荷及產品返回等操作。通過對蒸汽進料量進行自動控制系統及操作方法改進,經過改造使精餾塔操作更簡單合理,減輕了勞動強度,確保了系統高負荷操作下的產品質量。
作品全文: 精餾塔操作及自動控制系統的改進
在甲烷氯化物生產過程中,各種產品需要通過精餾操作進行分離,但因公用系統原因,經常受外界蒸汽壓力波動的影響,特別是在高負荷運行情況下,直接會造成產品純度下降,導致負荷及產品返回等操作。為了確保裝置穩定高負荷運行,避免產品質量下降,節約能耗及物料損耗。我們對精餾塔運行的各種參數在蒸汽波動時進行了分析與對比,開始尋找最佳的操作方法,並結合實際提出了控制系統改進方案,使精餾塔的操作不斷得以完善,操作更為簡便、穩定。
一、精餾塔的基本控制方案
精餾塔控制最直接的質量指標是產品的組分,但產品組分分析周期長,滯後嚴重,因而溫度參數成了最常用的控制指標。即通過靈敏板進行控制。
為了控制靈敏板溫度在指標范圍內,可以通過加熱蒸汽量、冷卻劑量、迴流量、釜液位高度、進料量等條件的變化來進行溫度調節。但對設備結構已定,生產負荷和產品比例基本不變的操作過程中,精餾塔的進料量F、組分XF、蒸汽量、冷卻劑量、釜液出料量W處於相對穩定狀態,往往是通過迴流比的調節來控制靈敏板的溫度(具體見圖1),當靈敏板溫度T上升時,通過加大迴流量L,來降低靈敏板溫度;當靈敏板溫度T下降時,通過減少迴流量L,來提高靈敏板溫度。
圖1精餾塔控制圖
二、蒸汽壓力波動對精餾操作的影響
精餾塔在低負荷或外界影響小的情況下,用迴流比調節靈敏板溫度基本能控制好產品的質量。但是在高負荷運行情況下,公用系統的蒸汽壓力經常波動,而且變化幅度也較大,使塔釜再沸器熱量傳遞很不均勻,造成精餾塔氣-液不平衡,使靈敏板溫度變化幅度加大,影響產品質量,
1、當外界蒸汽壓力突然升高,塔釜難揮發組分蒸發量增加,靈敏板溫度上升,必須採取加大迴流量來控制靈敏板溫度,保證塔頂產品質量;但在實際操作中蒸發量過大,則會造成液沫夾帶,結果造成氣液兩相之間傳質效果降低,嚴重影響產品的質量;嚴重時還會產生液泛現象;另外蒸汽壓力變化是沒有規律的,通過迴流量控制靈敏板溫度有滯後現象,至使產品中難揮發物含量增加,或使易揮發物帶入後系統,影響後序產品質量。
2、當外界蒸汽壓力突然下降,塔釜難揮發組分蒸發量減少,靈敏板溫度下降,若不及時減少迴流量,那麼靈敏板溫度會大幅度下降,易揮發組分很容易帶入塔釜,造成後序產品質量下降;另一方面,為了保證靈敏板溫度,迴流量下降過快,使迴流比降低,影響分離效果;同樣,蒸發量太小,上升蒸氣速度降低,塔內將產生漏液現象,嚴重影響分離效果。
三、調節蒸汽流量,控制靈敏板溫度
鑒於蒸汽壓力波動所出現的操作問題,我們決定將蒸汽流量定值變成可調節值,根據蒸汽壓力變化情況,手動將蒸汽進料量進行調節,確保塔釜蒸發量相對穩定,來保證靈敏板溫度,通過精心操作,及時調整蒸汽進料量及迴流量,確保精餾塔進出料平衡,控制好靈敏板溫度,從而保證產品質量,避免了液泛現象;
通過調節、控制,雖然有一定效果但仍存在許多問題。
1、在操作過程中表現出比較被動,操作頻繁,增加了勞動強度。
2、需要特殊操作技能高,但每個操作人員水平不同,調節幅度不一,難以避免出現靈敏板溫度瞬間大幅度波動,使整個塔的溫度、進出料量分布曲線變化頻率及幅度較大,容易造成產品純度質量問題。
3、蒸汽流量與迴流量同時進行調節靈敏板溫度,很難分清主次,操作不檔,很容易破壞精餾正常進行和汽-液平衡,導致整個操作惡化。
4、給蒸汽進料量、迴流量等工藝指標的制定、執行帶來較大困難。
四、蒸汽流量的自動控制,確保汽-液平衡
在精餾塔的連續操作過程中應做到物料平衡、氣-液平衡和熱量平衡,這3個平衡互相影響,互相制約。蒸汽壓力突然變化時,將直接影響塔釜難揮發組分的蒸發量,使當時塔內熱量存在不平衡,導致氣-液不平衡,為此如何將塔釜熱量根據蒸汽進料量自動調節達到相對穩定,從而保證塔內熱量平衡是問題的關鍵。在生產過程中,各精餾塔設備已確定,塔釜蒸發量與氣體流速成正比關系,而流速與塔壓差也成正比關系,所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發量,而在操作中,塔頂壓力可通過塔頂壓力調節系統進行穩定調節或大部分為常壓塔,為此,穩定塔釜壓力就特別重要。於是在蒸汽進料量不變情況下,我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進行對比,發現兩者成正比關系,而且滯後時間極小,(見圖2)。於是將蒸汽進料量與塔釜壓力進行串級操作,將塔釜壓力信號傳遞給蒸汽流量調節閥,蒸汽流量調節閥根據塔釜壓力進行自動調節,通過蒸汽進料量自動增大或減少,確保塔釜壓力穩定,從而保證了精餾操作不受外界蒸汽波動的影響。
圖2蒸汽總管壓力與氯仿塔釜壓力比較
以氯仿塔為例,系統改進前後某一段時期工藝指標執行情況見表1。
表1改進前、後工藝指標與質量比較
蒸汽壓
kpa 塔釜壓
kpa 迴流量
m3/h 采出量
m3/h 靈敏板
溫度℃ 產品優級品率%
改
進
前 波
動
偏
差
120 12.4 4.8 3.5 13.7 85
改
進
後 波
動
偏
差 136 1.1 1.5 1.1 4.2 99
五、結論
1、改進後的控制系統投運後,精餾塔的各點溫度曲線基本在一直線上,靈敏板溫度變化范圍也大大縮小,進出料量也很穩定,完全不受外界蒸汽壓力波動影響,從操作曲線及分析結果看,整個精餾塔在自動調節過程中,完全達到了物料、氣-液、熱量三個平衡,而且操作方便、簡單,大大減輕了操作人員負擔,確保產品質量穩定。
2、操作穩定後,避免了受蒸汽壓力波動使產品返回操作或不合格品的處理,減少了動力、蒸汽能耗及物料損耗。同時也避免了因產品質量不好而降負荷操作。
3、改進了自動控制系統後,操作人員思維也要進行更新,如塔釜是否液泛,不能通過塔釜壓力升高來判斷。迴流量的控制更為重要,必須防止迴流量過大或過小,破壞塔內物料平衡,影響正常操作。必須要避免塔壓差過大或過小,使蒸汽調節閥自動關小或開大來減少或增大蒸汽量,造成塔內氣-液不平衡,降低傳遞效果,影響產品質量。
4、精餾塔的操作仍較為復雜,操作中的一個參數變化,可能會波及整個塔的正常工作,操作人員必須仔細地檢查和分析產生變化的原因,然後有針對性地進行調節。隨著自動化程度提高,精餾塔操作也應該多採用儀表自動化控制,使產品的質量和精餾塔操作的穩定性大大地提高
⑨ 精餾塔提餾段溫度控制課程設計大蝦們幫幫忙
1、設計任務。
2、塔的工藝計算:包括全塔物料衡算、塔頂及塔底溫度、精餾段和提餾段氣液負荷、塔頂冷凝器熱負荷、冷卻水用量、塔底再沸器熱負荷、加熱蒸汽用量、塔的理論板數、實際板數。
3、塔的結構設計:包括塔高、塔徑、降液管、溢流堰、開孔數及開孔率。
4、塔板流體力學驗算。