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發布時間:2020-07-19 21:59  
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精餾過程的自動控制方法

精餾過程是石油和化工生產中應用極為廣泛的生產過程,它是利用混合液中各組分揮發度的不同,將各組分進行分離提取以達到規定純度要求的產品。
精餾過程是一個非常復雜的過程,其關鍵設備是精餾塔。在精餾操作中,被控變量多,可以選用的操作變量也多,它們之間又可以有多種不同組合。所以,控制方案繁多。
對于一個精餾塔來講,在進料成分Z一定時,只要保持V/F和D/F一定(或者在F一定時保持D和V一定),這個塔的分離結果也就是產品成分y和x將被完全確定。而當進料成分變化時,為了保持產品成分不變,可以相應調節D/F,以補償進料成分變化的影響。塔內上升蒸汽量V,在塔的提餾段是由再沸器加熱提供的,在塔的精餾段還受到進料熱熔的影響。當冷凝器冷卻量Q增加時,必然會使更多的氣相變為液相,從而降低了塔壓;同時使塔內相同組分的平衡溫度下降,增加了再沸器兩側間的溫差,使再沸器提供的加熱量QH增加。正因如此,在進料熱熔變化不大或可以忽略時,一般總把V的變化或V/F的變化,看作是由再沸器加熱量QH提供的。在多元精餾中,影響關系要復雜得多,當進料中某一組分的濃度變化時,必然使其他組分的濃度變化;從而使頂部及底部產品中各組分的濃度發生變化。當進料中幾個組分濃度同時變化時,情況將更為復雜。克服這些擾動的控制手段卻只有靠D/F和V/F。分析結果表明,不同的原料產地、不同的前處理方法、不同的酒精生產工藝,醪垢的成分都不同。此時僅有兩個關鍵組分可以控制,其余組分在產品中的分配情況主要由進料濃度確定。
按產品成分或物性指標的直接控制方案
精餾塔的質量控制1好能選擇表征塔頂和塔底產品的質量指標,即產品的成分作為被控變量,即直接控制方案。上述的溫度、溫差或雙溫差控制都是間接控制產品質量的方法。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。利用產品分析器,例如色譜儀、紅外分析器、密度計、干點、閃點及初餾點分析器等,分析出塔頂(或塔底)的產品成分并將其作為被控變量,而將回流量或再沸器的加熱量等作為控制變量,就可以組成成分控制,實現按產品成分的直接指標控制。
采用色譜儀可以測量多組分的濃度,并可以通過測量其他含量較少的雜質組分之和來決定產品的純度。精餾工藝上通常采用工業色譜儀進行在線的成分分析,并以關鍵組分的濃度比進行控制。由于色譜儀也是根據吸收和解吸原理工作的,在精餾塔中很難進行的分離在色譜儀中也是困難的。同時分析儀需要采樣系統且其測量滯后影響了控制系統的動態響應。這是在使用時應予注意的。從調節理論可知,所選擇的調節參數使得被調參數的靜態增益越大,控制系統的靜態靈敏度越高,克服外部擾動的效果也越好。在精餾塔的操作中,當干擾產生時,多個塔板中靈敏板的變化量明顯。因此,可選擇測量靈敏板上的成分,并作為被控變量進行控制。
與溫度控制的情況類似,塔頂或塔底產品的成分是能體現產品的質量指標。但是當分離的產品較純時,在鄰近塔頂、塔底的各板間,成分差很小,而且每塊板上的成分在受到干擾后變化也很小,這就要求檢測成分的儀表靈敏度很高。理論上講,按產品成分的直接指標控制方案,是直接、1有效的方案。它可為各種基于化工熱力學的多變量控制及精1確控制打下基礎。此時僅有兩個關鍵組分可以控制,其余組分在產品中的分配情況主要由進料濃度確定。但是,就目前測量產品成分的儀表來說,準確度一般較差、滯后時間也很長,因而控制系統的控制質量受到很大影響。但只要不斷改善成分分析儀表的性能,按產品成分的直接指標控制方案將得到廣泛應用。
酒精精餾過程的生產方法及特點是什么?

酒精精餾與化工精餾過程不同點就在于它不僅是一個將酒精濃縮的過程,而且還擔負著把粗酒精中50多種揮發性雜質除去的任務,所以濃縮酒精和除去雜質的過程在酒精工業中稱為精餾.物料中的雜質基本上是在發酵過程中生成的,只有很少數的雜質是在蒸煮和蒸餾過程中生成的. 工業上生產酒精主要有兩種方法:發酵法和化學合成法. 工業上用得廣的是發酵法. 所謂發酵法就是指微生物細胞,在無氧條件下,進行無氧呼吸,將吸收的營養物質(淀粉質,糖質)通過細胞內酶的作用,進行一系列的生物化學反應,把復雜的有機物分解為比較簡單的生化中間產物,同時放出一定能量的過程,簡單地說,就是在無氧條件下,微生物將復雜的有機物轉變為簡單的產物的過程.