精馏塔的自动调节PDF电子书下载

第一章 概论 1

第一节 精馏塔的调节要求和约束条件 1

一、调节要求 1

1.质量指标(产品纯度) 2

2.产品产量(或回收率) 4

3.能量消耗要求 5

二、约束条件 7

1.最小气相速度限或漏液限 8

2.最大气相速度限或液泛限 8

3.最大操作压力限 9

4.再沸器加热限制 9

5.蒸汽冷凝量限或蒸汽量限 10

6.冷凝器冷却限制 11

第二节 影响精馏塔操作的因素 13

一、精馏塔中的静态关系 13

1.二元精馏塔的静态特性 13

2.多元精馏塔的静态特性 17

3.内部平衡关系 19

二、静态影响关系和可供选取的调节参数 25

1.静态影响关系 25

2.可供选取的调节参数 28

三、动态影响分析 29

1.上升蒸气和回流的影响 29

2.组分滞后的影响 30

3.回流罐引起的滞后影响 30

4.塔底蓄液量的滞后影响和塔底液位的反向响应 32

5.能量变化的影响 34

四、各参数之间的相关影响 35

第三节 设置精馏塔控制方案的基本观点 37

一、按物料及能量平衡关系进行调节 37

二、设置质量调节系统 39

三、考虑调节系统的静态和动态响应 41

四、考虑调节系统间的相关影响 42

1.相关影响的定量分析方法 42

2.2×2变量调节系统间相关影响的定性分析方法 46

3.动态影响 50

五、考虑整个工艺生产过程的平稳操作 51

六、塔压调节与浮动压力操作问题 52

七、根据热力学观点等选取节约能量的方案 56

第二章 精馏塔的基本控制方式 59

第一节 传统的物料平衡控制 60

一、F和D进行流量调节 61

二、F和B进行流量调节 67

第二节 有产品质量指标反馈的控制 69

一、产品质量指标的选取 70

二、质量指标反馈控制的基本型式 82

第三节 控制一个产品质量 83

一、采用温度作为间接质量指标的控制方案 83

1.能量平衡控制 83

2.物料平衡控制 86

3.能量平衡控制和物料平衡控制方案的特点及选用原则 89

1.能量平衡控制 92

二、采用其它质量指标的控制方案 92

2.物料平衡控制 93

三、直接质量指标控制应用中的一些注意事项 94

1.采样点选取问题 94

2.采样调节问题 95

3.调节系统的动态响应问题 95

四、检测元件安装位置选取的一些原则 96

第四节 控制两个产品质量 105

一、两个产品质量均用能量平衡控制 106

二、一个产品质量用能量平衡控制，另一个产品质量用物料平衡控制 108

三、二元精馏塔中两个质量调节回路间相关影响的定量分析 110

第三章 特殊调节系统的应用 112

第一节 前馈调节 112

一、静态前馈模型 113

1.恒定分离度S 116

2.恒定塔内气相流量V 118

3. 对塔压变化的补偿 120

二、动态补偿 121

三、改变调节回路的动态响应进行动态补偿 123

第二节 解耦调节 125

一、静态解耦 126

1.理想静态解耦 126

2.简化解耦 128

二、动态补偿 129

三、部分解耦 130

第三节 内回流调节和进料热焓调节 131

一、内回流调节 131

二、进料热焓调节 132

第四节 塔板负荷调节 134

第五节 有关约束条件的调节 140

一、约束条件的基本调节方法 141

二、精馏塔的限值调节(或约束调节) 143

三、精馏塔的自动开停车措施 156

第一节 再沸器的调节 159

第四章 再沸器和冷凝器的调节 159

一、概述 160

二、蒸汽加热再沸器的常见控制方式 165

1.调节阀安装在蒸汽管线上的情况 166

2.调节阀安装在冷凝液排出管线上的情况 168

三、加热介质没有相变的再沸器的控制方式 171

第二节 冷凝器的调节 174

1.水冷冷凝器 175

一、全凝器 175

2.冷却介质蒸发的冷凝器 184

3.空气冷却冷凝器(风冷器) 187

4.减压塔情况 190

二、分凝器 192

1.塔顶采出产品为分凝器中未冷凝的气相 192

2.塔顶产品以气相和液相两种形式采出 197

第五章 特殊精馏塔的自动调节 201

第一节 侧线塔的自动调节 201

一、提馏段气相侧线采出 202

二、精馏段液相侧线采出 211

第二节 原油常压精馏塔的自动调节 215

一、操作要求 215

二、基本控制方案的设置 217

三、特殊调节系统的应用 219

第三节 共沸精馏塔的自动调节 223

一、概述 223

二、二元均相共沸物组成对压力变化灵敏的分离情况 225

三、二元非均相共沸物分离的情况 228

第四节 萃取精馏塔的自动调节 233

一、概述 233

二、基本控制特点 233

第五节 间歇精馏塔的自动调节 235

一、恒定塔顶产品流量的控制方式 236

二、恒定塔顶产品成分的控制方式 238

第六节 其它特殊精馏塔的调节问题 239

一、有多处进料的精馏塔 239

三、大压降精馏塔 240

二、有中间再沸器的精馏塔 240

第六章 精馏塔的最优控制及展望 242

第一节 目标函数和最优控制方法 243

一、最优化等级 243

二、目标函数 244

二、实现最优控制的方法 246

1.搜索法 246

2.模型法 247

四、静态最优化与动态最优化 248

第二节 精馏塔局部最优控制的一些示例 250

一、保证一个产品符合规格时的最优控制 250

二、保证两个产品符合规格时的最优控制 255

三、两个产品的质量都不必保证规格时的最优控制 255

四、最优进料流量 260

第三节 精馏塔控制的回顾与展望 264

一、简要回顾 264

二、一些展望 265

全书主要参考文献 266