衡控制应使精馏塔的输入、输出能量维持平衡,使塔的操作压力维持稳定。(4)约束条件控制为保证精馏塔正常而安全地运行,必须使某些操作限制在约束条件之内。常用的精馏塔限制条件有液泛限、漏液限、压力限和临界温差限等。所谓液泛限也称气相速度限,即塔内气相上升速度过高时,雾沫夹带十分严重,实际上液相将从下面塔板倒流到上面塔板,产生泛液,破坏正常操作。漏液限也称最小气相上升速度限,当气相上升速度小于某一数值时,将产生塔板漏液,板效率会下降。防止液泛和液漏,可通过塔压降或压差来监视气相速度,一般控制气相速度在液泛附近略小于液泛点较好。压力限是指塔的操作压力限制,一般是最大操作压力限,就是说塔的操作压力不能过大,否则会影响塔内的汽液平衡,严重超限甚至会影响到安全生产。临界温差限主要是指再沸器两侧的温差限度,当这一温差高于临界温差时,给热系数会急剧下降,传热量会随之下降,将不能保证塔的正常传热的需要。2.2.2控制方案的选择由于精馏塔是以复杂控制系统,根据不同的控制要求,控制方案多种多样。图2.1精馏塔提馏段单回路温度控制方案方案一:图2-1是精馏塔提馏段示意图,在再沸器中,用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽,然后在塔釜中与下降物料进行传热传质。为了保证生产过程顺利进行,需要把提馏段温度θ保持恒定。为此在蒸汽管路上装上一个调节阀,用它来控制加热蒸汽流量。从调节阀的做到温度θ发生变化,需要相继通过很多热容积。实践证明,加热蒸汽压力的波动对θ的影响很大。此外,还有来自液相加料方面的各种干扰,包括它的流量、温度和组分等,它们通过提馏段的传质过程,以及再沸器中传热条件(塔釜温度、再沸器液面等),最后也影响到温度θ。很明显当加热蒸汽压力波动较大时,如果采用如图2-1所示的简单单回路温度控制系统,调节品质一般不能满足生产要求。而且精馏塔温度过高或过低会引起精馏塔控制质量变差,由于存在这些扰动故考虑串级温度控制系统。
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