甲-乙醇-四氫呋喃共沸體系變壓精餾的動(dòng)態(tài)特性與控制.pdf

1、變壓精餾分離因不引入夾帶劑、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)而受到學(xué)者的關(guān)注。本文在穩(wěn)態(tài)模擬確定的甲/乙醇-四氫呋喃(THF)共沸體系變壓精餾最優(yōu)工藝的基礎(chǔ)上，給出變壓精餾熱集成工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)備條件。運(yùn)用Aspen PlusDynamics模擬軟件，通過(guò)對(duì)甲/乙醇-THF變壓精餾分離工藝動(dòng)態(tài)特性的分析確定了抗擾動(dòng)能力強(qiáng)的方案。
　　在75mol％THF進(jìn)料組成的甲醇-THF體系中，溫度斜率曲線中存在兩個(gè)峰值的現(xiàn)象，考察兩種溫度控制板方案的抗擾

2、動(dòng)能力，結(jié)果表明組成/溫度串級(jí)控制結(jié)構(gòu)對(duì)±20％進(jìn)料流量和進(jìn)料組成擾動(dòng)均表現(xiàn)出良好的性能。溫度控制板的選擇對(duì)動(dòng)態(tài)特性有一定影響，表現(xiàn)在擾動(dòng)出現(xiàn)后目標(biāo)產(chǎn)品純度的變化方式，選擇溫度斜率較小理論板時(shí)產(chǎn)品純度有波動(dòng)現(xiàn)象但可以使產(chǎn)品純度在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。對(duì)于25mol％THF進(jìn)料組成的體系，由于完全熱集成工藝的高度耦合作用，前塔擾動(dòng)容易傳遞到后塔，影響控制方案的抗擾動(dòng)能力。研究表明，壓力-補(bǔ)償溫度控制對(duì)控制自由度減小的熱集成工藝具有可控

3、性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
　　對(duì)于乙醇-THF體系研究了90mol％、50mol％和10mol％THF三種進(jìn)料組成的情形。在90mol％THF進(jìn)料的案例中，基于斜率判據(jù)與靈敏度判據(jù)分別確定溫度控制板，在LPC中添加兩個(gè)溫度控制器分別控制塔頂回流與再沸器熱輸入，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)健控制。對(duì)于50mol％THF的進(jìn)料組成情形，QR2/F比值結(jié)構(gòu)并不能改善控制效果，在壓力-補(bǔ)償溫度控制結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加QR2/F比值結(jié)構(gòu)能夠縮短擾動(dòng)處理時(shí)間，使溫度控制板在更短時(shí)