理想內(nèi)部熱耦合精餾塔雙溫度控制系統(tǒng)的綜合與分析.pdf

1、當(dāng)前世界能源形勢(shì)不容樂觀，越來越多的研究人員因此開始致力于化工過程的節(jié)能研究。作為化工生產(chǎn)過程中最為耗能的單元操作之一，精餾過程的節(jié)能研究一直是廣大研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)之一?；趦?nèi)部熱耦合技術(shù)開發(fā)的內(nèi)部熱耦合精餾塔（HIDiC）是這些研究中比較引入注目的一個(gè)研究成果。HIDiC控制方案研究是其轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵。溫度控制因?yàn)槠淇煽啃愿撸S護(hù)成本低廉，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工過程的控制中。但是，在對(duì)HIDiC控制方案的研究文獻(xiàn)中

2、卻鮮有其溫度控制方面的討論。除此之外，常規(guī)的溫度控制方案在抑制非平穩(wěn)擾動(dòng)（如進(jìn)料流量或進(jìn)料成分）方面的表現(xiàn)不是很令人滿意，因?yàn)榇藭r(shí)塔頂和塔底產(chǎn)品成分中都存在較大的穩(wěn)態(tài)余差。 本文提出了兩種用于減小HIDiC雙溫度控制時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量中存在的穩(wěn)態(tài)余差的方法：溫度推斷補(bǔ)償器和濃度推斷補(bǔ)償器。減小穩(wěn)態(tài)余差的關(guān)鍵在于如何準(zhǔn)確地感應(yīng)操作條件的變化，然后適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)每個(gè)溫度控制回路的設(shè)定值。在第一種方法中，推斷信號(hào)是從塔板溫度中獲得；而在第二種方法中

3、，推斷信號(hào)是從產(chǎn)品成分中獲得。根據(jù)來自不同的塔板，第二種方法又可分為推斷信號(hào)來自進(jìn)料板的溫度和來自兩端塔板的溫度（也就是兩端產(chǎn)品的溫度）兩種。以分離二元等摩爾苯和甲苯混合物的理想HIDiC為研究對(duì)象，分別對(duì)提出的兩種改進(jìn)方法進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果表明它們都能有效地減小產(chǎn)品質(zhì)量中存在的穩(wěn)態(tài)余差，與此同時(shí)第一種方法還能在一定程度上改善雙溫度控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。文中還對(duì)推斷信息來自兩端塔板的溫度這一方法推廣到常規(guī)精餾塔中的應(yīng)用進(jìn)行了探索，得到