精馏塔控制系统设计
精馏塔温度控制系统设计
精馏塔温度控制系统设计精馏塔是一种常见的化工设备，用于分离液体混合物中的成分。
精馏塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量的关键。
下面将详细介绍精馏塔温度控制系统的设计原理和步骤。
精馏塔温度控制系统的设计原理是根据精馏塔内部的物料性质和工艺要求，通过控制介质的流量和温度来实现温度的稳定控制。
精馏塔内部通常分为多个段落，每个段落都有一个特定的温度要求。
温度的控制涉及到对塔釜的加热和冷却以及介质的流量调节。
1.确定控制目标：根据工艺要求和产品规格，确定需要控制的温度范围和偏差，以及控制精度要求。
2.确定控制方法：根据工艺特点和实际情况，选择适合的控制方法。
常见的控制方法包括比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制等。
3.确定传感器：选择合适的温度传感器，用于测量精馏塔内部的温度。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻等。
4.确定执行器：根据控制目标和方法，选择合适的执行器。
常见的执行器包括电动调节阀、蒸汽控制阀等。
5.设计控制回路：根据控制方法和控制器的性能，设计控制回路。
控制回路包括传感器、控制器和执行器。
6.参数整定：根据实际情况和反馈调整，优化控制回路的参数。
参数整定通常包括比例增益、积分时间和微分时间等。
7.验证和优化：通过实际运行验证控制系统的性能，并根据实际情况进行反馈调整和优化。
总之，精馏塔温度控制系统的设计是确保精馏塔能够稳定运行，提高产品质量和产量的关键。
设计步骤包括确定控制目标、控制方法、传感器和执行器的选择、设计控制回路、参数整定以及验证和优化。
合理的设计能够使温度控制更加稳定和可靠。
精馏塔回流罐液位控制系统设计
精馏塔回流罐液位控制系统设计
系统结构设计：
精馏塔回流罐液位控制系统的结构设计通常包括液位传感器、液位控
制器、执行器以及控制回路。
其中，液位传感器用于实时测量液位，并将
测量值传输给液位控制器；液位控制器通过对接收到的液位信号进行处理，并输出控制信号给执行器，以调节回流液流入罐内的流量。
传感器选择：
在液位传感器的选择上，可以考虑使用压力传感器、雷达传感器、超
声波传感器等。
不同的传感器具有不同的测量原理和特性，选择合适的传
感器需要考虑到系统的要求，例如精度、可靠性、响应速度等。
液位控制器选择：
液位控制器的选择可以根据控制要求和技术特性进行。
常见的液位控
制器包括PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。
选择合适的液位控
制器需要考虑到系统的动态性能、抗干扰能力、稳态误差等因素。
控制策略设计：
控制参数调整：
控制参数调整是液位控制系统设计中一个重要的环节。
通过对液位控
制器的参数进行调整，可以提高系统的响应速度、稳定性和抗干扰能力。
常用的方法包括试验法、数学建模法、自整定法等。
系统性能评估：
对于设计好的精馏塔回流罐液位控制系统，需要进行系统性能评估。
评估指标通常包括系统的稳态误差、调节时间、超调量等。
通过对系统性能的评估，可以判断设计的优劣，并进行优化改进。
总结：
精馏塔回流罐液位控制系统设计是一个综合性的工程项目，需要考虑多个因素的综合影响。
通过合理的系统结构设计、传感器选择、液位控制器选择、控制策略设计、参数调整和系统性能评估，可以设计出一个性能优良的精馏塔回流罐液位控制系统。
精馏塔控制系统设计
精馏塔控制系统设计精馏塔控制系统是指用于控制精馏装置运行的自动化系统。
精馏塔是化工过程中常用的一种分离设备，用于将混合物按照不同组分进行分离，并获得精馏产品。
精馏塔控制系统设计的目标是实现对塔内温度、压力、流量等参数的自动调节，以保持塔的稳定运行和达到设定的产品品质和产量要求。
1.系统的安全性：由于精馏塔操作涉及到高温高压的条件，系统的安全性是首要考虑因素。
安全系统应该能及时发现并处理可能的危险情况，如超压、超温等，确保塔内的操作条件始终处于安全范围内。
2.过程控制策略：根据塔的物料性质和操作要求，设计合理的控制策略。
常见的控制策略包括温度控制、压力控制、流量控制等。
需要根据塔内的反应动力学特性和传热传质特性来优化控制策略，比如采用多变量控制或者模型预测控制等。
3.仪表设备选型：根据控制策略选择合适的仪表设备，如温度传感器、压力传感器、流量计等。
仪表设备应具有高精度、稳定性好和耐高温高压等特点，以满足精馏塔操作的要求。
4.控制系统架构设计：根据控制策略和仪表设备的选择，设计控制系统的架构。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器和通信网络等部分。
传感器用于测量塔内的物理参数，执行器用于调节塔内的操作条件，控制器用于处理传感器的测量信号并确定下一步的控制策略，通信网络用于传输和共享数据。
5.监控系统设计：精馏塔的操作过程需要实时监控，及时发现和处理异常情况。
监控系统应能对塔内各项参数进行实时显示和记录，并提供报警、故障诊断和数据分析等功能。
监控系统可以采用人机界面、数据采集系统、故障诊断系统等多种形式。
在精馏塔控制系统的设计中，需要充分考虑各种可能的操作变量、工艺的稳定性、产量和能耗等方面的要求。
通过合理的控制系统设计，可以实现对精馏塔的准确控制，提高产品质量和产量，降低能耗和运行成本。
基于经典控制的精馏塔温度控制系统设计
基于经典控制的精馏塔温度控制系统设计
精馏塔温度控制系统是用于控制精馏塔内的温度，以确保塔内的操作温度保持在期望的设定值上的一种系统。
在这个系统中，温度传感器测量塔内的温度，并将测量值反馈给控制器。
控制器根据测量值与设定值之间的误差，通过调节加热或冷却装置的输出来控制塔内的温度。
设计一个基于经典控制的精馏塔温度控制系统需要以下几个步骤：
1. 系统建模：首先，需要对精馏塔温度控制系统进行建模，以了解系统的动态特性和行为。
这可以通过分析物理方程和系统传递函数来完成。
2. 控制器选择：根据系统的特性和要求，选择合适的经典控制器。
常见的经典控制器包括比例（P）、积分（I）和微分（D）控制器，以及它们的组合形式，如PID控制器。
3. 控制器参数调整：对选择的控制器进行参数调整，以确保系统的稳定性和性能。
参数调整的目标是使系统的响应快速而稳定，同时尽量减小超调和振荡。
4. 控制器实现：将调整好的控制器实现在硬件或软件上，使其能够读取温度传感器的测量值，并根据设定值和测量值之间的误差来控制加热或冷却装置的输出。
5. 系统测试和优化：对控制系统进行实际测试，并根据测试结果进行优化。
通过观察系统的响应，调整控制器的参数，以达到更好的控制效果。
总结起来，设计一个基于经典控制的精馏塔温度控制系统需要进行系统建模、控制器选择、参数调整、实现和系统测试等步骤。
通过这些步骤，可以设计出一个能够准确控制精馏塔温度的控制系统，并满足系统性能要求。
精馏塔塔顶组分质量控制系统设计
二、控制任务分析及方案确定
根据欣斯基提出的精馏塔控制中变量配对的 准则：当仅需要控制塔的一端产品时，应选用 物料平衡方式控制该端产品的质量。当为了生 产塔顶合格产品，而没有侧线产品时，常用的 控制方案是：利用回流量来控制顶部塔板的温 度，改变通往再沸器加热蒸汽量来控制底部塔 板的温度。精馏塔为了保证塔顶产品符合质量 要求，要求精馏段温度恒定，控制精度较高。 控制方案可选择：单回路控制,控制器选用 PLC 控制
三、仪 表 选 型
• 3.2.1.液位检测仪表的选择
•
• •
常见液位检测仪表：差压式液位计，超声波式液位计，电气式液位计，霍 尔式液位计和核辐射式液位计。 根据控制介质的工艺条件，选用差压式液位计 差压式液位传感器是基于流体静力学原理，通过液柱静压的方法对液位进 行测量。液位—压力转换的方式主要有压力式和差压式
二、控制任务分析及方案确定
2.1控制方案的选择 以精馏段灵敏板温度温度T为被控变量，塔顶冷回流量R为操 纵变量组成温度控制系统。由于回流变化后再影响馏出量， 因此是间接物料平衡控制。主要扰动为进料量与泵出口压力
图2-1. 精馏塔顶温度控制流程图
二、控制任务分析及方案确定
2.1控制方案的选择 该控制方案的优点是控制作用及时，温度稍有变化就可通过回流 量进行控制，动态响应快，对克服扰动影响有利。主要适用于回流比 小于0.8及动态响应快速的精馏操作，是精馏塔常用的控制方案。 本项目中，乙醇和水的分离要求不高，较易实现，回流量较小，故 采用简单控制系统中的单回路控制系统较为适合 。 在塔顶温度控制系统中，灵敏塔板温度作为被控变量，选用回流量 R为操纵变量。 此外，需要控制回流量，以回流量为被控变量，回流罐液位为操纵 变量构成单回路控制系统。
精馏塔典型控制方案
FC 103
FT 103
F
LT
101
LC 101
Vs
H
LR
分
FT
101
馏
FC 101
塔
LT 102 LC 102
D
FT FC 103 103
B
3 按精馏段指标控制方案
当符合以下条件时，可选择按精馏段指标控制： (1) 对塔顶馏出液的纯度要求比塔底产品较高； (2) 全部为汽相进料； (3) 塔底、提馏段塔板上的温度不能很好反映产品成分变化。
被控变量：精馏段某点成分或温度 操纵变量：塔顶回流量LR、塔顶馏出液流量D、 再沸器加热蒸汽量VS 优点： ➢ 保证塔顶产品成分； ➢ 扰动不大时，塔底产品成分波动较小；
采用这种控制方案时，在LR、D、VS和B四者中选择一种作为控制产品质量的手段，选择另一种保持 流量恒定，其余两者则按回流罐和再沸器的物料平衡，由液位控制器加以控制。常采用以下两种控制 方案：
FC
罐容积适当。
102 Vs
FT
102
LR
分
TT 101
馏
塔
LT 102
H
LC 102
LT LC 101 101
D
TC 101
B
4 按提馏段指标控制方案
当符合以下条件时，可选择按提馏段指标控制： (1) 塔底馏出液的成分要求较高； (2) 进料全部为液相(因为进料先影响馏出液)； (3) 塔顶或精馏段塔板温度不能很好反映成分的变化。 (4) 实际操作回流比较最小回流比大好多倍。
被控变量：提馏段塔板温度 操纵变量：塔顶回流量LR、塔顶馏出液流量D、 再沸器加热蒸汽量VS
4 按提馏段指标控制方案
1、间接物料平衡控制
精馏塔物料平衡控制DCS系统设计
第五章精馏塔物料平衡控制DCS系统设计5.1 DCS系统硬件设计JX-300X DCS系统的硬件配置包括：①通信系统：通信系统是选择DCS系统的关键环节之一。
随着计算机网络通信技术的发展和市场的需求，大多数DCS系统都以开放系统为标准来设计其通信系统。
②人-机接口：人-机接口是DCS系统的操作站部分。
③接口单元：这里的接口单元是指DCS系统与本系统之外产品的接口单元。
主要有DCS系统与上位计算机的接口，与气相工业色谱的接口及与可编程控制器的接口。
高可靠性是过程控制系统的第一要求。
冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技术，是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。
控制系统从结构上充分地采用了冗余技术。
本系统对于主控卡XP243X、数据转发卡XP233、重要I/O点对应的I/O卡件、网络通讯等都设计了1:1冗余，采用冗余结构不仅能避免控制系统的局部故障扩大事故，保证机组安全稳定运行，同时也保证设备故障的在线排除，从而消除事故隐患。
本系统的卡件备用硬件实时监听工作硬件信息，内部数据实时与工作硬件保持一致，一旦工作硬件出现故障，备用硬件即可随时参与工作，不存在切换问题，也就避免了切换时对系统造成的扰动。
本系统配置如图4.1所示。
系统安装完成后可使用ping指令进行调试，使其设备间彼此都实现通讯。
脱丁烷塔测点不是很多，经过整理得到实际测点15个，其中AI点6个，AO 点7个,DI点1个，DO点1个，据此得出系统硬件配置，如表5.1所示。
表5.1 系统硬件配置5.2 DCS系统的组态设计5.2.1 I/O组态确定了系统的硬件配置，这样可以开始进行主机设置。
该系统测点较少，需要一个控制站，一个操作站、工程师站，分别命名为OS130、ES130。
图5.1 主机设置主机设置完成以后，可以进行控制站的I/O 组态，I/O 组态主要包括下面的一些内容：1. 数据转发卡设置2. I/O 卡件设置3. 信号点设置数据转发卡组态是对某一控制站内部的数据转发卡在SBUS-S2 网络上的地址以及卡件的冗余情况等参数进行组态。
精馏塔控制系统课程设计
精馏塔控制系统课程设计精馏塔控制系统课程设计一、概述精馏塔是化学工业中重要的分离设备之一，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
精馏塔的主要功能是将混合液进行分离，得到高纯度的产品。
在生产过程中，精馏塔的控制系统对于保证产品质量、降低能耗、提高生产效率等方面具有重要作用。
因此，本课程设计旨在设计一个精馏塔的控制系统，以实现对混合液的分离过程进行精确控制。
二、设计要求1.了解精馏塔的工作原理及流程；2.分析精馏塔的工艺参数和控制要求；3.设计精馏塔的控制系统方案；4.选择合适的控制仪表和设备；5.完成控制系统的硬件和软件设计；6.进行系统调试和性能评估。
三、工作原理及流程精馏塔是一种基于蒸馏原理的分离设备。
在蒸馏过程中，混合液在精馏塔内被加热和冷却，使得不同成分的液体在特定温度下达到气液平衡状态。
通过这种方式，高纯度的产品可以从混合液中分离出来。
精馏塔的主要组成部分包括：原料液进料口、蒸汽加热器、分离器、冷凝器、产品收集器等。
四、工艺参数和控制要求精馏塔的主要工艺参数包括：进料流量、蒸汽流量、回流比、塔顶温度、塔底温度等。
控制要求包括：1.稳定进料流量，以保证原料液的供应；2.控制蒸汽流量，以维持所需的加热温度；3.调节回流比，以改变产品的纯度和产量；4.控制塔顶和塔底温度，以保证产品的质量和分离效果。
五、控制系统方案设计根据工艺参数和控制要求，可以采用以下控制系统方案：1.进料流量控制：采用流量计测量进料流量，通过调节阀控制进料流量；2.蒸汽流量控制：采用蒸汽压力传感器测量蒸汽压力，通过调节阀控制蒸汽流量；3.回流比控制：采用流量计测量回流比，通过调节阀控制回流比；4.塔顶温度控制：采用温度传感器测量塔顶温度，通过调节阀控制蒸汽流量，以维持温度稳定；5.塔底温度控制：采用温度传感器测量塔底温度，通过调节阀控制加热器的加热功率，以维持温度稳定。
六、控制仪表和设备选择根据控制系统方案，可以选择以下控制仪表和设备：1.流量计：用于测量进料流量和回流比；2.压力传感器：用于测量蒸汽压力；3.温度传感器：用于测量塔顶和塔底温度；4.调节阀：用于控制进料流量、蒸汽流量和回流比；5.加热器：用于加热原料液；6.PLC控制器：用于实现控制逻辑和数据处理。
精馏塔控制方案设计
精馏塔控制方案设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院设计题目精馏塔控制方案设计精馏塔控制系统的设计本课程设计为加压精镏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液 14056kg/h ，分离后镏出液为高纯度的 C4产品，釜液主要是 C5以上组分。
87.8摄氏度的原料 液从精镏塔的第16块塔板（全塔共32块塔板）进料，塔顶蒸气经全凝器冷凝为液体后进入回流罐，回流罐内的液体由泵抽出 （液位要求为 54.2%），一部分作为回流液送回精镏塔第 32块塔板，另一部分作为产品送出 塔釜中液体的一部分经再沸器后回精镏塔， 另一部分作为塔底采出产品（7349kg/h ）。
再沸器由加热蒸气加热。
灵敏板温度要求保持为 89.3摄氏度，塔釜温 度要求为 109摄氏度，液位要求为 98%,另工艺中FA414要求液位保持为 88%另附精镏塔工艺流程图。
1. 到图书馆查找相关资料，对被控对象进行分析，确定系统控制结构方案，完成 控制系统原理方框图。
2. 画精馏塔带控制点的工艺流程图。
3.仪表选型，根据有关仪表目录或网站的仪表性能参数，进行仪表选型。
4. 精馏塔控制系统调节器参数的整定。
5. 编写设计说明书： （1） 提出控制系统的基本任务和要求。
（2） 被控对象动态特性分析。
（3） 选择控制系统控制结构，画控制原理方框图。
（4） 精馏塔带控制点的工艺流程图。
（5） 控制器参数整定。
（6） 编制出控制设备表或仪表数据表等有关仪表信息的设计文件。
过控教研室 学生姓名专业（班级） 过控09-2班 设 计 技 术参数设计要求 (6707kg/h)。
（7）设计总结。
安徽理工大学毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名：学号：专业班级：过控09-2毕业设计题目：_______ 精馏塔控制方案设计__________________________指导教师评语：XX同学能够按时参加综合设计，基本上能做到不旷课、迟到、早退，也能遵守实验室纪律；能够按照本次综合设计任务书的要求完成了大部分任务，并较好地演示了其完成的设计内容；在检查设计时，该生能对其设计内容进行了介绍，并能就指导教师提出的问题进行了回答。
精馏塔压力热旁路控制系统的设计
关闭时，也可导致阀下游的热旁路气体快速冷凝而引起“水锤”现象发生。
式(1)进行整理：
根据此假定，可近似地求出热旁路调节阀气体的流量。
由热量平衡可得：
3、增设冷凝液调节阀
4、增设自冷凝器至回流罐的不凝气线
周期性地开启设在该不凝气线上的遥控阀．将积聚于冷凝器壳程上部的不凝气排送到回流罐，并将热旁路调节阀与回流罐不凝气线上的调节阀分程控制(如图4所示)，可有效地解决压力控制不稳的问题。
三、结语
(1)热旁路控制塔压实质上是通过控制冷凝器的液位进而改变气体冷凝的面积来实现的。
其优点：投资低，回流罐置于冷凝器之上可提供给回流泵较高的净正吸人压头，需要频繁清洗时冷凝器可置于地面。
(2)冷凝液不应与热旁路气相混合后再进入回流罐，应单独从罐底进料，即使从罐顶进料，进料管线也应伸人到回流罐底部，以减少对回流罐液位的扰动。
(3)当塔顶馏出物为高纯度产品时，在冷凝液管线上增设一台调节阀可更加快速、有效地控制塔压。
(4)在忽略摩擦损失的情况下，热旁路调节阀设计最小压差可取值为回流罐液位与冷凝器完全浸没时的液位之间的静压差。
热旁路调节阀的正常流量值可按塔顶气体总量的15％-25％设计。
(5)塔顶气相馏出物中不凝气积聚于冷凝器壳程的上部，会造成冷凝器传热系数的降低和热旁路控制不稳定，增设一条自冷凝器壳程出口至回流罐的不凝气放空线是十分必要的。
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影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰。 一般情况下精馏塔塔釜的温度 ， 我们是通过控制精馏塔 釜内灵敏板的温度来控制的 。 以往调节只是采用灵敏板 温度调节器单一 回路调节 ，调节反应慢 ， 时间滞后 ，对 精馏操作而言 ，产品的纯度很难保证 。精馏塔的控制最 终目标是： 在保证产品质量的前提下 ，使回收率最高，
能耗最小 ， 或使总收益最大 。在这个情况为了更好实现 精馏的目标就有了提馏段温度控制系统的产生。
精馏塔提馏段基本方案
——精馏塔提馏段单回路温度控制方案
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保持衡关系 对提留段内任一塔板j作物料平衡计算 ，其组分的物料平 衡关系为：
式中 ，Vs表示各层塔板的上升蒸汽量 ，Yj为塔板 上气相 的轻组分浓度 ， Ls为提留段内各层踏板的下流液体流量， Xj- 1是从j- 1 快塔板留下的液相中轻组分浓度 ，B为塔釜 采出量 ，X为塔釜采出物轻组分的浓度。
工艺流程图
硬件
控制系统硬件采用可靠PLC总线工业
控制机为主控机, 下挂多回路智能调 节器方式.其结构设计为直接数据采 集、冗余并行分布式控制结构.该系 统硬件结构设计框图如上图所示.工 业控制机和智能调节器都可作为直 接控制级设备完成控制任务, 工业控 制机还执行对全部过程参数的监测 等功能. 工业控制机和智能调节器都 具有自诊断和智能逻辑判断功能, 二 者之间采用多路智能通讯硬件支持 下的标准R s 一2 3 2 c 通讯方式传递 信息.工业控制机通过自诊断和逻辑 判断可自动选择, 或由操作人员人为 选择某一种控制级设备的控制信号 输出到现场, 从而实现自诊断功能和 智能判断功能支持下的冗余并行控 制.
精馏塔DCS控制系统设计部分课程介绍及要求
精储塔DCS控制系统设计部分一、课程介绍及要求1硬件部分针对现有的水一乙静实验用精储塔，设计开发一套DCS控制系统，并完成后续的实验内容。
对硬件系统具体的要求包括：（I）针对现有实验用精储塔，统计信号点，进行硬件选型，设计控制站机柜；（2）,完成控制站内部卡件的组装、连接、配电；将实验用精储塔装置的输入输出信号正确接入控制站（10接入端口自主分配）；（3）完成DCS操作站和控制站的网络连接，实现控制系统的组态和监控。
2软件部分（1）根据DCS系统的拓扑结构完成控制系统的结构组态（设1个控制域、1个操作域）；（2）完成控制站的硬件、位号、流程图设计、用户程序的组态；（3）完成操作站监控程序的组态；（4）能正常运行监控程序完成相应实验。
3功能部分（1）操作站监控程序功能：能查看系统总貌、数据一览，能正确显示工艺流程，能完成实验的各项操作（控制参数设置、手自动切换、手动操作）以及趋势图显示等功能；（2）控制部分能够完成实验要求的内容（具体实验要求见后续的任务书）；二、分组安排本次实验一共可以安排60人进行实验。
实验分四大组，每一大组又分成3小组，每一小组设一个组长，负责分工协调，要求每个小组成员都要完成相应的工作量，在最后的答辩阶段要做相应的陈述。
每组每周在实验室的时间不少于2个整天（4个半天）。
三、实验预约及开放时间请在开学后第一周的第二天上午8:00后登陆“浙江大学实验管理系统”进行分组选择和实验预约。
周五上午&00实验预约截止。
实验前的大课时间及地点请随时关注控制学院实验中心网站O上的通知。
PLC控制系统设计部分一、课程介绍及要求主要结合CS4000型过程控制实验装置和电机，应用西门子S7-200和300系歹IJPLC组网通信，设计和开发一套较完整的自动控制系统，实现开关量顺序控制和模拟量输入输出及过程控制功能，主要控制任务包括（详见上课时下发的《实验任务书》：（1）电机控制功能：电机1：Y-△启动控制；电机2：变频器变频控制（2）水箱温度控制功能（单回路控制、串级控制）（3）水箱液位控制功能（单回路控制、串级控制）（4）其他相关控制要求1硬件部分设计一套PLC控制系统，完成以上实验内容的控制，硬件系统具体包括：①一个中央机架和一个扩展机架,接入所有控制所需IO信号（IO接入端口自主分配）；②一套PC操作站（兼工程师站），实现控制系统监控和组态；③一台触摸屏，实现控制系统的监控：④主控系统与一套S7200PLC通信，通过200PLC控制若干指示灯;主控系统与S7200集成方式可以是DP或GPRS可选。
精馏塔的控制方案
羊膜腔内穿刺术操作流程## Amniocentesis Procedure Steps.Informed Consent.Obtain written informed consent from the patient.Explain the procedure, its risks, benefits, and alternatives.Ultrasound Preparation.Position the patient comfortably on the exam table.Clean the abdomen with an antiseptic solution.Apply a sterile drape.Perform an ultrasound to locate the placenta, amniotic fluid, and fetus.Needle Insertion.Insert a local anesthetic into the skin and deeper tissues.Use a spinal needle or amniocentesis needle to puncture the skin and amniotic sac.Advance the needle into the amniotic cavity under ultrasound guidance.Amniotic Fluid Collection.Withdraw 20-30 mL of amniotic fluid using a syringe or vacuum pump.Send the fluid sample to the laboratory for analysis.Needle Removal.Slowly remove the needle from the amniotic sac.Apply pressure to the puncture site using a sterile gauze pad.Post-Procedure Care.Instruct the patient to rest and avoid strenuous activity for 24 hours.Monitor the patient for signs of infection or amniotic fluid leakage.Schedule a follow-up appointment to review the test results.## 羊膜腔内穿刺术操作流程。
5.1 精馏塔控制系统
第五章
精馏塔控制系统
5.1.1 精馏塔的工艺要求和扰动分析
1．工艺要求 ． 要对精馏塔实施有效的自动控制，必须首先了解精馏塔的控制 目标。一般说来，精馏塔的控制目标，应该在保证产品质量合格的 前提下，使塔的总收益（利润）最大或总成本最小 使塔的总收益（ 使塔的总收益 利润）最大或总成本最小。因此，精馏塔 的工艺要求应该从质量指标、产品产量和能量消耗三方面考虑。任 何精馏塔的操作情况也同时受约束条件的制约，因此，在考虑精馏 塔控制方案时一定要把这些因素考虑进去。 （1）保证质量指标 ） 质量指标（即产品纯度）必须符合规定的要求。一般应使塔顶 或塔底产品之一达到规定的纯度，另一个产品的纯度也应该维持在 规定的范围之内。在某些特定情况下，也有要求塔顶和塔底的产品 均应保证一定的纯度要求的。所谓产品的纯度，就二元精馏来说， 是指塔顶产品中轻组分的含量和塔底产品中重组分的含量。对多元 精馏而言，则以关键组分的含量来表示。关键组分是指对产品质量 影响较大的组分，塔顶产品的关键组分是易挥发的，称为轻关键组 分；塔底产品的关键组分是不易挥发的，称为重关键组分。
第五章
精馏塔控制系统
5.1 精馏塔控制系统
精馏过程是现代化工、炼油等工业生产中应用极为广泛的 一种传质过程，其目的 目的是利用混合液中各组分挥发度的不同， 目的 将各组分进行分离并达到规定的纯度要求。分离的机理 机理是利用 机理 混合物中各组分的挥发度不同（沸点不同），也就是在同一温 度下，各组分的蒸汽分压不同这一性质，使液相中的轻组分 （低沸物）转移到气相中，而气相中的重组分（高沸物）转移 到液相中，从而实现分离。 一般的精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐及 回流泵等设备组成，如图5.1所示。再沸器为混合物液相中的 轻组分转移提供能量；冷凝器将塔顶来的上升蒸汽冷凝为液相 并提供精馏所需的回流；精馏塔是实现混合物组分分离的主要 设备，其一般形式为圆柱形体，内部装有提供汽液分离的塔板， 塔身设有混合物进料口和产品出料口。
精馏塔自动控制系统设计
内蒙古化工职业学院毕业设计（论文、专题实验）任务书摘要精馏塔是石油化工、医药等领域常见的生产过程装备,是较为典型的单元生产过程,精馏塔的过程变量多,各变量之间关系复杂,本文通过对精馏塔工艺、生产过程中主要的扰动变量进行分析,引出提馏段温度控制方案、精馏段温度控制方案,为工程技术人员设计精馏塔过程控制系统提供参考蒸气由塔底进入。
蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。
由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。
精馏的基本原理是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,利用其中各组份挥发度不同的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
精馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
本节以两组分的混合物系为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）。
近年来出现的超重力精馏技术，使巨大的塔设备变为高度不到2米的超重力精馏机，达到增加效率、缩小体积的目的。
关键词：精馏原理，精馏塔，工艺，过程控制目录第一章精馏塔概述 (5)1.1精馏塔控制的研究背景及意义 (5)1.2精馏塔控制系统的目的 (5)第二章生产工艺 (8)2.1工艺流程的说明 (8)2.2精馏塔的控制要求及主要干扰 (11)2.3精馏塔的装置的工艺流程 (14)第三章自动装置的确定 (15)3.1PLC、DCS、FCS的发展 (15)3.2PLC、DCS、FCS的特点 (16)3.3PLC、DCS、FCS的差异 (17)第四章精馏塔控制方案设计 (20)4.1控制方案和回路的设计 (20)4.2精馏塔控制要求 (24)4.3精馏塔工艺因数影响及系统维护 (25)第五章检测仪表、执行机构和辅助仪表的选型 (27)5.1如何选择检测仪表和调节阀 (27)5.2变送器和流量仪表的选型 (27)5.3物位测量仪表的选择 (30)附录 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章精馏塔概述1.1 精馏塔控制的研究背景及意义精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。
精馏塔控制系统设计
Hefei University《化工仪表及自动化》过程考核之三——设计题目：精馏塔控制系统设计，系别：班级：姓名：学号：教师：日期：目录Hefei University (1)化工班：《化工仪表及自动化》 (1)过程考核之三——设计 (1)一、概述 (3)二、内容 (3)三、说明 (3)1、工作要求 (3)2、物料 (3)3、精馏过程的控制方案设计 (4)四、设备选型 (5)1、测控仪表选型 (5)2、执行机构选型 (5)五、总结 (5)六、参考文献 (5)精馏塔控制系统设计一、概述精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。
它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。
经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离的目的，满足化工连续化生产的需要。
精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到高纯度产品的重要手段。
维持正常的塔釜温度，可以避免轻组分流失，提高物料的回收率，也可减少残余物料的污染作用。
影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰。
二、内容蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度）的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
本文主要内容是结合课本所学仪表自动化知识，掌握测控仪表，了解二元精馏系统流程仪表的位号和特点，仔细研究二元精馏的工艺流程图，熟悉工艺流程依次设计一套完整的控制方案，使系统能对二元精馏的工艺过程进行有效地控制。
三、说明1、工作要求精馏塔控制系统主要分为三部分控制：塔釜温度控制精馏塔塔釜温度是产品成分的间接质量指标,要求温度检测点在系统受到干扰时温度变化灵敏,因此塔内测温点设置在灵敏板上,通过控制再沸器蒸汽流量来实现温度的稳定。
精馏塔提馏段串级控制系统设计1111111
目录引言 ··········································································错误!未定义书签。
第一章精馏塔的自动控制 ················································错误!未定义书签。
1.1 控制目的·······························································错误!未定义书签。
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Hefei University
《化工仪表及自动化》过程考核之三——设计
题目：精馏塔控制系统设计，
系别：
班级：
姓名：
学号：
教师：
日期：
目录
Hefei University (1)
化工班：《化工仪表及自动化》 (1)
过程考核之三——设计 (1)
一、概述 (3)
二、内容 (3)
三、说明 (3)
1、工作要求 (3)
2、物料 (3)
3、精馏过程的控制方案设计 (4)
四、设备选型 (5)
1、测控仪表选型 (5)
2、执行机构选型 (5)
五、总结 (5)
六、参考文献 (5)
精馏塔控制系统设计
一、概述
精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。
它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。
经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离的目的，满足化工连续化生产的需要。
精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到高纯度产品的重要手段。
维持正常的塔釜温度，可以避免轻组分流失，提高物料的回收率，也可减少残余物料的污染作用。
影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰。
二、内容
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度）的特性，实现分离目的的单元操作。
蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。
本文主要内容是结合课本所学仪表自动化知识，掌握测控仪表，了解二元精馏系统流程仪表的位号和特点，仔细研究二元精馏的工艺流程图，熟悉工艺流程依次设计一套完整的控制方案，使系统能对二元精馏的工艺过程进行有效地控制。
三、说明
1、工作要求
精馏塔控制系统主要分为三部分控制：塔釜温度控制精馏塔塔釜温度是产品成分的间接质量指标,要求温度检测点在系统受到干扰时温度变化灵敏,因此塔内测温点设置在灵敏板上,通过控制再沸器蒸汽流量来实现温度的稳定。
2、物料
进料为117.5℃的丁醇，经丁醇塔分馏得到正一异丁醇。
易挥发组分的物料衡算：Fx F=Dx D+Wx W
F---原料液量，kmol/h D---馏出液量kmol/h W---釜残液kmol/h x F---原液组成，摩尔分数x D---塔顶产品组成，摩尔分数x W---塔底产品组成，摩尔分数3、精馏过程的控制方案设计
1）精馏塔塔压力控制方案设计
(a)正反作用的确定
精馏塔塔顶的压力控制系统，精馏塔塔顶是对象，冷却介质的流量是操纵变量，塔顶的压力是被控变量。
当操纵变量冷却介质的流量增加时，被控变量是减小的，因此对象是“反”作用方向。
这样由对象、执行器与控制器所组成的系统是负反馈的。
(b)控制规律的选择
在精馏塔中通过改变冷却水的流量来影响蒸汽冷凝而间接控制塔压选用PID控制
(c)操纵变量的选择
从提高产品质量来说，压力越高，沸点越接近，气液两相越难分离，显然降低压力有利于提高产品的质量。
但降低操作压力是以增加冷却介质的量或降低冷却介质温度为前提的。
一般情况下冷却介质，加热介质的温度压力流量都会影响到压力的平稳。
(2)精馏塔精馏段温度控制设计方案
精馏塔精馏段温度控制的目的是为了使塔温保持恒定，现选用精馏段的温度和回流量来构成串级随动控制。
主控回路的输出作为副控回路设定值修正的依据，副控回路的输出作为真正的控制量作用于被控对象，液位一旦变化，副控回路及时地控制阀门的开度位置，较快地克服了液位变化对出料温度的影响。
如果液位是恒定的，只需测量实际温度，并使其与温度设定值相比较，利用二者的偏差控制管道上的阀门就能保持温度的恒定。
(3) 此设计方案采用PID控制规律，因为微分作用使控制器的输出与输入偏差的变化速度成正比，它对克服对象的滞后有显著地效果，可以使控制系统获得较高的控制质量。
四、设备选型
1、测控仪表选型
（1）压力变送器BPK－ZK智能型压力变送器，压力范围-0.1~0~60Mpa （2）流量传感器LUGB系列漩涡传感器，测量介质：液体、气体、过热饱和蒸汽，测量范围:正常工作范围，工作压力为2.5 Mpa
（3）温度测量仪表热电偶温度计，使用环境温度—20~70℃
2、执行机构选型
(1)RQ672气动球阀
(2) 控制器选型
本次设计选用的控制器选用SWP-ND405-22-12HL型PID自整定控制仪，SWP-ND-405系列过程控制器
五、总结
此次针对精馏塔塔釜采出量的简单的控制系统的设计，不仅使我对本门课所学的重点知识有个巩固，对本专业有了更多、更深的了解，而且也培养了我克服困难，分析设计的能力，这将是我今后工作学习中的一个良好的基础。
在设计过程中，从拿到题目，方案的设计到方案的确定，我都经过了严谨的思考，回路的设计，调节器的正反作用，被控参数的选择，使系统能达到设计目的。
通过这次设计，我对过程控制系统在工业中的运用有了深入的认识，对过程系统设计步骤，思路有了一定的了解和认识。
六、参考文献
[1] 厉玉鸣，化工仪表及自动化，化学工业出版社，2013
[2] 薛弘晔等编，计算机控制技术，西安电子科技大学出版社，2003
[3] 何离庆等，过程控制系统与装置，重庆大学出版社，2003。