精馏塔塔釜温度自动控制方案.doc
精馏塔塔釜温度控制系统
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔塔釜温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：2014-12-15至2014-12-26课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要精馏是把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程，是在石油及化工等众多生产过程中广泛应用的一种传质方法，通过精馏，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。
精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理比较复杂，动态响应迟缓，变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，确定精馏塔的控制方案是一个十分重要的课题。
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。
对于精馏塔工作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统和前馈控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求，因此设计了基于串级控制的精馏塔塔釜温度控制系统。
关键词：精馏；多输入多输出；串级控制目录第1章绪论 (3)第2章课程设计的方案论证 (4)2.1系统对象特性分析 (4)2.2方案设计 (5)2.3确定设计方案 (7)第3章仪表的设计选择 (8)3.1检测仪表的选择设计 (8)3.1.1温度传感器的选择设计 (8)3.1.2 温度变送器的选择设计 (9)3.1.3 压力传感器的选择设计 (10)3.2执行器的选择设计 (11)3.3电/气转换器的选择设计 (13)3.4控制器的选择设计 (13)3.4.1 温度控制器的选择设计 (14)3.4.2 压力控制器的选择设计 (14)3.5PID控制算法 (15)第4章系统仿真或模拟调试 (17)第5章课程设计总结 (18)参考文献 (21)第1章绪论随着当今世界石油化工业的迅猛崛起，人们也开始重视起石油化学的加工技术，而其中精馏操作的应用也越来越广。
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。
精馏塔塔底温度控制方案
精馏塔塔底温度控制方案精馏塔是化工生产中常用的一种分离设备，主要用于将混合物中的各组分按照其沸点的不同进行分离。
在精馏过程中，塔底温度的控制是非常重要的，因为它直接影响到产品的纯度和收率。
本文将对精馏塔塔底温度控制方案进行详细的介绍。
一、精馏塔塔底温度控制的重要性1. 保证产品质量：精馏塔塔底温度的稳定与否直接关系到产品的质量。
如果塔底温度过高，会导致产品中轻组分的损失，降低产品的纯度；反之，如果塔底温度过低，会导致产品中重组分的残留，影响产品的性能。
2. 提高生产效率：合理的塔底温度控制可以提高精馏过程的效率，减少能源消耗，降低生产成本。
3. 保证生产安全：精馏塔塔底温度的波动可能导致操作不稳定，甚至引发安全事故。
因此，对塔底温度进行有效的控制是非常必要的。
二、精馏塔塔底温度控制方案1. 串级控制方案串级控制是一种常见的温度控制方案，它通过将主控制器的输出作为副控制器的设定值，实现对温度的精确控制。
具体实施步骤如下：（1）选择主控制器和副控制器：根据精馏塔的特点和工艺要求，选择合适的控制器类型，如PID控制器、模糊控制器等。
（2）设定主控制器的参数：根据工艺要求和实际操作经验，设定主控制器的比例、积分和微分参数。
（3）设定副控制器的参数：根据主控制器的输出和塔底温度的变化趋势，设定副控制器的比例、积分和微分参数。
（4）实施串级控制：将主控制器的输出作为副控制器的设定值，实现对塔底温度的精确控制。
2. 前馈控制方案前馈控制是一种基于模型的控制方案，它通过预测塔底温度的变化趋势，提前调整控制参数，以实现对塔底温度的快速响应。
具体实施步骤如下：（1）建立精馏塔的温度模型：根据精馏塔的工作原理和操作条件，建立精馏塔的温度模型。
（2）设计前馈控制器：根据温度模型，设计前馈控制器，实现对塔底温度的预测和控制。
（3）实施前馈控制：将前馈控制器的输出与主控制器的输出相结合，实现对塔底温度的快速响应和精确控制。
精馏塔的控制
精馏塔的控制12.1 概述•精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的一种传质过程，通过精馏过程，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。
•分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同（沸点不同），使液相中的轻组分（低沸点）和汽相中的重组分（高沸点）相互转移，从而实现分离。
•精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。
精馏塔的特点精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理较复杂，动态响应迟缓、变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。
而且从能耗的角度，精馏塔是三传一反典型单元操作中能耗最大的设备。
一、精馏塔的基本关系（1）物料平衡关系总物料平衡： F=D+B (12-1) 轻组分平衡：F z f =D x D +B x B (12-2) 联立（12-1）、（12-2）可得：（2）能量平衡关系 在建立能量平衡关系时，首先要了解分离度的概念。
所谓分离度s 可用下式表示：DB D f D BB f D x x x z F D x x z D Fx --=+-=)((12-3))1()1(D B B Dx x x x s --=(12-5)可见，随着s 的增大，x D 也增大，x B 而减小，说明塔系统的分离效果增大。
影响分离度s 的因素很多，如平均相对挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置，以及塔内上升蒸汽量V 和进料F 的比值等。
对于一个既定的塔来说：式（12-6）的函数关系也可用一近似式表示： 或可表示为：式中β为塔的特性因子由上式可以看到，随着V /F 的增加，s 值提高，也就是x D 增加，x B 下降，分离效果提高了。
由于V 是由再沸器施加热量来提高的，所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响，故称为能量平衡关系式。
由上分析可见，V /F 的增加，塔的分离效果提高，能耗也将增加。
精馏操作中的工艺指标调节与控制
精馏操作中的工艺指标调节与控制引言精馏是化工生产中常用的传质单元操作，常用于产品的分离和提纯。
它是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组分得以较全分离的过程。
对精馏工艺指标进行调控对于合格产品的获得具有重要意义。
图1 工业精馏装置1.精馏中需要控制的工艺指标图2 连续精馏实验装置图2 为连续精馏实验装置，进料位置为塔中段。
以此为例对精馏操作中需要控制的指标进行论述。
实际实验或生产中由于塔设备的不同，留给操作人员可以调控的参数也有所不同。
总的来说，需要调控的工艺参数有：塔压、塔顶温度、塔釜温度、塔釜液位和回流比。
2.调控的主要手段2.1 塔压的调节影响塔压力变化的因素是多方面的，例如：塔顶温度、塔釜温度、进料组成、进料流量、进料温度、回流量、冷剂量、冷剂压力等的变化以及仪表故障，设备管线堵冻等，都可以引起塔压的变化。
例如，釜温突然升高、冷剂量减少、进料中轻组分含量增加或进料量加大、采出管线堵塞都会引起塔压升高。
另外，塔顶调节阀失灵也会引起塔压波动。
图3 塔顶压力监控在生产过程中当上述因素发生变化时，塔压发生变化，控制塔压的调节机构就会自动动作，使塔压恢复正常。
塔压发生变化时，首先要判断引起压力变化的原因，而不是简单的只从调节上使塔的压力恢复正常，要从根本上消除变化的因素，才能不破坏塔的操作。
例如，当冷剂量不足或塔顶冷凝器设备出现故障时引起塔压升高时，若不提高冷剂量，而只是加大塔顶采出量来恢复正常的塔压，就有可能使重组份带到精馏段，造成塔顶产品质量不合格；又如，釜温过低引起塔压下降，若不提釜温，而是单靠通过减少塔顶采出量来恢复正常塔压，将造成釜液中轻组分大量增加，使塔底产品不合格。
当釜温突然升高，引起塔压上升时，重要的是恢复塔釜正常的温度，而不是单靠增加冷剂量和加大塔顶采出量来降低塔压；否则将容易产生液泛，破坏塔的正常操作。
精馏操作中，要针对引起塔压变化的原因相应的进行调节，常用的方法有三种。
精馏塔的安全运行分析——精馏塔的温度控制
The earth is in motion all the time, and a person will not always be in an unlucky position.模板参考（页眉可删）精馏塔的安全运行分析——精馏塔
的温度控制
精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。
(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。
适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。
调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。
例如，灵敏板温度升高时，则反映塔顶产品组成zn下降，故此时发出信号适当增大回流比，使XD上升至合格值时，灵敏板温度降至规定值。
(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处，称为提馏段温控。
适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时，其采用的调节手段是根据灵敏板温度，适当调节再沸器加热量。
例如，当灵敏板温度下降时，则反映釜底液相组成Xw变大，釜底产品不合格，故发出信号适当增大再沸器的加热量，使釜温上升，以便保持工w的规定值。
(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近，而对产品的纯度要求又较高时不宜采用一般的温控方法，而应采用温差控制方法。
温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的，采用此法易于保证产品纯度，又利于仪表的选择和使用。
「精馏塔常用的一些控制方案」
精馏塔常用的一些控制方案塔的作用是在同一个设备中进行质量和热量的交换，是石油化工装置非常重要的设备。
塔的型式有板式塔(泡罩塔、浮阀塔、栅板塔等)、填料塔（高效填料、常规填料、散装填料、规整填料等）、空塔。
塔由筒体和内件组成。
蒸馏塔由精馏段和提馏段组成，进料口以上是精馏段，进料口以下是提馏段。
精馏塔的控制方案主要从塔压、釜温、顶温、塔釜液面四个方面来说明：1．精馏操作中塔压的控制调节方法塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。
任何一个精馏塔的操作，都应当把塔压控制在规定的指标内,以相应地调节其它参数。
塔压波动过大，就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡,使产品达不到所要求的质量。
所以,许多精馏塔都有其具体的措施,确保塔压稳定在适宜范周内。
对于加压塔的塔压,主要有以下三种调节方法（1)塔顶冷凝器为分凝器时,塔压一般是靠气相采出量来调节的，如图６－1所示。
在其它条件不变的情况下，气相采出量增大,塔压下降,气相采出量减小,塔压上升。
(2)塔顶冷凝器为全凝器时，塔压多是靠冷剂量的大小来调节,即相当于调节回流液温度，如图6-２所示。
在其它条件不变的前提下，加大冷剂量,则回流液的温度降低,塔压降低，若减少冷剂量,回流液温度上升，塔压上升。
（3)热旁通(浸没式)法调节塔压。
对于常压塔的压力控制，主要有以下三种方法（1)对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下,无需安装压力控制系统，应当在精馏设备（冷凝器或回流罐）上设置一个通大气的管道，以保证塔内压力接近于大气压。
(2）对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时，塔顶压力的控制可采用加压塔塔压的控制方法,如图6-1、图6-2。
(3）用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力,如图6－6所示。
2.精馏操作中塔釜温的控制调节方法釜温是由釜压和物料组成决定的。
精馏过程中，只有保持规定的釜温,才能确保产品质量。
因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。
当釜温变化时,通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量,将釜温调节至正常,见图6-７a、图6－7ｂ。
串级调节对精馏塔塔釜温度的控制
串 级 调 节 对 精 馏 塔 塔 釜 温 度 的 控 制
吉林 石化 公 司 丙烯腈厂 赵 晓 芹
［ 摘 要］ 精馏塔的 温度是控制精馏操作分 离质量和效率 的重要 参数 。对于化工生产 中对 分离质量要求很高的精馏操作 来说 ， 控制
精 馏 塔 温度 的稳 定就 显得 至 关重 要 。本 文 论 述 了应 用 串级 控 制 系统取 代 单 回路 对精 馏 塔 塔 釜 温度 的控 制 的意 义 。 ［ 关键词 ］ 精馏塔 温度 串级调 节
科技信息．
工 程 技 术
题。 这要求在设计之初 ， 就要考虑到养护的问题 ， 并使之简单化 ， 以容 可 易 的实行 。例如收费站的设立 ， 一定要考 虑其 可行性 ， 在设计的时候不 能随意的设置 ， 等公路建成后 ， 却发现设计是 不合理 的 ， 具体实施起来 ， 寸步难行 ， 这就大大地阻碍 了公路养护的实行 。 ２公路 的设计和建设 ， ． 要考虑到当地的实际情 况以及公路建成后的 使用情况 。 如果当地经济发达 ， 这就要考虑养护 的执行性 ， 经济发达 ， 那 么车流量 就大 ， 同样 的养护起来 就困难 ， 养护频 率也会加大 ， 以设计 所 之初 ，一定要考虑实际情况 以及这些实际情 况给公路 养护带来 的实施 的负担。不能一味的按“ 规律” 办事 ， 使设计和建设千篇 一律 ， 不按实际 办事 ， 必然使公路 的设计 和建设 的效率大 打折扣 。 总的来说 ， 公路的设 计和建设要考虑 的因素很 多 ， 中公路的养护 其 这个因素 ， 是其中主要去考虑的 因素 。不管是公路 的养护 ， 还是公路的 设计和建设 ， 都离不开路 ， 它们是相 依相存的 ， 总要 在另一方看 到另一
方的影子。
１ ． 公路的 日常养护给公路 的设计和建设带来实际经验的可操作性 。 设计是图纸上理论层 面， 而建设 又是基于设计 的 ， 那么它们都缺乏实际 的经验的指导。如果光纸上谈兵 ， 是不会有什 么进步的 ， 而公路 的 日常 养护却给这些 理论层面 的东西带来可 喜的可操作 性 。我们可 以在公路
自动控制精馏说明书
自动控制精馏实验装置使用说明书一、装置与流程1、简介：本装置主要包括三个部分：精馏设备、控制柜、软件系统。
下面分别加以说明。
A、精馏设备主要由精馏塔体、精密精馏塔头、多组分接输器、电加热套、不锈钢框架组成。
塔体固定在不锈钢框架上，全部由玻璃制成，塔外壁采用新保温技术制成透明导电膜，精馏时通电加热保温以抵消热损失。
在塔的外部还罩有玻璃套管，既能绝热又能观察到塔内气液流动情况。
（1）Ф25×1000mm透明导电膜保温控温精馏柱，柱中间位置有测温铂电阻Pt100；（2）填料: Ф3 不锈钢填料；（3）保温套管直径 : 60～80mm；（4）保温加热功率:300w；套管上端有加热线、测温线接口；（5）釜容积：1000ml；（6）精密精馏头：为一蛇管式换热器，换热面积为0.06m2。
（7）回流分配装置由回流分配器与控制器(回流比表和电磁铁)组成。
回流分配器由玻璃制成，两个出口管分别用于回流和采出，引流棒为一根φ4mm的玻璃棒(或带磁铁三角漏斗)，内部装有铁芯，可在控制器的作用下实现引流。
此回流分配器既可通过控制器实现手动控制回流比（回流与采出的时间），也可通过计算机实现自动控制。
（8）多组分接输器。
在减压精馏过程中，使用多组分接输器，可以使整个体系真空稳定，特别是取瞬时样和更换馏分时。
其使用方法如下：（1）接收馏分时，三通和旋塞的状态如图3-1，精馏系统可以从b-a，b-c抽气；（2）取瞬时样和更换馏分时，三通阀在图3-1基础上逆时针旋转90度，精馏系统通过a-c 抽气，旋塞旋转180度，接受器可以从排空管泄气，使内外压力平衡以便更换接受器或者取样分析。
（3）更换新的接受器时，需在接受器磨口涂抹硅脂，连接上接输器后，旋转一圈使磨口接触紧密；旋塞旋转90度，关闭排空，三通再逆时针旋转90度，使精馏系统处于密闭状态，接受器通过c-b抽真空，压力稳定后，使三通和旋塞回复图3-1状态（注意旋塞旋转方向，勿使接受器排空），继续接收馏分。
精馏塔控制方案
精馏塔控制方案引言精馏塔是一种常用的化工设备，广泛应用于石油、化工、制药等行业。
精馏塔的控制是保证塔内蒸汽、冷凝液、流体等流动的关键，能够有效地提高产品纯度和产量。
本文将介绍一种精馏塔控制方案，以提高塔的稳定性和效率。
1. 控制策略1.1 温度控制精馏塔的温度控制是塔内液体和蒸汽相平衡的关键。
通过控制塔顶和塔底的温度，可以调节塔内液位和物料的分离。
常见的控制策略有：•温度比例控制：根据塔顶温度的偏差与目标温度之间的比例关系，调整塔底的回流液流量。
•迭代控制：根据塔底液位的变化，通过反馈调整塔顶温度控制器的参数，以逐步达到温度的稳定。
1.2 压力控制精馏塔的压力控制主要是为了控制蒸汽流量和流体的分布。
压力控制可以通过以下策略实现：•PID控制：利用压力变送器测量塔内压力，并通过PID控制器调节废气量或提升风扇的转速，以保持塔内压力稳定。
•模型预测控制：利用塔内流体的数学模型，预测下一时刻的压力，然后通过调节控制器输出，实现精确的压力控制。
1.3 液位控制精馏塔的液位控制是控制塔内液体高度的重要环节，液位控制的好坏影响着塔内液体的扩散和分离效果。
常见的控制策略有：•PID控制：通过测量塔内液位高度，并根据设定的目标值进行反馈调节，保持液位稳定。
•前馈控制：通过预先计算液位的变化趋势，利用前馈信号及时调整液位，以提高液位的控制精度。
2. 性能评估为了评估控制方案的有效性和稳定性，需要对精馏塔的控制系统进行性能评估。
常用的评估指标有：•稳态误差：指控制系统在稳定状态下与目标值之间的偏差，稳态误差越小，说明控制系统越稳定。
•动态响应：指控制系统对于输入信号的响应速度和抑制扰动的能力。
动态响应越快，说明控制系统的响应速度越高。
•系统稳定性：通过计算系统的闭环传递函数，判断系统是否稳定。
如果传递函数的特征根都具有负实部，说明系统稳定。
3. 控制优化为了进一步提高精馏塔的控制效果，可以采用控制优化的方法。
常见的控制优化技术有：•模型预测控制：利用精馏塔的数学模型，预测未来一段时间内的塔内流体状态，并根据预测结果进行控制器的调整。
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。
精馏塔塔釜温度控制设计
封面目录1.概述 (1)2.工艺说明 (2)2.1. 工艺概述 (2)2.1.1.精馏工艺 (2)2.1.2.典型设备及工艺参数 (2)2.2. 工艺流程图 (3)2.3. 工艺对自动控制的要求 (3)3.设计 (4)3.1. 控制系统 (4)3.1.1.控制系统的确定 (4)3.1.2.控制系统参数的选择 (4)3.2. 控制规律确定 (4)3.3. 正反作用的确定 (4)3.3.1.执行器正、反作用的选择 (4)3.3.2.控制器正、反作用的选择 (5)3.4. 控制方案 (5)3.4.1.方块图 (5)3.4.2.抗干扰控制说明 (5)3.4.3.测量点选取 (6)3.5. 带控制点工艺流程图 (6)4.设备选型 (7)4.1. 设备一览表 (7)4.2. 仪表的选择 (7)4.2.1.温度计及温度变送器的选择 (7)4.2.2.蒸汽流量仪表的选择 (7)4.3. 执行器的选择 (8)5.安装、运行及注意事项 (9)5.1. 热电阻 (9)5.2. 温度变送器 (9)5.3. 流量检测仪表（蒸汽流量计） (10)6.总结 (11)参考文献 (11)高沸塔塔釜温度控制1.概述精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。
精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制设计长期以来一直受到人们的高度重视。
精馏塔是一个多输入和多输出的对象，它由很多级塔板组成，内在机理复杂，对控制作用响应缓慢，参数间相互关联严重，而控制要求又大多较高。
这些都给自动控制的实施带来一定困难。
同时各塔工艺结构特点又千差万别，这就更需要深入分析工艺特性，进行自动控制方案的设计和研究。
精馏过程是一个复杂的传质传热过程，表现为：“过程变量多，被控变量多，可操纵的变量也多；过程动态和机理复杂”，这些给自动控制设计带来了不小的麻烦。
作为化工生产中应用最广的分离过程，精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。
精馏塔提馏段的温度控制设计
、成绩过程控制仪表课程设计设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX ,专业班级自动化X X X X班学号 XXXXXXXXXXX指导老师 XXX2019年XX月XX日{《过程控制仪表》课程设计评分标准表姓名：XX 学号：XXXXXXXXX课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。
100-90分（优秀）、89-80（良好）、79-70（中等）、69-60（及格）、低于60（不及格）《过程控制仪表课程设计》任务书目录1.设计任务与要求 (1)设计任务 (1)设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)控制方案的确定 (2)系统原理及方框图 (3)仪表选型 (4)4.系统仿真分析 (10)5.控制系统仪表配接图及说明 (13)6.仪表型号清单 (13)7.总结 (13)参考文献 (14)1.设计任务与要求设计任务过程控制仪表课程设计，是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程，实践教学环节，也是一次全面的专业知识的运用和实践。
⑴巩固和深化所学课程的知识：通过课程设计，要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法，来解决工程实际中的具体的设计问题，检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度，以进一步巩固和深化所学课程的知识。
⑵培养学生的设计、实践能力：通过课程设计，从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书，可以培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤，为以后从事工程设计打下良好的基础。
⑶使学生能熟悉和运用设计资料，学会查阅相关文献，如有关国家标准、手册、图册等，以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。
设计要求（1）编写过程控制仪表设计说明书。
内容包括：控制系统的简单介绍，工艺流程分析；各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标；控制系统的仿真分析；仪表间的配接说明。
精馏塔提馏段温度控制方案
精馏塔提馏段温度控制方案
精馏塔的提馏段温度控制方案可以通过以下几个步骤实施：
1. 设置目标温度：根据产品的蒸汽化温度和沸点等物理性质，确定塔顶的目标温度。
这个温度应该足够高，使得目标组分能够从原料中蒸发出来。
2. 监测温度：在塔顶和其他关键位置安装温度传感器，监测塔内各个位置的温度变化，并将数据传输给温度控制系统。
3. 确定控制策略：根据温度传感器的监测数据，控制系统分析和计算，确定合适的控制策略。
常见的策略包括比例控制、比例积分控制和比例积分微分控制等。
4. 调节操作：根据控制策略的结果，控制系统会输出相应的控制信号，调节塔顶的加热或降温装置，以达到目标温度。
5. 反馈调整：监测实际温度和目标温度之间的偏差，并根据调整的结果进行反馈调整，进一步优化控制策略。
需要注意的是，精馏塔提馏段温度控制方案还需要考虑其他因素，如进料流量、冷却介质温度等。
此外，不同的塔设计和操作条件可能需要不同的控制策略，因此具体的温度控制方案应根据具体情况进行定制。
精馏塔精馏段温度控制设计方案
精馏塔精馏段温度控制设计方案1.课题研究的背景和意义石油化工生产常需将液体混合物分离以达到提纯或回收有用组分的目的。
分离互溶液体混合物有许多种方法，精馏是在炼油、化工等众多生产过程中广泛应用的一个传质过程。
精馏过程通过反复的汽化与冷凝，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。
精馏塔的控制直接影响到产品质量、产量和能量消耗，因此精馏塔的自动控制问题长期以来一直受到人们的高度重视⑴。
精馏过程是由精馏装置来实现的，精馏装置一般是由精馏塔、再沸器（重沸器）、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。
实际生产过程中，精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种。
石油化工等大型生产过程主要采用的连续精馏。
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸溜的原理是蒸气由塔底进入。
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。
精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，其内在机理复杂，动态响应迟缓，变量之间相互关联，不同的塔工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题⑴02.课题研究的现状随着生产过程向着大型、连续和强化方面发展，对操作条件要求更加严格，参数间相互关系更加复杂，对控制系统的精度和功能提出许多新的要求，对能源消耗和环境污染也有明确的限制，采用传统的单回路PID控制往往不能达到控制要求，为此，需要在简单控制系统的基础上，采取其他设施，组成复杂控制系统，也称多回路控制系统。
精馏塔温度控制系统设计.doc(20210408004019)
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目精馏塔温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化093学号：090302074学生姓名：杨昌宝指导教师： ____________________ （签字）起止时间： ____________________课程设计（论文）任务及评语摘要随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多，分离的产品纯度越来越高。
采用提馏段温度作为间接质量指标，它能够较直接地反映提馏段产品的情况。
将提馏段温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。
所以，在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时，常采用提馏段温度控制方案。
由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。
精馏塔的大多数前馈信号采用进料量。
当进料量来自上一工序时，除了多塔组成的塔系中可采用均匀控制或串级均匀控制外，还有用于克服进料扰动影响的控制方法前馈—反馈控制。
前馈控制是一种预测控制，通过对系统当前工作状态的了解，预测出下一阶段系统的运行状况。
如果与参考值有偏差，那么就提前给出控制信号，使干扰获得补偿，稳定输出，消除误差。
前馈的缺点是在使用时需要对系统有精确的了解，只有了解了系统模型才能有针对性的给出预测补偿。
但在实际工程中，并不是所有的干扰都是可测的，并不是所有的对象都是可得到精确模型的，而且大多数控制对象在运行的同时自身的结构也在发生变化。
所以仅用前馈并不能达到良好的控制品质。
这时就需要加入反馈，反馈的特点是根据偏差来决定控制输入，不管对象的模型如何，也不管外界的干扰如何，只要有偏差，就根据偏差进行纠正，可以有效的消除稳态误差。
解决前馈不能控制的不可测干扰。
前馈反馈综合控制在结合二者的优点后，可以提高系统响应速度关键词：提馏段温度前馈- 反馈串级控制目录第1 章绪论..................................... 错误! 未定义书签。
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吉林化工学院论文题目：精馏塔塔釜温度自动控制方案班级：化工0904姓名：吴占鹏、齐明宇学号：090110410、09110409指导教师：刘艳杰日期：2011.12.22精馏塔塔釜温度自动控制方案化工0904吴占鹏、齐明宇摘要在石油、轻工、化工等生产过程中，常常需要将原料、中间产物或粗产品中的组成部分进行分离，而精馏是最常用的方法。
精馏是石油、化工等众多生产过程中广泛应用的传质过程，通过精馏过程，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。
分离的机理是利用混合物中各组分的挥发度不同（沸点不同），使液相中的轻组分（低沸点）和汽相中的重组分（高沸点）相互转移，从而实现分离。
精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。
精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理较为复杂、动态响应迟缓、变量之间相互关联，不同的塔结构差别很大，而工艺对控制的要求又较高，所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。
我们此次设计就是要设计一个精馏塔温度的控制系统。
要求当物料进入精馏塔时，塔釜的温度可控并且温度恒定，保证生产的连续性。
关键词：精馏、控制、塔釜温度Ab In stractpetroleum, light industry, chemical industry and other production process, often need will raw materials, semi-finished products or coarse product parts of separation, and distillation is the most commonly used methods. Distillation is oil, chemical industry, etc widely applied in theproduction process of mass transfer process, through the distillation process, make the various components of the mixed material separation, the purity of the specified respectively. Separation mechanism is using in the mixture of various components of the volatility for different (boiling point different), make the liquid light component (low boiling point) and a restructuring of the vapor phase (high boiling point) transfer to each other, so as to realize the separation. Rectification device by distillation, reboiler, condensing cooler, backflow cans and reflux pump etc. The column is a multiple input multiple output of multivariable process, the inner mechanism of the more complex and dynamic response is slow, variable correlate, different tower structure difference is very big, and process to control requirements and higher, so make sure the control scheme of the column is a very important issue. This design is to design a column of the temperature control system. Requirements when the material into the column, column reactor temperature controlled and constant temperature, to ensure continuity of production.Keywords: distillation, control temperature, column reactor引言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，也就是说在提馏段上升的轻组分的易挥发组分逐渐增多，难挥发组分逐渐减少，而下降液相中易挥发组分逐渐减少，难挥发组分逐渐增多，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，可以避免轻约分流失，提高物料的回收率；也可减少残余物料的污染作用。
控制的必要性影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰（如进料流量，温度及成分等的变化对温度的影响）。
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。
灵敏板是当外界条件或负荷改变时精馏塔内温度变化最灵敏的一块塔板。
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。
从上述干扰分析来看，有些干扰是可控的，有些干扰是不可控的。
从而选择一种可靠并且稳定的控制系统是非常重要的。
第1章控制方案的设计1.1 精馏塔的干扰因素1．进料量波动的影响；2．进料成分波动的影响；3．进料温度波动的影响；4．蒸汽压力波动的影响；5．回流量和冷剂量波动的影响。
1.2 方案选择由于本设计主要考虑物料、压力等物理量对精馏塔釜温度的影响，并且干扰变化剧烈，幅度大，有时从0.5Mpa突然下降到0.3Mpa，压力变化40％。
干扰幅度较大，所以应用串级控制系统。
1.3塔釜温度的串级控制工作原理串级控制系统就是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。
整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。
副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。
一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。
二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。
为了提高精馏效率和保证产品纯度，我们采用灵敏板温度调节器与再沸器加热蒸汽流量调节器串级控制系统来对灵敏板温度进行控制。
其中灵敏板温度调节器是主调节器，再沸器加热蒸汽流量调节器是副调节器。
通过实际改造和使用，串级调节与单回路控制相比较，串级控制有许多优点：1、抗干扰性强。
由于主回路的存在，进入副回路的干扰影响大为减小。
同时，由于串级控制系统增加了一个副回路，具有主、副两个调节器，大大提高了调节器的放大倍数，从而也就提高了对干扰的克服能力，尤其对于进入副回路的干扰。
表现更为突出。
2、及时性好。
串级控制对克服容量滞后大的对象特别有效。
3、适应能力强。
串级控制系统就其主回路来看，它是一个定值控制系统，但其副回路对主调节器来说，却是一个随动控制系统，主调节器能够根据对象操作条件和负荷的变化情况不断纠正副调节器的给定值，以适应操作条件和负荷的变化。
通过采用串级控制系统，塔釜温度控制更加平稳，产品纯度很高，随着控制系统软件和硬件的不断发展和完善，计算机集散型控制系统的应用和普及，精馏塔的分离质量将会越来越好，分离精度也将会越来越高。
塔釜温度串级控制示意图如图1：图1 塔釜温度串级控制示意图第3章系统各仪表选型3.1 控制方案的工作过程图2 系统方框图3.2 温度传感器的选择热电偶作为温度传感元件，能将温度信号转换成电动势（mV）信号，配以测量毫伏的指示仪表或变送器可以实现温度的测量指示或温度信号的转换。
具有稳定、复现性好、体积小、响应时间较小等优点、热电偶一般用于500°C以上的高温，可以在1600°C高温下长期使用。
热电阻也可以作为温度传感元件。
大多数电阻的阻值随温度变化而变化，如果某材料具备电阻温度系数大、电阻率大、化学及物理性能稳定、电阻与温度的关系接近线性等条件，就可以作为温度传感元件用来测温，称为热电阻。
热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
大多数金属热电阻的阻值随其温度升高而增加，而大多数半导体热敏电阻的阻值随温度升高而减少。
铂铑10－铂热电偶传感器测温范围在0~1600℃，WRP型铂铑10－铂热电阻性能可靠、耐高温、抗氧化，可长期工作在0~1600℃环境下。
3.4 执行器的选择调节器是控制系统的大脑和指挥中心，是整个控制系统的核心所在，输入信号进入调节器，并且按照调节器的控制规律进行计算，即进行大脑的信号处理，运算处理的结果作为调节器的输出信号控制执行机构的动作，完成指挥控制系统的任务。
执行器在控制系统中夜起着重要的作用，它直接实施控制系统的动作就好像人体的五官和手脚一样，大脑是调节器，而手就是执行器。
执行器是一种现场类仪表因此它的精度、使用寿命、抗干扰和环境的适应能力等就是人们所关注的指标。
控制器的动作是由调节器的输出信号通过各种执行机构来实现的，在由电信号作为控制信号的控制系统中，目前广泛使用的是以下三种控制方式：1．按动力来源分，有气动和电动两大类；2．按动作极性分，有正作用和反作用两大类；3．按动作特性分，有比例和积分两大类。
3.4 调节器的选择调节器是控制系统的大脑和指挥中心，是整个控制系统的核心所在，输入信号进入调节器，并且按照调节器的控制规律进行计算，即进行大脑的信号处理，运算处理的结果作为调节器的输出信号控制执行机构的动作，完成指挥控制系统的任务。
第4章结论本次设计利用多种器件来完成系统控制，充分结合了所学的知识来完成系统设计，使本系统成功的对精馏塔塔釜温度的调节与控制，具有良好的使用性和经济型，为精馏塔温度的控制起到了积极的作用。
整个系统结构简单，操作方便、灵活，具有良好的使用价值和市场经济价值。