过程控制系统课程设计

1、分馏原理 、
两种液体混合物的分馏为例， 以A、B两种液体混合物的分馏为例，介绍分馏 、 两种液体混合物的分馏为例 的基本原理。在压力一定的情况下， 、 二种组分 的基本原理。在压力一定的情况下，A、B二种组分 混合溶液汽—液相温度 浓度曲线如图所示。 液相温度—浓度曲线如图所示 混合溶液汽 液相温度 浓度曲线如图所示。 纯A的沸点是 140℃，纯B的沸点是 175℃。两组分的混合比 ℃ 变化时， 变化时 ， 混合溶液的沸 点也将随之变化 ， 如图 10.1中液相曲线所示 ； 中液相曲线所示； 中液相曲线所示 图中还标出了温度变化 时 ， 汽相组分的变化曲 线 。
2、精馏塔的控制要求 、 1）保证产品质量 ） 2）保证平稳生产 ） 3）满足约束条件 ） 4）节能要求和经济性 ） 精馏塔的操作情况必须从整个经济收益来 衡量。在精馏操作中，质量指标、 衡量。在精馏操作中，质量指标、产品回收率 和能量消耗均是要控制的目标。其中质量指标 和能量消耗均是要控制的目标。 均是要控制的目标 是必要条件，在优先保证质量指标的前提下， 是必要条件，在优先保证质量指标的前提下， 应使产品产量尽量高一些， 应使产品产量尽量高一些，能量消耗尽可能低 一些。 一些。
1、提馏段参数控制 、
二、精馏段参数控制
Pt Tm T
LC
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精 馏
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u
Rm
塔
R
Pp VD
D
三、塔顶与塔底两端产品质量控制
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注意问题： 注意问题： 1、复杂控制系统？ 、复杂控制系统？ 2、按工程标准画工艺图 、
参考文献： 参考文献： [1] 王再英，刘淮霞等. 过程控制系统与仪表. 机械工业出版社，2006，P209 王再英，刘淮霞等 过程控制系统与仪表 机械工业出版社， ， －315 [2] 魏克新，王云亮，陈志敏 MATLAB语言与自动控制系统设计 机械工业出 魏克新，王云亮，陈志敏. 语言与自动控制系统设计.机械工业出 语言与自动控制系统设计 版社， 版社，2004 [3] M. Mokhtari，M. Marie. MATLAB与SIMULINK工程应用 赵彦玲, 吴淑红 ， 与 工程应用. 赵彦玲 工程应用 电子工业出版社, 译, 电子工业出版社 2002 [4] 张静 MATLAB在控制系统中的应用 电子工业出版社，2007 张静. 在控制系统中的应用. 在控制系统中的应用 电子工业出版社， [5] 俞金寿 蒋慰孙 过程控制工程 电子工业出版社，2007 俞金寿, 蒋慰孙. 过程控制工程. 电子工业出版社， [6] 孙洪程 翁唯勤 过程控制工程设计 化学工业出版社，2001.3 孙洪程, 翁唯勤. 过程控制工程设计. 化学工业出版社， [7] 黄正慧 刘朝英等 过程控制系统工程设计 科学出版社，1995 黄正慧,刘朝英等 过程控制系统工程设计. 科学出版社， 刘朝英等.
设原溶液中A占 ％ 设原溶液中 占 20％ ， B占 80％ ， 把 占 ％ A，B混合液加热到 混合液加热到164.5℃时，液体沸腾。 液体沸腾。 ， 混合液加热到 ℃ 这时， 与液相共存的气相成分比是A占 这时 ， 与液相共存的气相成分比是 占 45.8％，B占54.2％。将这些气体单独冷 ％ 占 ％ 凝后所形成的混合液体中， 为 凝后所形成的混合液体中，A为45.8％， ％ B为54.2％；如果再使混合液体沸腾，其 为 ％ 如果再使混合液体沸腾， 沸点为154.5℃。 这时气态成分比又变成 沸点为 ℃ A占 73.5％ ， B占 26.5％ ， 这样反复进行 占 ％ 占 ％ 上述操作，不断蒸发和冷凝， 上述操作，不断蒸发和冷凝，……，最终 ， 就 可 以 将 A 分 离 出 来 。
过程控制系统课程设计
——精馏塔温度控制系统
一、精馏塔过程控制系统
精馏是利用混合液中不同组分挥发温度的差 异将各组分分离的过程。 异将各组分分离的过程。精馏塔是精馏过程的关 键设备，是一个多参数的被控过程， 键设备，是一个多参数的被控过程，不同工艺要 求的精馏塔结构不相同，工艺参数、 求的精馏塔结构不相同，工艺参数、变量之间存 在多种组合，控制方案繁多；另外，精馏工艺控 在多种组合，控制方案繁多；另外， 制要求较高，控制相对困难。 制要求较高，控制相对困难。只有对生产工艺进 行深入分析，才能设计出合理的控制系统。 行深入分析，才能设计出合理的控制系统。
二、精馏塔的工艺过程
如右图表示精馏 塔物料流程图。 塔物料流程图 。 进料 F从精馏塔中段某一 塔板上进入塔内， 塔板上进入塔内 ， 这 块塔板就称为进料板。 块塔板就称为进料板 。 进料板将精馏塔分为 上下两段， 上下两段 ， 进料板以 上部分称精馏段； 上部分称精馏段 ； 进 料板以下部分称提馏 段 。