精馏塔工艺要求和约束条件

   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。精馏塔的控制目标一般从质量指标、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．质量指标

   质量指标（即产品纯度）必须符合规定的要求。对于动态气相进料时，其进料量的变化过程也比较快，采用精馏段温控就比较及时。一般应使塔顶或塔底产品之一达到规定的纯度，要求另一个产品也应该维持在规定的范围之内，或者塔项和塔底的产品均保证一定的纯度要求。如果产品质量不合格，它的价值就将远远低于合格产品。但决不是说质量越高越好。由于质量超过规定，产品的价值并不因此而增加；而产品产量却可能下降，同时操作成本主要是能量消耗会增加很多。因此，总的价值反倒下降了。由此可见，除了要考虑使产品符合规格外，还应同时考虑产品的产量和能量消耗。

   2．产品产量指标

   在达到一定质量指标要求的前提下，应得到尽可能高的产量，从而使产品的回收率提高。这对于提高经济效益显然是有利的。

   产品的回收率定义为产品量与进料中该产品组分的量之比。即：

           Ri=P/Fzi                                      （8）

   生产效益除了产品纯度与产品回收率之间的关系，还必须考虑能量消耗因素。由精馏原理可知，用精馏搭进行混合物的分离是要消耗一定能量的；要使分离的产品质量越高，产品产量越多，所需的能量也就越大。

精馏塔的基本控制方案

   精馏塔的基本控制方式是讨论复杂和特殊控制方案乃至***1优控制的基础，同时也是目前实际应用中***1常见的方案。（3）进料温度TF及进料热量QF的变化进料温度通常是较为恒定的。精馏塔是一个多变量对象，因此如果将任意一个被调参数和任意一个调节参数组成调节回路，就可能有许多调节方案。而产品质量往往是精馏过程的主要目标，因此，在基本控制方案中，以产品质量指标来选取调节参数，一种是采用温度作为间接质量指标，一种是采用产品成分等作为直接质量指标。

   （l）按提馏段指标的控制方案

如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料，塔顶或精馏段板上温度不能很好地反映组分变化和实际操作回流比大于几倍***1小回流比时，可采用提馏段控制。提馏段温度是衡量质量指标的间接指标，而以改变再沸器加热量作为控制手段的方案，就是提馏段温控。

该方案以提馏段塔板温度为被控变量，加热蒸汽量为操纵变量。在精馏塔的操作中，当干扰产生时，多个塔板中灵敏板的变化量***明显。除了这个主要控制系统外，还设有若干个辅助控制系统；进料量F为定值控制或用均值控制系统；对塔底采出量B和塔顶馏出物D，按物料平衡关系分别设有塔底与回流罐的液位控制器作均匀控制；为维持塔压恒定，在塔顶设置压力控制系统，控制手段是控制冷凝器的冷却量；提馏段温控时，回流量采用定值控制，且回流量应足够大，以便当塔的处理量***1大时，仍能保持塔顶产品的质量指标在规定的范围内。

   提馏段温控由于采用了提馏段温度作为间接质量指标。因此，它能够较直接地反映提馏段产品情况。将提馏段恒定后，就能较好地保证塔底产品的质量。

   对于液相进料时，进料量或进料成分的变化很快影响塔底的成分，而提馏段温控比较及时，动态过程也比较快。假如不恒定，进料温度和进料热量的变化会影响到塔的焓平衡，因此必须保持进料温度的恒定。提馏段温控的一个特点是回流量足够大，因而在保持塔底质量的前提下，仍能保持塔顶质量，因此即使塔顶产品质量要求比塔底严格时，仍可采用提馏段温控。

回收原理

酒精回收塔的工作原理是利用旋转产生的离心力场代替常规重力场，极大地强化气液传质过程。在多元精馏中，影响关系要复杂得多，当进料中某一组分的浓度变化时，必然使其他组分的浓度变化。这种利用超重力技术研发出的新型精馏设备在实际应用当中能使空气与酒精、***等溶液两相的相对速度大大提高,相界面更新加快,生产强度成倍提高，达到增加回收效率、缩小设备尺寸和降低能耗的目的，有着“化学工业的晶体管”的美誉。

其具体实现过程是：作为连续相的气体由进气口2进入壳体，在压差的作用下从转子外侧沿着静折流圈与动折流圈之间的间隙曲折地由外向中心流动，***经出气口5离开床体；作为分散相的溶液由进液口6进入至动盘中心，随后被一系列高速旋转的动折流圈反复甩向静折流圈，***在壳体内收集后由出液口9引出回收。1．设置精馏塔控制方案的基本观点（1）按物料及能量平衡关系进行控制对于一个实际操作的二元精馏塔，在进料成分一定时，只要把D／F和V／F调节一定。液相在其间经历了多次加速—抛出—撞击的过程，在此过程中，液体与气体以极大的相对速度逆流接触，液体以极其细微的液滴甩离动圈的筛孔，高速运动的液滴在动静圈上被碰撞、剪切和飞溅，形成细小的液滴、液丝、液膜，从而获得了比表面积极大而又不断更新的气液界面，使气液接触相当充分，因此具有极高的传质速率。