![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные переменные процесса.
Автоматическое регулирование процесса ректификации – одна из наиболее сложных задач, возникающих при автоматизации химических производств. Это объясняется сложным характером технологического процесса, взаимной зависимостью основных регулируемых параметров, а также большой инерционностью и запаздыванием, присущим ректификационным колоннам, как объектам регулирования. Ректификационные колонны и установки как ОУ представляют собой сложные динамические системы с ярко выраженной распределенностью параметров по температуре, концентрации, составу, давлению, если колонна имеет большое количество тарелок (более 50); с нелинейностью статических характеристик, значительной инерционностью и запаздыванием практически по всем каналам управлений и возмущений, взаимосвязанностью параметров, наличием значительного числа возмущений и помех и т.д. Например, зависимость состава конечного продукта от расхода пара, подаваемого в кипятильник и расхода флегмы, подаваемой на орошение. Нелинейность статических характеристик вызывает неоднозначность связи между регулирующими воздействиями и регулируемыми величинами. Распределенность параметров требует применения распределенных управляющих воздействий. Например, существенная распределенность процесса по температуре и концентрации по высоте аппарата требует и распределенных управляющих воздействий, т.е. одним регулирующим органом невозможно поддерживать определенную температуру или концентрационный профиль по высоте аппарата. Необходимо два управляющих воздействия, т.е. температуру верха регулируем подачей флегмы, а температуру куба – подачей теплоносителя в кипятильник или в куб колонны. Нелинейность характеристик указывает на то, что управляющее воздействие не может быть однозначным на всем диапазоне. Например, увеличение расхода пара в кипятильнике вначале вызывает повышение концентрации низкокипящих компонентов в дистилляте, а затем, понижение. В этом случае важно работать в режимах по паровой нагрузке слева от точки экстремума. Типовая установка для ректификации двухкомпонентной смеси состоит из емкости исходной смеси, теплообменника, в котором исходная смесь подогревается до температуры кипения, ректификационной колонны с кипятильником, конденсатора и флегмовой емкости.
Задача управления процессом ректификации заключается в получении продуктов разделения (дистиллята и кубового остатка) определенной чистоты при заданной производительности установки и минимальном расходе греющего пара. Показателем эффективности процесса ректификации является состав целевого продукта (дистиллят или кубовый продукт), а целью управления – поддержание этого состава на заданном значении (или целью регулирования является сохранение материального и теплового балансов в колонне). Если целевым продуктом является кубовый продукт, то для достижения цели управления следует регулировать:
Контролю подлежат: расходы исходной смеси, дистиллята, флегмы, кубового остатка, теплоносителей и хладагента; составы и температура конечных продуктов; температуры исходной смеси, теплоносителей и хладагентов; температуры по высоте колонны; давление в верхней и нижней частях колонны, а также перепад давления по высоте колонны. Сигнализации подлежат: уровень в кубе колонны, давление в колонне, температура в колонне, расход исходной смеси.
|