连续精馏塔装置控制系统设计开题报告

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1、 本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告 题目： 连续精镏实验装置控制系统设计 姓名： 学号： 年级： 专业： 化学化工与工艺 指导教师：姓名 职称 学科 年 月 日 一、选题依据一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义） 选题目的： 1 作为对自己大学四年所学知识的一个总结，可使所学知识更加系统化、直 观化，将理论知识与生产实际挂钩，是在总体认识水平上的一个提高。 2 进一步熟悉连续精馏实验的流程和构造。 3 通过对精馏塔设备装置的控制进一步了解塔设备和对控制系统的了解。 4 精馏塔与控制系统的结合是精馏操作自动化，操作过程，更加简单方便。 5 为精馏塔的研究进步贡

2、献一份力量。 选题意义： 精馏实验装置是对现实化工生产的模拟，通过对实验精馏装置系统的控制 的设计可以对以后进入化工精馏操作打下基础，提供方便。 精馏过程是现在化工生产中应用极为广泛的传质过程，其目的是利用混合 液中各组分挥发分的不同将各组分进行分离，并达到规定的纯度要求。 随着工业生产的发展，在一个生产装置中要求控制的参数越来越多，而且 各个被控参数之间 常常是互相耦合的，形成了一个互相关联的多变量系统。精 馏塔是石油化学工业中的一种常见分离设备，精馏过程是一个复杂的传质、传热 过程，它不仅具有严重的非线形、不确定性和时变性，而且各通道之间存在着较 强的耦合作用。精馏塔的控制目标是塔顶、塔底

3、产品之一应该达到规定的浓度， 而另一产品也应保证在规定的范围内。在精馏操作中，产品质量应该控制到刚好 满足要求，处于“卡边”生产，超过规格的产品是一种浪费，因为它的售价不会更 高只能增加能耗。因此提高产品质量，控制产品质量尤为重要，而精馏塔常见 的温度控制系统就是一个多变量耦合系统， 研究精馏塔的温度控制对精馏塔的控 制技术的发展显得尤为重要。 二、文献综述内容二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现 状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献） 精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作， 在化工炼油石油化工等 工业中得到广泛的应用. 精馏塔是精馏过程中关

4、键的设备， 它是一个非常复杂的现象。 在精镏操作中， 被控变量多，可以选用的操作变量亦多，它们之间又可以有各种不同组合，所以 控制方案亦多。由于精馏塔对象的通道很多，反应缓慢，内在机理复杂，变量之 间相互关联，加以对控制要求又较高，因此必须深入分析工艺特征，总结实验经 验，结合具体情况，才能设计出合理的控制方案。 精馏塔是化工生产中分离互溶液体的典型分离设备。 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和组分的沸点或饱和蒸汽压 不同，使轻组分（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的成分）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

5、 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 液体重易挥发组分逐渐减少，难挥发组分逐渐增多，从而实现分离目的，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； 也可以减少残余无聊的污染作用。 影响精馏塔温度不稳定的因素主要来自外界的干扰（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 馏塔塔釜内灵敏版的温度来控制的， 灵敏板是当外界条件或

6、负荷改变是精馏塔内 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 精馏塔装置控制系统在化学工业生产中占据相当重要的位置， 应用的越来越 广，取得的成果越来越高，所创在的经济效益也越来越大。无论国内国外都是显 而易见的，在国外对精馏设备的研究与应用已达到了相当高的程度，在国内也已 经突飞猛进的发展，但还有些不足这处需进一步研究与发展。 主要参考文献主要参考文献： 1贾绍义,柴诚敬主编.化工原理课程设计.天津:天津大学出版社,2002 2涂伟萍,陈佩珍,程达芬主编.化工工程及设备设计.北京:化学工业出版 社,2000 3石油化学工业部化工规划院.塔的工艺计算.石油工业出版社,1979. 4路秀林,王者相等.塔设备.北京：化学工业出版社,2004.