曹會(huì)立

摘要：精餾塔是我國傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展中的主要生產(chǎn)裝置，其主要是用來分離和提純混合物中的某種物質(zhì)。而精餾塔也憑借著自身的應(yīng)用效果，得以在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。本文以精餾塔的概述分析入手，從精餾塔的控制要求，即質(zhì)量指標(biāo)、平穩(wěn)操作、規(guī)定變量，提出自動(dòng)控制系統(tǒng)在精餾塔運(yùn)行中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：精餾塔;自動(dòng)化控制系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì);應(yīng)用措施

一、精餾塔的概述分析

目前，我國工業(yè)生產(chǎn)過程中，精餾塔的作用越來越大，其主要的應(yīng)用目標(biāo)是將混合物中的組分進(jìn)行有效分離。再加上精餾塔的整體構(gòu)造較為復(fù)雜，塔底位置到進(jìn)料口處都是提餾段，塔頂位置到進(jìn)料口處都是精餾段。在精餾塔中出現(xiàn)了較多的塔板，并且同等高度的塔板是有液層的覆蓋，回流液經(jīng)過溢流管之后，通過上級(jí)搭板進(jìn)入到下級(jí)內(nèi)，與液體進(jìn)行有機(jī)接觸。每塊搭板位置不僅會(huì)發(fā)生上升蒸汽的冷凝回流，還存在液體汽化的轉(zhuǎn)熱過程，促使液相轉(zhuǎn)變?yōu)槠?，而那些難以會(huì)發(fā)的組分則會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象從汽相轉(zhuǎn)化為液相。但是，在這個(gè)過程中，需要控制好溫度和壓力，在塔頂位置和塔底位置得到相應(yīng)的物質(zhì)成分。

二、精餾塔的控制要求

（一）質(zhì)量指標(biāo)

在對(duì)精餾塔進(jìn)行控制時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)混合物的高效分離，需要保證其滿足相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)。通常情況下，保證精餾塔的塔底位置或者塔頂位置的某種組分提純純度在合理的質(zhì)量指標(biāo)范圍內(nèi)，而其他組分也需要控制在相關(guān)規(guī)定范圍內(nèi)。為了更好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要對(duì)塔頂位置和塔底位置的產(chǎn)品濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制，將其作為控制變量。但是，在實(shí)際操作過程中，很難對(duì)塔頂位置的產(chǎn)品純度進(jìn)行有效監(jiān)測。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，通常是利用精餾塔內(nèi)部的溫度和壓力進(jìn)行產(chǎn)品純度的檢測。

（二）平穩(wěn)操作

為了將精餾塔的功能作用充分的發(fā)揮出來，相關(guān)工作人員需要保證精餾塔的平穩(wěn)操作，并要求在進(jìn)塔之前做好干擾因素的控制，如針對(duì)進(jìn)料量的溫度進(jìn)行控制、針對(duì)加熱劑和冷卻劑的壓力進(jìn)行控制等等。而且，在精餾塔的操作過程中，需要保證實(shí)際進(jìn)料量的均勻，并在運(yùn)作完成之后保證進(jìn)出料的平衡性，通過適當(dāng)?shù)臏p慢出料速度來實(shí)現(xiàn)精餾塔的平穩(wěn)性操作。同時(shí)，針對(duì)精餾塔分離提純操作的運(yùn)作而言，需要將塔內(nèi)部的壓力始終維持在穩(wěn)定的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)精餾塔的平穩(wěn)運(yùn)行。

（三）規(guī)定變量

在精餾塔的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)受到諸多變量因素的影響，導(dǎo)致其分離提純的效果較差。因此，為了保證精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行，需要嚴(yán)格按照相關(guān)條件對(duì)規(guī)定變量進(jìn)行約束。例如，限制精餾塔中的氣體流速，如果氣體實(shí)際速度較快，很容易導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，相反會(huì)降低精餾塔內(nèi)塔板的運(yùn)行效率。此外，要及時(shí)限制沸器的加熱溫差，促使其始終處于臨界值范圍內(nèi)，避免精餾塔運(yùn)行出現(xiàn)質(zhì)量問題。

三、自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用

（一）變量控制

精餾塔在實(shí)踐運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)涉及到干擾變量、被控變量、操作變量等。其中，干擾變量組分包含了常規(guī)溫度、內(nèi)部壓力、進(jìn)料成分;被控變量包含了精餾塔內(nèi)部壓力、塔頂位置或者塔底位置物料濃度和蒸汽溫度等;操縱變量包含了精餾塔頂位置的冷卻量、回流量、物流量等等。根據(jù)上述變量之間存在的聯(lián)系可以看出，被控變量與操縱變量之間主從關(guān)系，并在精餾塔運(yùn)行過程中，兩者之間存在著緊密關(guān)聯(lián)性。所以，為了提高精餾塔的穩(wěn)定運(yùn)行，需要利用科學(xué)方式對(duì)上述變量之間存在的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。但是，干擾變量是屬于外部干擾性變量，在對(duì)精餾塔進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，需要側(cè)重對(duì)其干擾變量進(jìn)行控制，通過減少操作過程中存在的消極因素，保證精餾塔控制操作系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（二）平衡控制

在對(duì)精餾塔的平衡性進(jìn)行控制時(shí)，其包括了精餾塔所需能力的穩(wěn)定性控制和物料進(jìn)料控制。物料的平衡性需要做好控制，保證物料進(jìn)入到精餾塔之后能夠進(jìn)行高效的產(chǎn)物分離和提純，從而提高精餾塔運(yùn)行的整體分離提純效率。此外，需要及時(shí)減少精餾塔塔底位置的排出物濃度，充分利用物料平衡控制方式來提高精餾塔運(yùn)行的整體效率和分離質(zhì)量，降低相應(yīng)能源和資源的浪費(fèi)問題。而且，利用科學(xué)手段或者合理方式來減少精餾塔內(nèi)部的各種平衡狀態(tài)參數(shù)，保證其擁有穩(wěn)定的能量來支持精餾塔的運(yùn)行操作，提高精餾塔內(nèi)部物質(zhì)的分離效率。

（三）成分控制

產(chǎn)品物質(zhì)的純度主要是在經(jīng)過精餾塔的分離操作和提純操作之后，其整體的處理效果立即顯現(xiàn)出來。所以，為了不斷的提高產(chǎn)品物質(zhì)的分離和提純的初度，需要利用精餾塔的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)處理。而且，在這個(gè)過程中還需要監(jiān)控器，用來對(duì)產(chǎn)品成分的提純和分離進(jìn)行監(jiān)控。但是，近年來，我國生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促使工業(yè)化的控制發(fā)展逐漸向信息化發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變，主要是因?yàn)樽詣?dòng)化控制系統(tǒng)與信息技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢的結(jié)合，有利于提高精餾塔運(yùn)行的質(zhì)量效果，降低實(shí)際經(jīng)濟(jì)成本的投入，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品成分提純進(jìn)行有效監(jiān)控。

四、結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的過程中，工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營生產(chǎn)正在不斷的進(jìn)行改革創(chuàng)新。針對(duì)精餾塔的應(yīng)用而言，也需要不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷的探索精餾塔設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化控制要點(diǎn)，并采取具有針對(duì)性和先進(jìn)性的處理技術(shù)，提高精餾塔設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平和操作效果，保證精餾塔的分離提純質(zhì)量。

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（作者單位：新疆協(xié)鑫新能源材料科技有限公司）