筛板精馏塔及萃取塔过程控制系统设计+工艺流程图(11)
精馏塔要保持稳定高效操作，首先必须使精馏塔从下到上建立起一整套与给定操作条件对应的逐板递升的浓度梯度和逐板递降的温度梯度。即使全塔的浓度梯度和温度梯度按需要渐变。所以，在精馏塔开车时常先采用全回流操作，待塔内情况基本稳定后，再开始逐渐增大进料流量，逐渐减小回流比，同时逐渐增大塔顶塔底产品流量。
图3-5 回流泵控制结构图
（2） 部分回流过程控制
精馏就是提纯，将2种以上物质因沸点差异分开，塔的设计考虑物料性质尤其沸点，考虑合理的成本就有一个合适的塔板数。精馏原理就是就是物质和能量传递，每层塔板没有甚至没有合适汽液交替就无法物质和能量传递，一个塔从进料上是气相越多和液相越少，这时必须增加液相来调节平衡，但是每一层组分也是不同的，轻组分越多重组分越少，增加液相必须适合该处组分，那只有回流最合适。增大回流塔顶提纯越好，但是处理同样负荷，耗能增大，另外塔的负荷变大也是有限度的。因而寻找合适回流也是优化途径，一般塔要保证塔上下温度，但很多人忽视塔压，在设计负荷弹性内调好塔压很好保证合适的回流。
图3-6进料流量控制结构图
图3-7进料温度控制结构图
（3）、精馏塔PID控制
精馏塔的PID控制以酒精和水的混合溶液的设定值为输入量，提纯后的酒精量为输出量，以下图3-6为PID参数调节
图3-8 PID参数调节
图3-9 PID实时曲线
3.6.2 萃取塔的过程控制
液--液相传质和气液相传质均属于相同传质过程。因此这两类传质过程具有相似之处，但也有相当差别。在液液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大：所以从过程进行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的惯性力不大，同时已分散的两相，分层分离能力也不高。因此，对于气液接触效率较高的设备，用于液液接触就显得效率不高。为了提高液液相传质设备的效率。常常补给能量，如搅拌、脉动、振动等。为使两相逆流和两相分离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。
图3-9 PID实时曲线
4 工程设计
4.1 精馏塔设计
4.1.1 精馏生产工艺过程及其原理
混合物的分离是化工生产中的重要过程。混合物可分为非均相物系和均相物系。非均相物系的分离主要依靠质点运动与流体流动原理实现分离。而化工中遇到的大多是均相混合物，例如，石油是由许多碳氢化合物组成的液相混合物，空气是由氧气、氮气等组成的气相混合物。
均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依据物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移，以达到分离的目的。精馏是分离液体混合物的典型单元操作，它是通过加热造成气、液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。通常，将低沸点的组分称为易挥发组分，高的称为难挥发组分。
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流，因而使精馏能连续稳定的进行。