1樓：匿名使用者
精餾塔的三個平衡通常指以下三個平衡：
1、物料平衡：物料平衡是單位時間內進塔的物料量等於離開塔的各種物料之和；
物料平衡有助於維持精餾塔的正常平穩操作及上下工序的協調工作；
2、氣液相平衡：氣液相平衡主要是產品的質量及損失情況；
氣液相平衡有助於控制產品質量，使之達到純度要求或控制在一定範圍之內；
3、熱量平衡：熱量平衡是指進塔熱量和出塔熱量的平衡；
熱量平衡有助於協調裝置間的能量收支平衡，降低能量消耗，實現較好的經濟效益。
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2樓：匿名使用者
精餾塔操作及自動控制系統的改進
作品簡介：在甲烷氯化物生產過程中，精餾系統經常受外界蒸汽壓力波動的影響，特別是在高負荷運**況下，直接會造成產品純度下降，導致負荷及產品返回等操作。通過對蒸汽進料量進行自動控制系統及操作方法改進，經過改造使精餾塔操作更簡單合理，減輕了勞動強度，確保了系統高負荷操作下的產品質量。
作品全文： 精餾塔操作及自動控制系統的改進
在甲烷氯化物生產過程中，各種產品需要通過精餾操作進行分離，但因公用系統原因，經常受外界蒸汽壓力波動的影響，特別是在高負荷運**況下，直接會造成產品純度下降，導致負荷及產品返回等操作。為了確保裝置穩定高負荷執行，避免產品質量下降，節約能耗及物料損耗。我們對精餾塔執行的各種引數在蒸汽波動時進行了分析與對比，開始尋找最佳的操作方法，並結合實際提出了控制系統改進方案，使精餾塔的操作不斷得以完善，操作更為簡便、穩定。
一、精餾塔的基本控制方案
精餾塔控制最直接的質量指標是產品的組分，但產品組分分析週期長，滯後嚴重，因而溫度引數成了最常用的控制指標。即通過靈敏板進行控制。
為了控制靈敏板溫度在指標範圍內，可以通過加熱蒸汽量、冷卻劑量、迴流量、釜液位高度、進料量等條件的變化來進行溫度調節。但對裝置結構已定，生產負荷和產品比例基本不變的操作過程中，精餾塔的進料量f、組分xf、蒸汽量、冷卻劑量、釜液出料量w處於相對穩定狀態，往往是通過迴流比的調節來控制靈敏板的溫度（具體見圖1），當靈敏板溫度t上升時，通過加大回流量l，來降低靈敏板溫度；當靈敏板溫度t下降時，通過減少迴流量l，來提高靈敏板溫度。
圖1精餾塔控制圖
二、蒸汽壓力波動對精餾操作的影響
精餾塔在低負荷或外界影響小的情況下，用迴流比調節靈敏板溫度基本能控制好產品的質量。但是在高負荷運**況下，公用系統的蒸汽壓力經常波動，而且變化幅度也較大，使塔釜再沸器熱量傳遞很不均勻，造成精餾塔氣-液不平衡，使靈敏板溫度變化幅度加大，影響產品質量，
1、當外界蒸汽壓力突然升高，塔釜難揮發組分蒸發量增加，靈敏板溫度上升，必須採取加大回流量來控制靈敏板溫度，保證塔頂產品質量；但在實際操作中蒸發量過大，則會造成液沫夾帶，結果造成氣液兩相之間傳質效果降低，嚴重影響產品的質量；嚴重時還會產生液泛現象；另外蒸汽壓力變化是沒有規律的，通過迴流量控制靈敏板溫度有滯後現象，至使產品中難揮發物含量增加，或使易揮發物帶入後系統，影響後序產品質量。
2、當外界蒸汽壓力突然下降，塔釜難揮發組分蒸發量減少，靈敏板溫度下降，若不及時減少迴流量，那麼靈敏板溫度會大幅度下降，易揮發組分很容易帶入塔釜，造成後序產品質量下降；另一方面，為了保證靈敏板溫度，迴流量下降過快，使迴流比降低，影響分離效果；同樣，蒸發量太小，上升蒸氣速度降低，塔內將產生漏液現象，嚴重影響分離效果。
三、調節蒸汽流量，控制靈敏板溫度
鑑於蒸汽壓力波動所出現的操作問題，我們決定將蒸汽流量定值變成可調節值，根據蒸汽壓力變化情況，手動將蒸汽進料量進行調節，確保塔釜蒸發量相對穩定，來保證靈敏板溫度，通過精心操作，及時調整蒸汽進料量及迴流量，確保精餾塔進出料平衡，控制好靈敏板溫度，從而保證產品質量，避免了液泛現象；
通過調節、控制，雖然有一定效果但仍存在許多問題。
1、在操作過程中表現出比較被動，操作頻繁，增加了勞動強度。
2、需要特殊操作技能高，但每個操作人員水平不同，調節幅度不一，難以避免出現靈敏板溫度瞬間大幅度波動，使整個塔的溫度、進出料量分佈曲線變化頻率及幅度較大，容易造成產品純度質量問題。
3、蒸汽流量與迴流量同時進行調節靈敏板溫度，很難分清主次，操作不檔，很容易破壞精餾正常進行和汽-液平衡，導致整個操作惡化。
4、給蒸汽進料量、迴流量等工藝指標的制定、執行帶來較大困難。
四、蒸汽流量的自動控制，確保汽-液平衡
在精餾塔的連續操作過程中應做到物料平衡、氣-液平衡和熱量平衡，這3個平衡互相影響，互相制約。蒸汽壓力突然變化時，將直接影響塔釜難揮發組分的蒸發量，使當時塔內熱量存在不平衡，導致氣-液不平衡，為此如何將塔釜熱量根據蒸汽進料量自動調節達到相對穩定，從而保證塔內熱量平衡是問題的關鍵。在生產過程中，各精餾塔裝置已確定，塔釜蒸發量與氣體流速成正比關係，而流速與塔壓差也成正比關係，所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發量，而在操作中，塔頂壓力可通過塔頂壓力調節系統進行穩定調節或大部分為常壓塔，為此，穩定塔釜壓力就特別重要。
於是在蒸汽進料量不變情況下，我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進行對比，發現兩者成正比關係，而且滯後時間極小，（見圖2）。於是將蒸汽進料量與塔釜壓力進行串級操作，將塔釜壓力訊號傳遞給蒸汽流量調節閥，蒸汽流量調節閥根據塔釜壓力進行自動調節，通過蒸汽進料量自動增大或減少，確保塔釜壓力穩定，從而保證了精餾操作不受外界蒸汽波動的影響。
圖2蒸汽總管壓力與氯仿塔釜壓力比較
以氯仿塔為例，系統改進前後某一段時期工藝指標執**況見表1。
表1改進前、後工藝指標與質量比較
蒸汽壓kpa 塔釜壓
kpa 迴流量
m3/h 採出量
m3/h 靈敏板
溫度℃ 產品優級品率%改進
前 波動偏差
120 12.4 4.8 3.5 13.7 85改進
後 波動
偏差 136 1.1 1.5 1.1 4.2 99
五、結論
1、改進後的控制系統投運後，精餾塔的各點溫度曲線基本在一直線上，靈敏板溫度變化範圍也大大縮小，進出料量也很穩定，完全不受外界蒸汽壓力波動影響，從操作曲線及分析結果看，整個精餾塔在自動調節過程中，完全達到了物料、氣-液、熱量三個平衡，而且操作方便、簡單，大大減輕了操作人員負擔，確保產品質量穩定。
2、操作穩定後，避免了受蒸汽壓力波動使產品返回操作或不合格品的處理，減少了動力、蒸汽能耗及物料損耗。同時也避免了因產品質量不好而降負荷操作。
3、改進了自動控制系統後，操作人員思維也要進行更新，如塔釜是否液泛，不能通過塔釜壓力升高來判斷。迴流量的控制更為重要，必須防止迴流量過大或過小，破壞塔內物料平衡，影響正常操作。必須要避免塔壓差過大或過小，使蒸汽調節閥自動關小或開大來減少或增大蒸汽量，造成塔內氣-液不平衡，降低傳遞效果，影響產品質量。
4、精餾塔的操作仍較為複雜，操作中的一個引數變化，可能會波及整個塔的正常工作，操作人員必須仔細地檢查和分析產生變化的原因，然後有針對性地進行調節。隨著自動化程度提高，精餾塔操作也應該多采用儀表自動化控制，使產品的質量和精餾塔操作的穩定性大大地提高。
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