1. 研究目的与意义
精馏,是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作广泛应用于石油、化工、轻工、食品等部门。其目的是利用混合液中各组分挥发度不同,将各组分分离并达到规定的纯度要求。即同一温度下各组分的沸点不同,使液相中轻组分转移到气相,气相中的重组分转移到液相,实现组分的分离。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。按操作按不同又可分为连续精馏和间歇精馏。
随着现代化工的飞速发展,生产规模的不断扩大,工艺过程越来越复杂,对工艺流程前后工序相互关联紧密,充分利用能源等提出的要求,精馏塔在工业工程控制领域发挥了越来越重要的作用,被广泛应用于各种行业的生产过程中。有利于降低工厂成本、促进生产线集成化,有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。
精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程,内在机理较复杂,动态响应迟缓,变量之间相互关联,滞后大,模型阶次高,动态响应慢,非线性严重,控制变量多,控制回路关联性强,在线测量困难不同的塔工艺结构差别很大,而工艺对控制提出的要求又较高,所以确定精馏塔的控制方案是一个极为重要的课题。
2. 国内外研究现状分析
精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。
目前应用比较广泛的是林德筛板,它由美国联合碳化物公司的林德子公司开发,最早应用于要求低压降的空分装置的精馏塔,1963年后开始应用于乙苯-苯乙烯等精馏装置中。20世纪70年代有多家公司的120余台减压蒸馏塔采用了林德筛板,其中超过5.0m塔径的就有45台,最大的塔径为11.5m。林德筛板在普通筛板上有2点重要改进:一是在降液管液体出口处将塔板向上凸起,二是在塔板上增设了百叶窗导向孔(国内称之为导向筛板)。这种改进增大了有效鼓泡面积,使塔板操作由鼓泡型变为喷射型,在降低液面梯度的同时使气体分布均匀,从而使干板压降减小、雾沫夹带减少、传质效率提高。目前,国内已有10余套装置使用了中运行林德筛板。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.环已胺精馏塔物料平衡以及制约;
2.环已胺精馏塔塔顶回流流量、温度以及冷凝设备的影响;
3.环已胺精馏塔进料热状况的影响;
4. 研究创新点
暂无
