稳态模拟法求取精馏塔灵敏板的途径.pdfVIP

维普资讯 l8 CHEMICALENGINEERINGD]~GN 化I设计 2O02，12(2) 一矿～日计设々々7术技々b驴一一 稳态模拟法求取精馏塔灵敏板的途径 栾国颜。 高维平 刘艳杰 庄志军 吉林化工学院 吉林 132022 摘要 应用化工工艺稳态模拟软件，确定精馏塔的灵敏板，并举例说明求取的过程，对塔的稳定性进行 了检验，为精馏塔的可靠性设计和产品质量提供保证。 关键词 灵敏板 稳态模拟 温度 在精馏塔的设计中，控制系统常采用塔顶或 取。具体步骤如下： 塔底塔板温度作为产品质量的控制指标，这仅适 (1)根据简捷计算与优化分析确定精馏塔操 用于对产品质量要求不十分严格的设计。对于要 作变量的基本工况值 J。 求精度高的或分离难度犬的系统，采用上述控制 (2)根据控制方案确定温度调控变量。 一 般难得到合格产品．应采用灵敏板的温度来控 (3)对塔进行稳态扰动仿真模拟，获得塔板温 制产品质量 。本文介绍利用稳态模拟软件，采 度关系图。 用扰动仿真的方法，经过模拟分析确定了精馏塔 (4)结合基本工况塔板温度图，若某一塔板的 的灵敏板．并对干扰因素进行了稳态模拟，为精馏 温度变化明显，上下变化的幅度近似相等．该板可 塔的可靠设计提供了新的手段。 确定为灵敏板。 精馏塔设计中．首先应根据分离物系和分离 (5)对进料组成、流量的扰动因素进行模拟， 要求进行简捷计算，在获得一系列塔板数和回流 检验所确定的灵敏板温度和基本工况是否满足产 比的情况下，考虑到操作的稳定性并结合设备费 品质量的要求。 和操作费最低进行优化，确定一组操作变量为基 如得不到理想的灵敏板，可修改基本工况的 本操作工况，本文通过实例说明此方法的应用过 操作变量后．重新进行上述步骤。 程 。 2 应用实例 1 稳态模拟求取灵敏板途径 需要设计一个从含 40％甲醇和 60％水的混 精馏塔内的温度沿塔高分布是不均匀的，在 合物中回收甲醇的塔。回收甲醇应具有 99％的 塔内某块塔板上变化显著，这块塔板通常称为灵 纯度，排出水含 甲醇不高于 l％，进料流率为 敏板 J。用稳态模拟求取灵敏板实质上是对不同 220krnol／h。进料量 的变化 范围为 一20％ 一+ 工况的模拟，模拟中调控变量变化幅度一般控制 2o％，甲醇浓度的变化为 3o％一50％(摩尔浓度)。 在一10％一+10％之内．对应于不同工况的是调 根据简捷计算结果并考虑到操作的稳定性．应 控变量扰动后的模拟结果。采用这种人为扰动仿 用 Ro 提出的经验规则，初步确定精馏塔基本工 真的稳态模拟可以方便、快捷地完成灵敏板的求 况的操作变量和模拟结果分别见表 l和表 2。 表 1 精馏塔的基本工况操作变■ - 栾厚颜：剐教授，1986年毕业于吉林化工学院．现从事化工系统模拟的教学和科研工作。在 (高校化学工程学报)等刊物共发表论 文 10余篇 联系电话：(0432)30~097。 维普资讯 2OO2．12(2) 栾圆赢等 稳态模拟法束取精馏莓曼教板的逢径 19 基本工况模拟的塔板温度曲线如图1所示。