板式精馏塔数学模型与控制系统研究

摘要

随着近些年来计算机技术的不断发展以及自动控制理论新算法的提出和完善，为石油化工行业设备的控制系统的设计提供了新的硬件平台以及理论基础。精馏塔是广泛应用于石油化工行业的混合物分离装置，近些年来逐渐向大规模、集成化的方向发展，为精馏塔设计和控制方案的稳定性和高效性提出了新的挑战。由此对精馏塔的设计和其控制方案的研究成为近些年来学者门研究的热点。本文主要针对板式精馏塔的设计以及精馏塔数学模型的建立进行了建模仿真并对其控制方案进行了初步探索。
　　研究了利用 DMF法进行 C5馏分分离的工艺流程，并且根据工艺流程确定了控制方案的原则以及操作条件；通过仿真分析确定了合理的容积比、回流比以及进料位置，为精馏塔模型的建立提供了基础。
　　通过对精馏过程的分析，基于平衡原理分别建立了精馏塔塔板、进料板、再沸器、冷凝器、塔釜的动态数学模型；以工业生产中 C5馏分异戊二烯的精馏分离过程为例，对所建立的精馏塔数学模型进行了仿真模拟，结果表明了所建模型能够较好的反映精馏塔的动态特性，证明了建模方法的正确性。
　　对实际工业生产控制中所用的温度仪表、流量仪表、调节器、执行器等进行了选型设计，提出了能够应用于工业生产的控制系统的设计方案。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2发展现状

1.3板式精馏塔的控制方法

1.4本文研究主要内容

第二章 精馏塔控制方案的确定

2.1 DMF法C5馏分分离工艺流程

2.2 确定控制方案的原则

2.3 操作条件的确定

2.4 核心算法

第三章 精馏塔数学模型的建立及仿真

3.1主要工艺设计参数

3.2动态数学模型的建立

3.3 仿真计算

第四章 精馏塔控制系统设计

4.1 精馏塔系统设计图

4.2主要回路仪表选型

4.3 控制算法的引入

4.4 精馏塔控制系统设计

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2 展望

参考文献

致谢