ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы автоматического регулирования ректификационных колонн из "Контроль и регулирование тепловых процессов на коксохимических заводах" На рис. 20 дана схе.ма регулирования ректификационной колонны по температуре выходящих из нее паров. Регулятор температуры паров 12 в верху колонны в этом случае является главным регулятором процесса ректификации бензола. Осуществляется регулирование температуры в подогревателе регулятором 10, давления греющего пара — регуляторо м 9 и расхода сырья — регулятором 11. [c.94] Так как к качеству дистиллята предъявляются жесткие требования, регулирование процесса ректификации должно быть особенно надежным и точным. [c.94] Мз уравнения (6) видно, что количество низкокипящего компонента в парах зависит от количества этого же компонента в жидкости. [c.94] Процесс ректификации представляет собой непрерывное испарение низкокипящего компонента исходного сырья за счет конденсации высококипящего компонента на тарелках колонны. [c.95] Ф—количество рефлюкса, приходящегося на 1 кГ-моль дистиллята (флегмовое число). [c.95] Из этой зависимости вытекает, что для поддержания определенного состава жидкости Х , а следовательно, и паров над верхней тарелкой при постоянном составе рефлюкса необходимо, чтобы состав паров Уп+и количество и состав жидкостей Я, W и были стабильными. Между тем схема регули-ро1вания коло нн непрерывного действия предусматривает только стабилизацию температур жидкости внизу колонны (регулятор 10) и паров на верхней тарелке (регулятор 12) и стабили-зацию подачи сырого бензола (регулятор И). [c.96] При работе колонны по этой схеме изменение состава исходного продукта влечет за собой недопустимые колебания температуры, т. е. качества готового продукта. [c.96] Межфазный обмен между парами и жидкостью на тарелках в ректификационной колонне протекает со значительным запаздыванием (емкостное запаздывание) и регулятор вследствие динамической ошибки термометра также реагирует с опозданием колонна при такой схеме автоматического регулирования будет работать неудовлетворительно. [c.96] Для устранения недостатков регу.лирования ректификационных колонн был разработан ряд схем связанного регулирования процесса ректификации. [c.96] При связанном регулировании регуляторы получают опережающие импульсы, которые в некоторой степени уменьшают эффект запаздывания в контролируемом объекте. [c.96] Связанное регулирование в цехах ректификации не применялось из-за отсутствия необходимых регуляторов. В настоящее время промышленностью СССР выпускаются автоматические регуляторы системы АУС (автоматическая унифицированная система), позволяющие осуществлять связанное регулирование. [c.96] Рассмотрим несколько схем такого регулирования. [c.97] Схема связанного регулирования приведена на рис. 21. [c.97] Регулятор 12 поддерживает постоянным расход рефлюкса (орошения) на колонну, и его задание корректируется в зависимости от температуры выходящих паров. [c.97] Эта схема обладает только тем преимуществом по сравнению со схемой рис. 20, что благодаря действию регулятора расхода постоянство подачи рефлюкса не нарушается и, следовательно, отклонение качества продуктов из-за изменения подачи рефлюкса не обнаруживается слишком поздно, как это имеет место в схеме рис. 20. [c.97] На рис. 22 приведена схема регулирования колонны по соотношению рефлюкс —сырье с коррекцией по температуре. Таким образом, в этой схеме регулятор, воздействующий на подачу рефлюкса, получает три импульса от изменения количества рефлюкса, количества исходного сырья и температуры. Благодаря этому изменения количества как рефлюкса, так и исходного сырья учитываются прежде, чем они вызовут изменения температуры, т. е. качества отбираемого продукта. [c.97] Эту схему применяют обычно в тех случаях, когда невозмол -но по какой-либо причине устанавливать регулятор расхода сырья на колонну (например, при последовательной работе колонн без промежуточных хранилищ, когда фракции из одной колонны поступают в качестве исходного сырья в последующие колонны). [c.97] При наличии промежуточной емкости регулируется как расход сырья на колонну, так и подача рефлюкса (последняя в зависимости от выхода готового продукта с автоматической коррекцией по температуре паров вверху колонны). [c.97] Недостатком всех описанных схем является то, что они в ка-кой-то мере связаны с температурой паров на верхней тарелке колонны эта температура, как мы уже говорили, изменяется после того, как нарушение режима распространится на всю колонну. Чтобы уменьшить влияние запаздывания, рекомендуется чувствительный элемент регулятора (термометр) устанавливать не на верхней тарелке, а ниже — на 4—5-й тарелке свер.ху. На этих тарелках практически получаются наибольшие изменения температуры при небольших изменениях состава жидкости. [c.97] Вернуться к основной статье