甲-乙醇-四氫呋喃共沸體系變壓精餾的動態(tài)特性與控制.pdf

1、變壓精餾分離因不引入夾帶劑、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點而受到學者的關注。本文在穩(wěn)態(tài)模擬確定的甲/乙醇-四氫呋喃(THF)共沸體系變壓精餾最優(yōu)工藝的基礎上，給出變壓精餾熱集成工藝的設計參數(shù)和設備條件。運用Aspen PlusDynamics模擬軟件，通過對甲/乙醇-THF變壓精餾分離工藝動態(tài)特性的分析確定了抗擾動能力強的方案。
　　在75mol％THF進料組成的甲醇-THF體系中，溫度斜率曲線中存在兩個峰值的現(xiàn)象，考察兩種溫度控制板方案的抗擾

2、動能力，結果表明組成/溫度串級控制結構對±20％進料流量和進料組成擾動均表現(xiàn)出良好的性能。溫度控制板的選擇對動態(tài)特性有一定影響，表現(xiàn)在擾動出現(xiàn)后目標產(chǎn)品純度的變化方式，選擇溫度斜率較小理論板時產(chǎn)品純度有波動現(xiàn)象但可以使產(chǎn)品純度在更短的時間內(nèi)達到新的穩(wěn)態(tài)。對于25mol％THF進料組成的體系，由于完全熱集成工藝的高度耦合作用，前塔擾動容易傳遞到后塔，影響控制方案的抗擾動能力。研究表明，壓力-補償溫度控制對控制自由度減小的熱集成工藝具有可控

3、性強的優(yōu)勢。
　　對于乙醇-THF體系研究了90mol％、50mol％和10mol％THF三種進料組成的情形。在90mol％THF進料的案例中，基于斜率判據(jù)與靈敏度判據(jù)分別確定溫度控制板，在LPC中添加兩個溫度控制器分別控制塔頂回流與再沸器熱輸入，實現(xiàn)了穩(wěn)健控制。對于50mol％THF的進料組成情形，QR2/F比值結構并不能改善控制效果，在壓力-補償溫度控制結構基礎上添加QR2/F比值結構能夠縮短擾動處理時間，使溫度控制板在更短時