คอลัมน์การกลั่นด้วยการควบคุมอัตโนมัติ

1. หลักการกลั่น
หลักการพื้นฐานของการกลั่นคือการแปรสภาพเป็นแก๊สบางส่วนและการควบแน่นบางส่วนของส่วนผสมของเหลวหลายครั้งโดยใช้ความผันผวนที่แตกต่างกันของส่วนประกอบ (ความผันผวนสัมพัทธ์, α) ของลักษณะของการดำเนินการของหน่วยเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแยก การกลั่นสามารถจำแนกได้ตามวิธีการทำงาน: การกลั่นอย่างง่ายการกลั่นแฟลชการกลั่นและการกลั่นเป็นพิเศษ ฯลฯ
2. คำอธิบายสั้น ๆ ของกระบวนการ
ไอเข้าจากด้านล่างของหอคอย การระเหยของเฟสก๊าซและการสัมผัสกับกระแสของของเหลวลงการสัมผัสสองเฟสลงของเหลวลงในส่วนประกอบที่ง่ายต่อการระเหย (จุดเดือดต่ำ) ยังคงถ่ายโอนไปยังเฟสก๊าซเฟสเฟสก๊าซที่ยากต่อการระเหย ) ส่วนประกอบยังคงถ่ายโอนไปยังของเหลวลงไปยิ่งเฟสก๊าซเข้าใกล้ด้านบนของหอ ได้รับการเสริมสมรรถนะเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแยกส่วนประกอบ เฟสก๊าซที่เพิ่มขึ้นจากด้านบนของหอคอยจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์และส่วนหนึ่งของของเหลวควบแน่นกลับไปที่ด้านบนของหอคอยเมื่อไหลย้อนกลับเข้าไปในคอลัมน์การกลั่นในขณะที่ส่วนที่เหลือจะถูกนำออกมาเป็นการกลั่น ของเหลวไหลจากด้านล่างของหอคอยซึ่งส่วนหนึ่งถูกส่งไปยัง reboiler ร้อนและระเหยเข้าสู่เฟสก๊าซเพื่อกลับไปที่หอคอยและอีกส่วนหนึ่งของของเหลวถูกนำออกมาเป็นกาต้มน้ำตกค้าง
3. ปัญหา
อย่างไรก็ตามตลอดกระบวนการทางเคมีมันเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุการควบคุมอุณหภูมิที่ดีของระบบกลักทั้งหมด สิ่งนี้สามารถทำให้สารบางชนิดรวมถึงสิ่งสกปรกเพื่อแสดงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยากต่อการแยกแยะ นั่นคือระบบจะต้องผสมกับสิ่งสกปรกอื่น ๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าวัตถุประสงค์ของกระบวนการแยกการกลั่นทั้งหมดจะลดลงอย่างมาก สำหรับสถานการณ์เช่นนี้การผลิตจริงมักจะถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของระบบเพื่อแก้ปัญหา แต่ในทางกลับกันอุณหภูมิที่สูงขึ้นสารที่มีประโยชน์มากขึ้นจะยากที่จะนำเสนอสถานการณ์การไหลย้อนกลับที่สมบูรณ์และจากนั้น ผลการแยกของผลผลิตลดลง
4. วิธีแก้ปัญหา
ตามหลักการของการกลั่นและการวิเคราะห์กระบวนการระดับการควบคุมอุณหภูมิที่ดีจะกำหนดประสิทธิภาพของการกลั่น ในการใช้งานจริงของกระบวนการผลิตปัจจัยตัวแปรและปัจจัยที่มีอิทธิพลเป็นวัตถุประสงค์ นอกจากนี้ยังมีตัวแปรมากมายที่ต้องควบคุมและการรวมกันของตัวแปรสามารถนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เบี่ยงเบนจากเป้าหมายที่ต้องการดังนั้นการควบคุมเงื่อนไขที่ดีและแม่นยำของระบบอัตโนมัติมีบทบาทสำคัญทั้งประสิทธิภาพของประสิทธิภาพ กระบวนการและระบบคุณภาพโดยรวม
การควบคุมอัตโนมัติ
1. แนวคิด
การใช้อุปกรณ์ภายนอกหรืออุปกรณ์เพื่อสร้างเครื่องจักรอุปกรณ์หรือกระบวนการผลิตทำงานโดยอัตโนมัติตามรูปแบบการทำงานหรือพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยไม่มีการมีส่วนร่วมของมนุษย์โดยตรง การควบคุมอัตโนมัติสัมพันธ์กับการควบคุมด้วยตนเอง
2. แอปพลิเคชัน
การปรับความคิดเห็นเป็นแกนกลางของการควบคุมอัตโนมัติตัวอย่างเช่นการควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติคืออุณหภูมิเป็นปริมาณเอาท์พุทที่ใช้ในการควบคุมความร้อนและการทำความเย็นเพื่อให้ได้อุณหภูมิคงที่ การควบคุมอัตโนมัติใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของคอลัมน์การกลั่นซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของการกลั่นได้อย่างมาก
อุณหภูมิของระบบกลั่นตัวที่ด้านบนของคอลัมน์การกลั่นจะถูกตรวจสอบโดยระบบควบคุมอุณหภูมิที่มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ไวต่อการติดตั้งในระบบซึ่งเปลี่ยนเป็นส่วนประกอบที่ด้านบนของคอลัมน์การกลั่น ระบบตั้งค่าเส้นอุณหภูมิการตรวจสอบบางอย่างหากอุณหภูมิของระบบสูงกว่าขีด จำกัด อย่างผิดปกติระบบการตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติจะปรับโดยอัตโนมัติรีเซ็ตอุณหภูมิและเปลี่ยนอัตราส่วนการไหลย้อนส่วนที่เหมาะสมเพื่อแก้ปัญหาอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิของระบบไอน้ำเกินช่วงควบคุมนั่นคือระบบของอัตราส่วนวัสดุที่ไม่มีการรับรู้เพิ่มขึ้นจากนั้นระบบทั้งหมดจะเปลี่ยนอุณหภูมิอย่างรวดเร็วและลดอัตราส่วนการไหลย้อนกลับ และในทางกลับกันระบบควบคุมอัตโนมัติจะควบคุมระบบเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการกลั่นจะดำเนินการเสมอในสภาพคงที่และเหมาะสม
ด้วยวิธีนี้การทำงานของการควบคุมคอนเดนเซอร์จะถูกตรวจสอบอย่างเต็มที่โดยกระบวนการอัตโนมัติซึ่งหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของระบบและอัตราส่วนการไหลย้อนกลับด้วยตนเองซึ่งเป็นการปรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสม

คอลัมน์การกลั่นและระบบอัตโนมัติ

1. ความสมดุลของก๊าซ-ของเหลวภายใต้การควบคุมอัตโนมัติ
สาระสำคัญของการทำงานของกระบวนการกลั่นคือการแสดงออกของดุลยภาพทางเคมีสามประการคือวัสดุเฟสและดุลยภาพความร้อนซึ่งเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่นเมื่อความดันไอน้ำเปลี่ยนไปปริมาตรการระเหยจริงที่ด้านล่างของหอคอยจะเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่ความร้อนที่ไม่สมดุลในระบบและความไม่สมดุลในสถานะเฟสก๊าซ-ของเหลว ดังนั้นกุญแจสำคัญในกระบวนการผลิตคือความสมดุลของความร้อนและปริมาณไอน้ำ ภายใต้สภาวะคงที่อื่น ๆ อัตราการไหลเป็นสัดส่วนกับปริมาณการระเหยและความแตกต่างของหอคอยของหอกลั่นตามที่ปริมาณการระเหยสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนความดันที่ปลายทั้งสองของหอกลั่น กระบวนการระบบอัตโนมัติใช้ปริมาณฟีดและความดันติ่งค็อตเทิลในซีรีส์สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ของความดันด้านล่างของหอจะถูกส่งไปยังระบบวาล์วควบคุมการไหลซึ่งจะปรับอัตราการไหลโดยอัตโนมัติ การเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสมที่สุดของปริมาตรอาหารสัตว์สามารถบรรลุความเสถียรสัมพัทธ์ของความดันกาต้มน้ำโดยหลีกเลี่ยงผลการแยกขั้นสุดท้ายของกระบวนการทั้งหมดโดยความผันผวนของปริมาตรอาหารสัตว์
2. การควบคุมอุณหภูมิของคอลัมน์การกลั่น
(1) ส่วนการกลั่นการควบคุมอุณหภูมิที่ไวต่อการควบคุมในส่วนการกลั่นของชั้นของแผ่นหอเรียกว่าการควบคุมอุณหภูมิส่วนการกลั่น ใช้ได้กับด้านบนของความต้องการคุณภาพของผลิตภัณฑ์หอหรือโอกาสในการให้อาหารเฟสก๊าซ การปรับค่าเฉลี่ยเป็นไปตามอุณหภูมิของแผ่นที่ละเอียดอ่อนการปรับอัตราส่วนการไหลย้อนกลับที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นเมื่ออุณหภูมิแผ่นที่อ่อนไหวเพิ่มขึ้นมันจะสะท้อนถึงส่วนบนขององค์ประกอบผลิตภัณฑ์หอคอย Zn ลงดังนั้นคราวนี้ออกสัญญาณเพื่อเพิ่มอัตราส่วนการไหลย้อนกลับเพื่อให้ XD เพิ่มขึ้นเป็นค่าที่ผ่านการรับรองอุณหภูมิแผ่นที่อ่อนไหวลงไปที่ ค่าที่ระบุ
(2) การกลั่นส่วนการควบคุมอุณหภูมิที่ไวต่อการควบคุมในส่วนการกลั่นของชั้นของแผ่นหอเรียกว่าการควบคุมอุณหภูมิส่วนการกลั่น ใช้กับความต้องการผลิตภัณฑ์ด้านล่างของหอคอยในโอกาสสูงหรือฟีดเฟสของเหลวการใช้กฎระเบียบหมายถึงอุณหภูมิแผ่นที่ละเอียดอ่อนการปรับความร้อนซ้ำที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่นเมื่ออุณหภูมิแผ่นที่อ่อนไหวลดลงมันจะสะท้อนให้เห็นว่าองค์ประกอบเฟสของเหลว xw ที่ด้านล่างของกาต้มน้ำมีขนาดใหญ่ขึ้นและผลิตภัณฑ์ที่ด้านล่างของกาต้มน้ำไม่ผ่านการรับรองดังนั้นสัญญาณจะถูกส่งไปเพิ่มความร้อน reboiler อย่างเหมาะสมเพื่อให้อุณหภูมิของกาต้มน้ำเพิ่มขึ้นเพื่อรักษาค่าที่ระบุของการทำงาน
(3) การควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิเมื่อจุดเดือดของแต่ละองค์ประกอบในของเหลววัตถุดิบคล้ายกันและความต้องการความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สูงไม่เหมาะสมที่จะใช้วิธีการควบคุมอุณหภูมิทั่วไป แต่ควรใช้การควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิ กระบวนการ. การควบคุมอุณหภูมิขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าความแปรปรวนของอุณหภูมิของสองแผ่นนั้นมีขนาดใหญ่กว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิบนแผ่นเดียวในการออกแบบโดยใช้วิธีนี้เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ แต่ยังเอื้อต่อการเลือกและการใช้งาน ของเครื่องมือ
3. ตัวอย่างแอปพลิเคชัน
เทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดอยู่ในการควบคุมอุณหภูมิของระบบคอนเดนเซอร์ที่ด้านบนของหอกลั่นซึ่งเป็นคอขวดของกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมพีวีซีทั้งหมด ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีระบบควบคุมอัตโนมัติจะติดตั้งกับส่วนกลั่นตัวของกระบวนการกลั่น PVC ซึ่งมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการทั่วไปในแง่ของข้อมูลจริง
. VC ระบบหอคอยเดือดต่ำ
ระบบการต้ม VC ต่ำใช้เพื่อแยกส่วนประกอบเช่นอะเซทิลีนซึ่งมีจุดเดือดต่ำกว่า VC ในทางปฏิบัติวัตถุประสงค์ที่แท้จริงของการวิเคราะห์การเดือดต่ำไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากทั้งสองมักจะเหมือนกันในคุณสมบัติบางอย่างและส่วนประกอบอะเซทิลีนของเฟสของเหลวสามารถใช้งานได้กับระบบเฟสของเหลว VC ตามสถานการณ์จริงระบบควบคุมอัตโนมัติด้วยคอมพิวเตอร์จะถูกติดตั้งในระบบคอนเดนเซอร์ มันช่วยให้การตรวจสอบอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ที่ด้านบนของคอลัมน์การกลั่นและการปรับอัตโนมัติตามสถานการณ์จริงเพื่อให้ได้การควบคุมอุณหภูมิระบบกลั่นที่แม่นยำและหลีกเลี่ยงความผิดปกติเช่นสูงเกินไปหรือต่ำเกินไป การควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนผลตอบแทนและอัตราการไหลที่ด้านบนของคอลัมน์การกลั่น
ข. ระบบหอคอยเดือดสูง VC
ของเหลว VC เศษส่วนจากหอเดือดต่ำจะถูกแยกออกจากวัสดุจุดเดือดสูงโดยกระบวนการกลั่นในระบบหอเดือดสูงและเฟสก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง VC จะถูกแปลงเป็นกลั่นสำเร็จรูปจากด้านบนของหอกลั่นผ่านทาง ระบบกลั่น ในทางปฏิบัติระบบควบแน่นแบบดั้งเดิมมักจะล้มเหลวในการควบคุมอุณหภูมิที่ดีซึ่งในที่สุดก็ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เมื่อระบบกลั่นตัวหอเดือดสูงมาพร้อมกับระบบอุณหภูมิอัตโนมัติคอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์จะตรวจสอบอุณหภูมิของด้านบนของหอคอยและระบบกลั่น กระบวนการทั้งหมด
แนวโน้มใหม่
คอลัมน์การกลั่น Supergravity
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการกลั่น supergravity การใช้การหมุนความเร็วสูงทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงของสนาม Supergravity หลายร้อยถึงพันครั้ง ลดลงตามลำดับความสำคัญ 1 ลำดับ สิ่งนี้เปลี่ยนอุปกรณ์หอคอยขนาดใหญ่ให้เป็นเครื่องกลั่น supergravity ที่มีความสูงน้อยกว่า 2 เมตรทำให้ได้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นและลดขนาด การกลั่น Supergravity เปลี่ยนโหมดการกลั่นแบบดั้งเดิมในโรงงานหอคอยและช่วยให้กระบวนการกลั่นอย่างต่อเนื่องตราบใดที่การกลั่นดำเนินการในโรงงานในร่ม สำหรับการพัฒนาสังคมสามารถประหยัดทรัพยากรเหล็กยืดอายุการใช้งานของทรัพยากรโลก สำหรับการพัฒนาองค์กรสามารถประหยัดทรัพยากรพื้นที่และพื้นที่ลดการปล่อยมลพิษปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ปรับปรุงโหมดการจัดการธุรกิจลดความเข้มแรงงานการผลิตเพิ่มความปลอดภัยของการผลิต
การรวมกันของหอคอยกลั่นแรงโน้มถ่วงและการควบคุมอัตโนมัติสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกลั่นของหอกลั่นทั้งในสนามแรงโน้มถ่วงและอุณหภูมิในเวลาเดียวกันซึ่งส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างมาก
ที่มา: พิมพ์ซ้ำ
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำบนอินเทอร์เน็ตและมีลิขสิทธิ์กับผู้เขียนต้นฉบับ หากมีปัญหาด้านลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเราและเราจะลบเนื้อหาในครั้งแรก