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摘要：精馏塔是我国传统工业发展中的主要生产装置，其主要是用来分离和提纯混合物中的某种物质。而精馏塔也凭借着自身的应用效果，得以在各个行业领域中广泛应用。本文以精馏塔的概述分析入手，从精馏塔的控制要求，即质量指标、平稳操作、规定变量，提出自动控制系统在精馏塔运行中的应用。
关键词：精馏塔;自动化控制系统;系统设计;应用措施
一、精馏塔的概述分析
目前，我国工业生产过程中，精馏塔的作用越来越大，其主要的应用目标是将混合物中的组分进行有效分离。再加上精馏塔的整体构造较为复杂，塔底位置到进料口处都是提馏段，塔顶位置到进料口处都是精馏段。在精馏塔中出现了较多的塔板，并且同等高度的塔板是有液层的覆盖，回流液经过溢流管之后，通过上级搭板进入到下级内，与液体进行有机接触。每块搭板位置不仅会发生上升蒸汽的冷凝回流，还存在液体汽化的转热过程，促使液相转变为汽相，而那些难以会发的组分则会发生冷凝现象从汽相转化为液相。但是，在这个过程中，需要控制好温度和压力，在塔顶位置和塔底位置得到相应的物质成分。
二、精馏塔的控制要求
（一）质量指标
在对精馏塔进行控制时，为了实现混合物的高效分离，需要保证其满足相应的质量指标。通常情况下，保证精馏塔的塔底位置或者塔顶位置的某种组分提纯纯度在合理的质量指标范围内，而其他组分也需要控制在相关规定范围内。为了更好的实现这个目标，需要对塔顶位置和塔底位置的产品浓度进行严格控制，将其作为控制变量。但是，在实际操作过程中，很难对塔顶位置的产品纯度进行有效监测。针对这个现象，通常是利用精馏塔内部的温度和压力进行产品纯度的检测。
（二）平稳操作
为了将精馏塔的功能作用充分的发挥出来，相关工作人员需要保证精馏塔的平稳操作，并要求在进塔之前做好干扰因素的控制，如针对进料量的温度进行控制、针对加热剂和冷却剂的压力进行控制等等。而且，在精馏塔的操作过程中，需要保证实际进料量的均匀，并在运作完成之后保证进出料的平衡性，通过适当的减慢出料速度来实现精馏塔的平稳性操作。同时，针对精馏塔分离提纯操作的运作而言，需要将塔内部的压力始终维持在稳定的状态，从而实现精馏塔的平稳运行。
（三）规定变量
在精馏塔的运行过程中，经常会受到诸多变量因素的影响，导致其分离提纯的效果较差。因此，为了保证精馏塔的稳定运行，需要严格按照相关条件对规定变量进行约束。例如，限制精馏塔中的气体流速，如果气体实际速度较快，很容易导致内部出现液泛现象，相反会降低精馏塔内塔板的运行效率。此外，要及时限制沸器的加热温差，促使其始终处于临界值范围内，避免精馏塔运行出现质量问题。
三、自动控制系统应用
（一）变量控制
精馏塔在实践运行过程中，经常会涉及到干扰变量、被控变量、操作变量等。其中，干扰变量组分包含了常规温度、内部压力、进料成分;被控变量包含了精馏塔内部压力、塔顶位置或者塔底位置物料浓度和蒸汽温度等;操纵变量包含了精馏塔顶位置的冷却量、回流量、物流量等等。根据上述变量之间存在的联系可以看出，被控变量与操纵变量之间主从关系，并在精馏塔运行过程中，两者之间存在着紧密关联性。所以，为了提高精馏塔的稳定运行，需要利用科学方式对上述变量之间存在的关系进行调整。但是，干扰变量是属于外部干扰性变量，在对精馏塔进行自动化控制时，需要侧重对其干扰变量进行控制，通过减少操作过程中存在的消极因素，保证精馏塔控制操作系統的安全性和稳定性。
（二）平衡控制
在对精馏塔的平衡性进行控制时，其包括了精馏塔所需能力的稳定性控制和物料进料控制。物料的平衡性需要做好控制，保证物料进入到精馏塔之后能够进行高效的产物分离和提纯，从而提高精馏塔运行的整体分离提纯效率。此外，需要及时减少精馏塔塔底位置的排出物浓度，充分利用物料平衡控制方式来提高精馏塔运行的整体效率和分离质量，降低相应能源和资源的浪费问题。而且，利用科学手段或者合理方式来减少精馏塔内部的各种平衡状态参数，保证其拥有稳定的能量来支持精馏塔的运行操作，提高精馏塔内部物质的分离效率。
（三）成分控制
产品物质的纯度主要是在经过精馏塔的分离操作和提纯操作之后，其整体的处理效果立即显现出来。所以，为了不断的提高产品物质的分离和提纯的初度，需要利用精馏塔的自动控制系统对产品进行质量检验处理。而且，在这个过程中还需要监控器，用来对产品成分的提纯和分离进行监控。但是，近年来，我国生产科学技术的创新发展，促使工业化的控制发展逐渐向信息化发现转变，主要是因为自动化控制系统与信息技术应用优势的结合，有利于提高精馏塔运行的质量效果，降低实际经济成本的投入，实现对产品成分提纯进行有效监控。
四、结语
综上所述，在科学技术创新发展的过程中，工业企业的经营生产正在不断的进行改革创新。针对精馏塔的应用而言，也需要不断的进行技术创新，不断的探索精馏塔设备运行的自动化控制要点，并采取具有针对性和先进性的处理技术，提高精馏塔设备自动化控制系统的设计水平和操作效果，保证精馏塔的分离提纯质量。
参考文献：
[1]李孟栖，段胜利.精馏塔自动控制系统设计与应用[J].化工管理，2016（33）：148-148.
[2]卢英俊，孙小方，潘海天.基于PLC和iFIX的乙腈变压精馏实验装置控制系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2013（05）：28-32.
[3]李秀军，宁雷，徐菊美，雷明.乙苯负压脱氢制苯乙烯大型实验装置自动控制系统设计[J].化工高等教育，2014，31（03）：55-62.
[4]胡宪.动态模拟在甲醇精馏塔超压排放分析中的应用[J].大氮肥，2018，41（02）：116-118+124.
（作者单位：新疆协鑫新能源材料科技有限公司）
关键词：精馏塔;自动化控制系统;系统设计;应用措施
一、精馏塔的概述分析
目前，我国工业生产过程中，精馏塔的作用越来越大，其主要的应用目标是将混合物中的组分进行有效分离。再加上精馏塔的整体构造较为复杂，塔底位置到进料口处都是提馏段，塔顶位置到进料口处都是精馏段。在精馏塔中出现了较多的塔板，并且同等高度的塔板是有液层的覆盖，回流液经过溢流管之后，通过上级搭板进入到下级内，与液体进行有机接触。每块搭板位置不仅会发生上升蒸汽的冷凝回流，还存在液体汽化的转热过程，促使液相转变为汽相，而那些难以会发的组分则会发生冷凝现象从汽相转化为液相。但是，在这个过程中，需要控制好温度和压力，在塔顶位置和塔底位置得到相应的物质成分。
二、精馏塔的控制要求
（一）质量指标
在对精馏塔进行控制时，为了实现混合物的高效分离，需要保证其满足相应的质量指标。通常情况下，保证精馏塔的塔底位置或者塔顶位置的某种组分提纯纯度在合理的质量指标范围内，而其他组分也需要控制在相关规定范围内。为了更好的实现这个目标，需要对塔顶位置和塔底位置的产品浓度进行严格控制，将其作为控制变量。但是，在实际操作过程中，很难对塔顶位置的产品纯度进行有效监测。针对这个现象，通常是利用精馏塔内部的温度和压力进行产品纯度的检测。
（二）平稳操作
为了将精馏塔的功能作用充分的发挥出来，相关工作人员需要保证精馏塔的平稳操作，并要求在进塔之前做好干扰因素的控制，如针对进料量的温度进行控制、针对加热剂和冷却剂的压力进行控制等等。而且，在精馏塔的操作过程中，需要保证实际进料量的均匀，并在运作完成之后保证进出料的平衡性，通过适当的减慢出料速度来实现精馏塔的平稳性操作。同时，针对精馏塔分离提纯操作的运作而言，需要将塔内部的压力始终维持在稳定的状态，从而实现精馏塔的平稳运行。
（三）规定变量
在精馏塔的运行过程中，经常会受到诸多变量因素的影响，导致其分离提纯的效果较差。因此，为了保证精馏塔的稳定运行，需要严格按照相关条件对规定变量进行约束。例如，限制精馏塔中的气体流速，如果气体实际速度较快，很容易导致内部出现液泛现象，相反会降低精馏塔内塔板的运行效率。此外，要及时限制沸器的加热温差，促使其始终处于临界值范围内，避免精馏塔运行出现质量问题。
三、自动控制系统应用
（一）变量控制
精馏塔在实践运行过程中，经常会涉及到干扰变量、被控变量、操作变量等。其中，干扰变量组分包含了常规温度、内部压力、进料成分;被控变量包含了精馏塔内部压力、塔顶位置或者塔底位置物料浓度和蒸汽温度等;操纵变量包含了精馏塔顶位置的冷却量、回流量、物流量等等。根据上述变量之间存在的联系可以看出，被控变量与操纵变量之间主从关系，并在精馏塔运行过程中，两者之间存在着紧密关联性。所以，为了提高精馏塔的稳定运行，需要利用科学方式对上述变量之间存在的关系进行调整。但是，干扰变量是属于外部干扰性变量，在对精馏塔进行自动化控制时，需要侧重对其干扰变量进行控制，通过减少操作过程中存在的消极因素，保证精馏塔控制操作系統的安全性和稳定性。
（二）平衡控制
在对精馏塔的平衡性进行控制时，其包括了精馏塔所需能力的稳定性控制和物料进料控制。物料的平衡性需要做好控制，保证物料进入到精馏塔之后能够进行高效的产物分离和提纯，从而提高精馏塔运行的整体分离提纯效率。此外，需要及时减少精馏塔塔底位置的排出物浓度，充分利用物料平衡控制方式来提高精馏塔运行的整体效率和分离质量，降低相应能源和资源的浪费问题。而且，利用科学手段或者合理方式来减少精馏塔内部的各种平衡状态参数，保证其拥有稳定的能量来支持精馏塔的运行操作，提高精馏塔内部物质的分离效率。
（三）成分控制
产品物质的纯度主要是在经过精馏塔的分离操作和提纯操作之后，其整体的处理效果立即显现出来。所以，为了不断的提高产品物质的分离和提纯的初度，需要利用精馏塔的自动控制系统对产品进行质量检验处理。而且，在这个过程中还需要监控器，用来对产品成分的提纯和分离进行监控。但是，近年来，我国生产科学技术的创新发展，促使工业化的控制发展逐渐向信息化发现转变，主要是因为自动化控制系统与信息技术应用优势的结合，有利于提高精馏塔运行的质量效果，降低实际经济成本的投入，实现对产品成分提纯进行有效监控。
四、结语
综上所述，在科学技术创新发展的过程中，工业企业的经营生产正在不断的进行改革创新。针对精馏塔的应用而言，也需要不断的进行技术创新，不断的探索精馏塔设备运行的自动化控制要点，并采取具有针对性和先进性的处理技术，提高精馏塔设备自动化控制系统的设计水平和操作效果，保证精馏塔的分离提纯质量。
参考文献：
[1]李孟栖，段胜利.精馏塔自动控制系统设计与应用[J].化工管理，2016（33）：148-148.
[2]卢英俊，孙小方，潘海天.基于PLC和iFIX的乙腈变压精馏实验装置控制系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2013（05）：28-32.
[3]李秀军，宁雷，徐菊美，雷明.乙苯负压脱氢制苯乙烯大型实验装置自动控制系统设计[J].化工高等教育，2014，31（03）：55-62.
[4]胡宪.动态模拟在甲醇精馏塔超压排放分析中的应用[J].大氮肥，2018，41（02）：116-118+124.
（作者单位：新疆协鑫新能源材料科技有限公司）