化学工程
化學工程
화학공정
CHEMICAL ENGINEERING
2014年
11期
29-34
,共6页
辛燕平%赵明%夏铭%孟继红%姚芳莲%许春建
辛燕平%趙明%夏銘%孟繼紅%姚芳蓮%許春建
신연평%조명%하명%맹계홍%요방련%허춘건
吡啶%水%热集成%变压精馏%控制结构
吡啶%水%熱集成%變壓精餾%控製結構
필정%수%열집성%변압정류%공제결구
pyridine%water%heat-integrated%pressure swing distillation%control scheme
对于吡啶-水的分离,与传统的变压精馏工艺相比,热集成变压精馏工艺更加节能经济,进料流量为3 000 kg/h时,可以节约能耗43.52％,节省年度总费用40.70％.为了将该工艺应用在实际生产中,必须解决其控制的问题.在最优设计基础上,提出2种基于PI控制器的控制结构,并采用动态模拟软件Aspen Dynamics检验了存在进料流量和进料组成干扰情况下控制结构的有效性.模拟结果表明:扰动存在时,由于基本控制结构CS1中二塔均存在压力效应,并且控温板温度稳定在设定值,导致水和吡啶产品质量存在较大稳态余差.进而,在CS1基础上引入温差控制策略和压力补偿温度控制策略,提出一种改进的控制结构CS2.模拟结果显示,针对相同的进料流量和进料组成扰动,控制结构CS2的动态控制性能显著提高,产品质量的稳态余差均较小.
對于吡啶-水的分離,與傳統的變壓精餾工藝相比,熱集成變壓精餾工藝更加節能經濟,進料流量為3 000 kg/h時,可以節約能耗43.52％,節省年度總費用40.70％.為瞭將該工藝應用在實際生產中,必鬚解決其控製的問題.在最優設計基礎上,提齣2種基于PI控製器的控製結構,併採用動態模擬軟件Aspen Dynamics檢驗瞭存在進料流量和進料組成榦擾情況下控製結構的有效性.模擬結果錶明:擾動存在時,由于基本控製結構CS1中二塔均存在壓力效應,併且控溫闆溫度穩定在設定值,導緻水和吡啶產品質量存在較大穩態餘差.進而,在CS1基礎上引入溫差控製策略和壓力補償溫度控製策略,提齣一種改進的控製結構CS2.模擬結果顯示,針對相同的進料流量和進料組成擾動,控製結構CS2的動態控製性能顯著提高,產品質量的穩態餘差均較小.
대우필정-수적분리,여전통적변압정류공예상비,열집성변압정류공예경가절능경제,진료류량위3 000 kg/h시,가이절약능모43.52％,절성년도총비용40.70％.위료장해공예응용재실제생산중,필수해결기공제적문제.재최우설계기출상,제출2충기우PI공제기적공제결구,병채용동태모의연건Aspen Dynamics검험료존재진료류량화진료조성간우정황하공제결구적유효성.모의결과표명:우동존재시,유우기본공제결구CS1중이탑균존재압력효응,병차공온판온도은정재설정치,도치수화필정산품질량존재교대은태여차.진이,재CS1기출상인입온차공제책략화압력보상온도공제책략,제출일충개진적공제결구CS2.모의결과현시,침대상동적진료류량화진료조성우동,공제결구CS2적동태공제성능현저제고,산품질량적은태여차균교소.
