И. М. Губкина кафедра автоматизации технологических процессов Р. Л. Барашкин проектирование систем управления ректификационными колоннами учебное пособие

Регулирование температуры и компонентного состава

В стационарном режиме в ректификационной колонне уста- навливается профиль концентраций по высоте колонны. Высокой чувствительностью по отношению к возмущающим и регулиру- ющим воздействиям обладают тарелки в нижней и верхней ча- стях колонны, называемые контрольными тарелками. Темпера- тура на контрольной тарелке обладает меньшей инерционностью, чем компонентный состав дистиллята и кубового остатка. Для датчика температуры при измерении состава запаздывание со- ставляет около минуты, в то время как у хроматографа около 15

30 минут. Поэтому для стабилизации качества продукции колон- ны часто используют температуру на контрольной тарелке в ка- честве регулируемого параметра. В качестве регулирующего па- раметра используют расход пара из рибойлера.
Датчики температуры обладают невысокой стоимостью, на- дежностью, стабильной статической характеристикой, меньшей инерционностью по сравнению с датчиками компонентного со- става. Поэтому часто регулирование компонентного состава про- дукции осуществляется с помощью температуры контрольной тарелки.
При синтезе контура регулирования температуры, для увели- чения его быстродействия, следует проводить измерение темпе- ратуры как можно ближе к точке с высокой чувствительностью к регулируемому параметру. Также для контроля компонентного состава с помощью измерения температуры следует стабилизи- ровать давление.
На зависимость температуры от ключевых компонентов также влияют концентрации вторичных компонентов, содержащихся во входной смеси. Величину этого влияния стараются оценивать и учитывать в виде констант равновесия при определении компо- нентного состава по температуре. Контрольную тарелку при этом стараются выбирать таким образом, чтобы влияние вторичных компонентов на изменение температуры было минимальным.
При регулировании температуры рекомендуется учитывать следующие факторы:

• 
  На стабильность контура регулирования температуры может влиять длина измерительной линии термопары и запаздывание измерения.
  
• 
  Быстродействие и стабильность контура регулирования температуры одинаковы для всех тарелок, если регулирование
  

осуществляется с помощью изменения тепловой нагрузки рибой- лера.

• 
  Быстродействие и стабильность контура регулирования температуры уменьшаются при измерении температуры на та- релках в направлении сверху вниз колонны, если регулирование осуществляется с помощью расхода флегмы.
  
• 
  Если давление в колонне регулируется на контрольной та- релке, то быстродействие контура регулирования температуры будет зависеть от расположения контрольной тарелки.
  

8.