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

Рис. 2. Структура комплекса программно-технических средств АСУТП

2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ

Ректификационные колонны предназначены для разделения многокомпонентной смеси на составляющие в результате проти- воточного взаимодействия жидкой и парообразной фаз. Целью системы регулирования ректификационной колонной является обеспечение разделения многокомпонентной смеси с заданным качеством по одному продукту колонны и минимальных его по- терь.

Принципиальная схема ректификационной установки с отбо- ром двух продуктов (дистиллят и кубовый остаток) приведена на рис. 3. Задача установки непрерывно разделять исходную смесь на дистиллят (низкокипящий компонент) и кубовый остаток (высококипящий компонент) с максимально возможным содер- жанием низкокипящего компонента в дистилляте и минимальным его содержанием в кубовом остатке.
Для разделения смеси перед входом в колонну она подогрева- ется до температуры кипения. С расходом F и концентрацией по- лезного компонента x_f подогретая смесь подаётся на тарелку пи- тания N_f ректификационной колонны Е-1. Стекая вниз по колон- не, смесь взаимодействует с поднимающимся вверх паром, по- ступающим из рибойлера Е-4. В результате массообмена смеси с паром последний обогащается низкокипящим компонентом и вы- ходит из колонны через конденсатор Е-2 в накопитель E-3 в виде флегмы.
Часть флегмы с расходом R (рефлюкс) подаётся в верх- нюю часть колонны для более полного обогащения поднимаю- щегося пара низкокипящим компонентом. Другая часть флегмы в виде готового продукта  дистиллята с расходом D и кон-
центрацией полезного компонента x_d направляется в промежу- точную ёмкость (на рис. 3 не приведена). Отношение расхода ре- флюкса R к расходу дистиллята D называется флегмовым числом RR.
Из нижней части колонны отбирается кубовый остаток, часть которого направляется в рибойлер Е-4 для подачи в виде пара с расходом V обратно в колонну. Другая часть кубового остатка – продукт с обогащенным высококипящим компонентом  уходит с расходом B и концентрацией полезного компонента x_b далее по технологической нитке.

^E-2Qконд E-3 V-1 R D Е-1 V-2 ^V-3^x^d F Nf ^xf V E-4 V-4 Qриб B V-5 xb