精餾是化工行業(yè)生產(chǎn)過程的一個重要環(huán)節(jié),對于酒精精餾塔中酒精的產(chǎn)出具有十分重要的影響。因其反應(yīng)過程中塔內(nèi)溫度的不穩(wěn)定相互耦合,使產(chǎn)出的酒精不純或產(chǎn)出量少,直接影響工廠酒精的產(chǎn)量和質(zhì)量,且精餾塔作為多輸入多輸出對象,內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜,控制要求多,控制難度大。本課題酒精精餾塔溫度控制系統(tǒng)的研究對于解決精餾塔中溫度耦合現(xiàn)象和提高酒精產(chǎn)量具有重要的意義。該課題以中糧生化能源(肇東)有限公司的精餾塔為研究背景,將精餾塔溫度控制系統(tǒng)作為研究對象,通過對其工藝的分析,將精餾塔的塔頂出口溫度和塔釜出口溫度作為被控對象,由于精餾過程內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜,控制要求多,且被控對象具有非線性、大滯后和強(qiáng)耦合的特點,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。所以首先建立精餾塔近似數(shù)學(xué)模型,并分析其溫度控制系統(tǒng)的耦合程度,再對精餾塔塔頂塔釜溫度串級控制系統(tǒng)仿真,控制系統(tǒng)的溫度顯示出較強(qiáng)的耦合現(xiàn)象,因此采用前饋解耦的控制方式,對控制系統(tǒng)兩端溫度進(jìn)行解耦仿真控制,結(jié)果顯示控制效果明顯。最后通過內(nèi)模解耦的控制方式,解決模型不確定的系統(tǒng),結(jié)果表明系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性和解耦效果。根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件,采用實驗系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的控制器和溫度對象仿真單元,設(shè)計了單...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1精餾塔實物圖

第1章緒論51.4論文背景說明本文以酒精精餾項目為背景，其精餾工藝的核心是采用國外的精餾技術(shù)，經(jīng)過多次改進(jìn)，其酒精生產(chǎn)技術(shù)目前處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。由于東北地區(qū)玉米產(chǎn)量大，產(chǎn)生酒精的原材料主要以玉米為主，這使得東北地區(qū)資源的利用率得到提高。玉米經(jīng)過處理發(fā)酵后從粗餾塔中產(chǎn)出粗酒精送入精....

圖2.1精餾塔的工藝流程框圖

第2章精餾過程模型的建立與控制系統(tǒng)分析8二次蒸發(fā)，另一部分排出流入廢液。如圖2.1所示為精餾塔的工藝流程框圖。圖2.1精餾塔的工藝流程框圖2.2精餾塔系統(tǒng)的控制目的精餾塔系統(tǒng)的控制目的是將產(chǎn)出合格產(chǎn)品為前提，并在此基礎(chǔ)上能夠使系統(tǒng)具有高回收率、低能耗和在低成本的同時具有最大的收益....

圖2.2精餾塔模型結(jié)構(gòu)圖

第2章精餾過程模型的建立與控制系統(tǒng)分析11圖2.2精餾塔模型結(jié)構(gòu)圖按照酒精精餾塔的工作機(jī)理采用機(jī)理建模，考慮到塔內(nèi)部有復(fù)雜的熱交換情況和混合物液體流動[26]，因此忽略系統(tǒng)的內(nèi)部過程和機(jī)理，假設(shè)塔內(nèi)的汽液充分混合，塔內(nèi)壓力及每個塔板上壓力不變，塔內(nèi)溫度適合。塔頂物料平衡式：dBP....

圖2.3精餾塔精餾過程輸入輸出關(guān)系圖

第2章精餾過程模型的建立與控制系統(tǒng)分析12塔底能量平衡式：2dCCLVLDDDDMHLHVHCHQdt(2.5)式中的VD為再沸器加熱蒸汽量；LD為各塔板下降流入塔底的液體量；C為塔底采出產(chǎn)品量；CM為塔底總存液量；2Q為再沸器提供的熱量。同樣與塔頂類似，再沸器的加熱蒸汽量計算式....

本文編號：4044943