精餾是化工行業生產過程的一個重要環節,對于酒精精餾塔中酒精的產出具有十分重要的影響。因其反應過程中塔內溫度的不穩定相互耦合,使產出的酒精不純或產出量少,直接影響工廠酒精的產量和質量,且精餾塔作為多輸入多輸出對象,內在機理復雜,控制要求多,控制難度大。本課題酒精精餾塔溫度控制系統的研究對于解決精餾塔中溫度耦合現象和提高酒精產量具有重要的意義。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,由于精餾過程內在機理復雜,控制要求多,且被控對象具有非線性、大滯后和強耦合的特點,難以建立精確的數學模型。所以首先建立精餾塔近似數學模型,并分析其溫度控制系統的耦合程度,再對精餾塔塔頂塔釜溫度串級控制系統仿真,控制系統的溫度顯示出較強的耦合現象,因此采用前饋解耦的控制方式,對控制系統兩端溫度進行解耦仿真控制,結果顯示控制效果明顯。最后通過內模解耦的控制方式,解決模型不確定的系統,結果表明系統具有較好的穩定性和解耦效果。根據實驗室現有條件,采用實驗系統作為本系統的控制器和溫度對象仿真單元,設計了單...

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：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，經過多次改進，其酒精生產技術目前處于國內領先水平。由于東北地區玉米產量大，產生酒精的原材料主要以玉米為主，這使得東北地區資源的利用率得到提高。玉米經過處理發酵后從粗餾塔中產出粗酒精送入精....

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分析8二次蒸發，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精餾塔系統的控制目的精餾塔系統的控制目的是將產出合格產品為前提，并在此基礎上能夠使系統具有高回收率、低能耗和在低成本的同時具有最大的收益....

圖2.2精餾塔模型結構圖

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

圖2.3精餾塔精餾過程輸入輸出關系圖

第2章精餾過程模型的建立與控制系統分析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