上一期，我们讲解了精馏塔的控制方案（点击即可跳转）并且引出了一个问题：塔板温度控制很重要，因为塔的温度可以作为产品纯度的间接指标。那我们应该选择哪一块塔板呢？被选择的塔板，我们需要它能够在塔受到干扰时更能响应干扰，也就是变化更快更明显，所以也被称为灵敏板。正常而言，一个稳定操作的塔，塔板温度是较为稳定的，如果我们能够将这个变化最快最大的塔板温度控制得较好，那么整个塔的温度就会维持比较平稳。塔板的选择这个问题已经被讨论了半个世纪以上，也诞生了很多选择灵敏板的方法，有简单的有复杂的。** 主要有：斜率判据、灵敏度判据、奇异值分解判据、恒定温度判据、产品变化最小判据。这些方法在威廉·鲁平的《Aspen模拟软件在精馏设计和控制中的应用》一书中有较为详细的说明，有一些还是需要一些计算的，大家有兴趣可以自行去学习。作为初学者，这里我主要给大家展示里面提到的最为简单的一种判据：斜率判据。** 斜率判据，顾名思义，我们通过斜率来确定灵敏板，拿我们的案例来说，因为我们使用的是提馏段温控方案，因此在提馏段选择塔板作为灵敏板。** 打开Aspen模拟文件，找到Profiles→TPFQ，直接点击上方的Temperature绘图工具进行绘图，因为我们选的是提馏段塔板，因此找到提馏段部分上下温度变化最快的塔板，也就是第16块塔板。因为塔板温度的变化对应的就是塔板上组成的变化，这一段温度变化很快，说明组成变化也很快。如果这一块板的温度能控制得比较平稳的话，那其他塔板就更加平稳了。因此选择第16块板作为灵敏板。** 如果说直接从温度-塔板的图上觉得不明显的话，还可以将数值复制到Origin当中做出温度-塔板的斜率数值图。首先绘制出温度-塔板图后，通过菜单栏的分析→数学→微分，得到斜率数值，然后再作出斜率-塔板的图，很明显，在第16块板斜率数值最大。** 换个思路，如果本案例是用的是精馏段温控方案，那么我们的灵敏板就应该是选择第9块塔板了，因为精馏段第9块板的斜率最大。** 顺便再提一下灵敏度判据，这个判据的原理就是通过修改精馏塔的其中一个变量，例如回流量、再沸器负荷等，然后去记录每一块塔板温度的变化大小，来判断每一块塔板温度对于这种变化的灵敏性，选择最灵敏的那一块。
** 其他的灵敏板选择判据大家也可以自行去了解，下一期，我们就将正式对Dynamics的控制器进行讲解。** 小编能力有限，内容如有问题还请批评指正。** 参考文献：** 化工仪表及自动化, 厉玉鸣.** Aspen模拟软件在精馏设计和控制中的应用, 威廉·鲁平.** 注：文章首发公众号“化工研学社”，知乎号“叶上初阳”，欢迎关注！**
| 
发表于 1970-1-1 08:00:00
显示全部楼层
IP卡
狗仔卡
楼主
提升卡
置顶卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
显身卡
