一种间歇减压精馏的自动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种间歇减压精馏的自动控制装置，属于医药化工生产领域。
背景技术：
：在化工生产中，精馏工艺是一种经常用到的提纯工艺。物料在精馏塔内，通过底部的加热源，物料气化上升，在整个精馏塔中，气液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入气相，气相中的难挥发组分转入液相。塔顶引出提纯的易挥发组分，釜底引出提纯的难挥发组分。精馏从生产过程来分，可分为连续精馏和间歇精馏二种。连续精馏生产能力大和塔的效率高，适于大化工生产。间歇精馏灵活易操作，生产能力小，生产过程中沸点不断升高，适合小型化生产。连续精馏是稳态过程：工艺参数基本不变(温度、处理量等)。间歇精馏是动态过程：工艺参数一直在变(釜顶温度、回流量、采出组成等)。所有精馏研究，绝大部分涉及的是连续精馏，涉及间歇精馏的相对较少。有些物料是热敏物质，有些物料沸点较高，就需要用到减压精馏技术，有些分离的组分，相对挥发度差别较少，也要用到减压精馏技术。而一定压力下，组分的沸点和压力有一一对应关系，因此，减压精馏塔控制压力是相当重要的。一支精馏塔，有一定的操作弹性，气升量过少，产出量降低，分离效率也会降低，生产成本上升。气升量过大，造成液泛，无法进行有郊的气液传质传热。因此，通过控制塔顶和塔底的压差，让精馏塔运行在最佳操作条件中。技术实现要素：为了解决上述问题，本实用新型提出了一种可以在塔釜逐步富集了难挥发组分，温度逐步升高，通过串级控制，自校正设定值，提高控制品质，提高系统鲁棒性的间歇减压精馏的自动控制装置。本实用新型所述的一种间歇减压精馏的自动控制装置，包括塔釜再沸器、精馏塔、塔顶冷凝器以及接收罐，塔釜再沸器的循环进出口分别与精馏塔底部循环进出口管路连通；精馏塔底端设有用于排出釜残的排出口，塔顶气相经塔顶冷凝器冷凝后与接收罐的进液口管路连通，接收罐的出液口的料液一部份回流与塔顶回流口连接，一部份出料，接收罐顶部设有真空管和氮气调压管；其特征在于：还包括由塔釜PID串级控制单元和塔顶PID单回路反馈单元组成的间歇精馏塔控制系统，所述塔釜PID串级控制单元包括塔釜温度传感器、塔釜压力传感器、塔釜温度控制器、塔釜压力控制器以及气动蒸汽阀，所述塔釜温度传感器、塔釜压力传感器的探测头伸入精馏塔的底部内腔，塔釜温度传感器的信号输出端、塔釜压力调传感器的信号输出端分别与塔釜温度控制器的信号输入端、塔釜压力控制器的信号输入端电连接，塔釜压力控制器的信号输出端与气动蒸汽阀的控制端电连接，气动蒸汽阀控制塔釜再沸器的蒸汽量，通过控制塔釜再沸器的蒸发量达到控制精馏塔塔底压力；塔釜温度控制器和塔釜压力控制器串联，塔釜温度控制器的信号输出作为塔釜压力控制器的设定值，组成温度和压力的串级控制系统；所述塔顶PID单回路反馈控制单元包括塔顶压力传感器、气动薄膜调节阀以及塔顶压力控制器，所述塔顶压力传感器的探测头伸入精馏塔的塔顶内腔，塔顶压力传感器的信号输出端与塔顶压力控制器的信号输入端电连接，塔顶压力控制器的信号输出端与气动薄膜调节阀的控制端电连接，而气动薄膜调节阀设置在接收罐顶部调压管上，通过注入氮气来调节塔顶的真空度保持稳定。本实用新型工作时，塔顶PID单回路反馈控制单元将塔顶真空度控制在设定范围，达到准确的馏份分割。塔釜PID串级控制单元，控制塔釜真空度。在塔顶和塔釜压力控制器的协同作用下，塔顶和塔釜压差保持稳定，精馏塔运行在最佳操作条件中。由于间歇减压精馏的特点，塔釜的难挥发组分逐渐提高，釜温也逐渐上升，由塔釜温度控制器和塔釜压力控制器组成的串级控制，可以很好的校正塔釜组分的影响，达到稳定操作的目的。本实用新型的有益效果是：塔釜逐步富集了难挥发组分，温度逐步升高，通过串级控制，自校正设定值，提高控制品质，提高系统鲁棒性。附图说明图1是本实用新型的结构图(A处代表蒸汽入口；B处代表氮气入口(调节真空度)；C处代表回流；D处代表出料；E处代表真空口(接真空泵)；F处代表釜残)。具体实施方式下面结合附图进一步说明本实用新型参照附图：实施例1本实用新型所述的一种间歇减压精馏的自动控制装置，包括塔釜再沸器1、精馏塔9、塔顶冷凝器7以及接收罐8，塔釜再沸器1的循环进出口分别与精馏塔9底部循环进出口管路连通；精馏塔9底端设有用于排出釜残的排出口91，塔顶设有回流口；塔顶冷凝器7的出液口与接收罐8的进液口管路连通，接收罐8的出液口料液一部份回流与塔顶回流口连接，一部份出料；接收罐8顶部设有真空管连接真空系统，调压管81连接氮气，还包括塔釜PID串级控制单元和塔顶PID单回路反馈控制单元组成的间歇精馏塔控制系统10，所述塔釜PID串级控制单元包括塔釜温度传感器101、塔釜压力传感器102、塔釜温度控制器103、塔釜压力控制器104以及气动蒸汽阀2，所述塔釜温度传感器、塔釜压力传感器的探测头伸入精馏塔的底部内腔，塔釜温度传感器的信号输出端、塔釜压力调传感器的信号输出端分别与塔釜温度控制器的信号输入端、塔釜压力控制器的信号输入端电连接，塔釜压力控制器的信号输出端与气动蒸汽阀的控制端电连接，气动蒸汽阀设置在塔釜再沸器的蒸汽管上，用于控制精馏塔塔底压力；塔釜温度控制器的信号输出端口与塔釜压力控制器连接，作为塔釜压力控制器的设定值，组成温度和压力的串级控制单元。所述塔顶PID单回路反馈控制单元包括塔顶压力传感器105、气动薄膜调节阀6以及塔顶压力控制器106，所述塔顶压力传感器的探测头伸入精馏塔的塔顶内腔，塔顶压力传感器的信号输出端与塔顶压力控制器的信号输入端电连接，塔顶压力控制器的信号输出端与气动薄膜调节阀的控制端电连接，而气动薄膜调节阀设置在接收罐顶部调压管上。接受罐顶部设有连接真空泵的真空接口，用于调节罐内真空度的氮气入口以及用于在接受罐内接受料液的进料口，塔顶冷凝器7的出液口与接受罐8的进液口管路连通，氮气入口处相连通的管路上配装气动薄膜调节阀；底部设有出液口，其中出液口料液一部份回流与塔顶回流口连接，一部份出料。本实用新型工作时，塔顶压力传感器、塔顶压力调节器和塔顶气动薄膜调节阀组成塔顶PID单回路反馈控制单元，将塔顶真空度控制在设定范围，达到准确的馏份分割。塔釜温度传感器、塔釜压力传感器、塔釜温度控制器、塔釜压力控制器和塔釜气动蒸汽阀组成PID串级控制单元，控制塔釜真空度。塔顶PID单回路反馈控制单元和塔釜PID串级控制单元共同组成间歇精馏的控制系统，使塔顶和塔釜压差保持稳定，精馏塔运行在最佳操作条件中。由于间歇减压精馏的特点，塔釜的难挥发组分逐渐提高，釜温也逐渐上升，由塔釜温度控制器和塔釜压力控制器组成的串级控制，可以很好的校正塔釜组分的影响，达到稳定操作的目的。实施例2以实施例1的控制装置对噻吩衍生物2-噻吩乙胺进行间歇精馏。精馏塔精馏2-噻吩乙胺时，塔顶控制设定真空度为1000Pa，真空度上升超过设定值，输出控制气动薄膜调节阀开度增大，加大注入氮气降低真空度，使真空度恢复至设定值；真空度下降超过设定值，输出控制气动薄膜调节阀开度减小，减少注入氮气提高真空度，使真空度恢复至设定值。塔釜温度调节器设定温度115℃，其输出作为塔釜压力调节器的设定值，当塔釜真空度上升级超过设定值，塔釜压力调节器输出控制气动蒸汽阀开启，增加蒸发量，使塔釜真空度下降，恢复至设定值。塔釜真空度下降超过设定值，塔釜压力调节器输出控制气动蒸汽阀关闭，降低蒸发量，使塔釜真空度上升，恢复至设定值。由此控制塔釜和塔顶保持稳定的压差，达到稳定操作的目的。随着间歇精馏进行，后期塔釜中高沸组份增加，釜温上升，在塔釜PID串级控制系统的控制下，控制塔釜真空度上升，使2-噻吩乙胺沸点下降，通过自校正设定值，使精馏过程趋于稳定。图1中仪表图例符号字母首字母后继字母被测变量功能C控制P压力、真空T温度传送(变送)具体的，图1中TC代表温度控制器，TT代表温度传感器；PC代表压力控制器，PT代表压力传感器。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。当前第1页1 2 3