分壁精餾塔(Divided-Wall Column,DWC)可用于分離多元混合物,其中KDWC(Kaibel Divided-Wall Column)和ADWC(Agrawal Divided-Wall Column)可實(shí)現(xiàn)四組分混合物的高純度分離,較常規(guī)工藝具有能耗和投資成本優(yōu)勢,具備重大的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。為驗(yàn)證KDWC工業(yè)應(yīng)用可行性,本文首先以甲醇-乙醇-正丙醇-正丁醇(MEPB)四元混合物為研究對象,在穩(wěn)態(tài)模擬基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)KDWC小試實(shí)驗(yàn)裝置,采用SIMATIC S7-300及上位機(jī)WinCC軟件進(jìn)行PLC編程組態(tài),建立實(shí)驗(yàn)裝置的溫度、壓力監(jiān)控系統(tǒng)及操作變量控制系統(tǒng)。將KDWC穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)分為全回流、間歇精餾及連續(xù)精餾三個(gè)階段,并與同工況條件下的模擬結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明:兩者具有良好的一致性,產(chǎn)品的分離純度可達(dá)到90mol.%的設(shè)計(jì)要求,側(cè)線產(chǎn)品中輕重雜質(zhì)比例與模擬結(jié)果略有偏差。在此基礎(chǔ)上調(diào)用Step 7內(nèi)置功能塊FB58建立4×4溫度控制結(jié)構(gòu),開展動態(tài)實(shí)驗(yàn)研究,考察進(jìn)料組分發(fā)生±20%波動后KDWC的分離效果,結(jié)果表明4×4溫度控制結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對KDWC的穩(wěn)定控制,產(chǎn)品純度介于88....

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
前言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 分壁精餾塔簡介
    1.2 分壁精餾塔穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)
    1.3 分壁精餾塔動態(tài)控制
    1.4 分壁精餾塔實(shí)驗(yàn)研究
    1.5 技術(shù)路線與研究內(nèi)容
        1.5.1 技術(shù)路線
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第2章 KDWC小試實(shí)驗(yàn)裝置
    2.1 小試裝置簡介
    2.2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成
        2.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件組態(tài)
    2.3 小結(jié)
第3章 KDWC穩(wěn)態(tài)及動態(tài)實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 KDWC穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)
    3.2 PID參數(shù)調(diào)諧
    3.3 KDWC動態(tài)實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 M±20%動態(tài)實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 E±20%動態(tài)實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 P±20%動態(tài)實(shí)驗(yàn)
        3.3.4 B±20%動態(tài)實(shí)驗(yàn)
    3.4 小結(jié)
第4章 ADWC穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)模擬
    4.1 ADWC穩(wěn)態(tài)模擬
        4.1.1 ADWC塔內(nèi)結(jié)構(gòu)組成
        4.1.2 ADWC七塔穩(wěn)態(tài)模型
    4.2 A DWC穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.3 ADWC穩(wěn)態(tài)分析
        4.3.1 液相組成分布
        4.3.2 塔內(nèi)溫度分布
        4.3.3 分液分氣比
    4.4 小結(jié)
第5章 ADWC動態(tài)控制模擬
    5.1 組分控制結(jié)構(gòu)(CC)
        5.1.1 組分控制結(jié)構(gòu)
        5.1.2 組分控制結(jié)果
    5.2 溫度控制結(jié)構(gòu)(TC)
        5.2.1 溫度控制結(jié)構(gòu)
        5.2.2 溫度控制結(jié)果
    5.3 溫度-組分混合控制結(jié)構(gòu)(TC-CC)
        5.3.1 溫度-組分混合控制結(jié)構(gòu)
        5.3.2 溫度-組分混合控制結(jié)果
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
符號說明
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文和專利發(fā)表情況



本文編號：3871614