|
上一期,我們成功得到了.dynf的動態(tài)模擬文件(點擊即可跳轉:Aspen Plus Dynamics(一):穩(wěn)態(tài)模擬到動態(tài)模擬的轉變),雙擊文件即可正式進入Aspen Plus Dynamics軟件。下面是軟件的界面,我將它主要分為了幾部分,頂部菜單欄(尤其重要的是被綠色框住的部分,與Aspen Plus的Run、Reset類似),流程窗口(與Aspen Plus的流程窗口類似)、模擬信息窗口(類似于Aspen Plus的控制面板,提供動態(tài)模擬過程的信息)、模塊窗口(類似于AspenPlus當中的單元模塊,只不過這里主要用到的是控制器模塊,注意右下角的綠色方塊,它代表模擬正常,如果顯示紅色方塊代表模擬有問題),以及左側的Exploring窗口(也和Aspen Plus左側窗口類似)。 文件的初步檢查 認識完界面以后,我們首先要對打開的文件進行初步的檢查,檢查有以下兩步,第一步,進行Initialization初始化運行,以確保整個導入的流程設定正常;第二步,進行Dynamic動態(tài)運行,確保積分器工作正常。 首先將頂部菜單欄的Dynamic調(diào)整為Initialization,然后點擊右邊的Run按鈕運行,如下所示,如果運行正常無誤,則會彈出“The run is completed”。 第二步,將Initialization修改回Dynamic,再次點擊Run按鈕運行,此時查看模擬信息窗口,會不斷更新模擬信息,并且在右下角,會出現(xiàn)綠色方塊,方塊右側會展示動態(tài)模擬的時間。如果能正常運行那就說明沒有問題,點擊Pause按鈕即可停止。 以上兩步順利完成即說明原始文件沒有問題,可以進行動態(tài)模擬。 精餾塔控制方案講解 要進行精餾塔的動態(tài)模擬,首先需要了解精餾塔的控制方案,精餾塔控制方案種類很多,較為有代表性的常見的原則方案主要有:提餾段溫控方案、精餾段溫控方案、溫差控制及雙溫差控制方案等。 當我們打開.dynf文件時可以發(fā)現(xiàn)默認已經(jīng)給精餾塔添加了三個控制器,分別是塔頂壓力控制器,回流罐液位控制器和塔釜液位控制器。這三個基本控制器的控制原理是這樣的:通過調(diào)節(jié)塔頂冷凝器負荷來穩(wěn)定塔頂壓力,通過調(diào)節(jié)塔頂出料閥來穩(wěn)定回流罐液位,通過調(diào)節(jié)塔底出料閥來穩(wěn)定塔釜液位。 除了以上三個基本控制外,還缺少進料流量控制器、塔板溫度控制器,也就是一共五個基本控制。我們根據(jù)名字也可以大概猜到,上面提到的三個原則控制方案主要就是依據(jù)塔板溫度控制方案的不同進行區(qū)分的,其他的控制基本上是一樣的。 提餾段溫控方案 首先說提餾段溫控方案,它將提餾段塔板溫度作為間接質量指標,通過調(diào)節(jié)再沸器負荷來控制塔板溫度。如果說我們對塔底產(chǎn)品質量要求較高,那么就可以選擇提餾段溫控方案;還有就是如果干擾主要進入提餾段,例如液相進料,那么提餾段溫控方案也會比較及時。 精餾段溫控方案 精餾段溫控方案則將精餾段塔板溫度作為間接質量指標,通過調(diào)節(jié)回流量來控制塔板溫度。和提餾段溫控方案類似,如果說我們對塔頂產(chǎn)品質量要求較高,那么就可以選擇精餾段溫控方案;如果干擾主要進入精餾段,例如氣相進料,那么提餾段溫控方案也會比較及時。 雙溫差控制方案 如果對于塔頂、塔底產(chǎn)品沸點差不大,且對產(chǎn)品純度要求很高時,就需要采用溫差控制或者雙溫差控制。使用溫差控制還避免了因為塔壓變化而引起的溫度變化,因為塔壓變化對不同的塔板上溫度的影響基本上是相同的,取塔板溫度相減就可以消除塔壓波動對產(chǎn)品質量的影響。其次,當負荷變化時,塔板壓降會隨著負荷遞增,由壓降引起的溫差信號也會變大,為了抵消這種因負荷引起的溫差變化,就可以采用雙溫差控制,分別在精餾段和提餾段選取溫差信號,然后再進行相減。 當然以上精餾塔控制方案只是基本的原則方案,我們還可以在其基礎上添加或者修改一些控制器,例如添加回流量與進料量的比例控制、組分控制、組分/溫度串級控制等等,可以增加控制的穩(wěn)定性和有效性。
而我們所要模擬的案例,因為進料是純液相進料,因此我們選擇的是提餾段溫控+回流量與進料量比例控制的控制方案,如上圖所示。 以上就是本期所有內(nèi)容,從這些控制方案當中也可以發(fā)現(xiàn)塔板溫度控制很重要,但是一個塔有這么多的塔板,我們應該如何選擇合適的塔板呢?下一期將為大家解答這個問題。 |
|
|