蒸馏塔运行中最主要的干扰是由输入馈流引起的，包括馈流的组分、流速、焓等参数变化所引起的干扰。在多级控制中还要考虑加热蒸气的压力和冷却水流引起的干扰。若馈流速度取决于馈送设备、而且是不可控的，则可将它的测量值用于前馈控制（见复合控制系统），以控制输出流量和塔内流量，使它们与输入馈流成比例。由于塔身竖立于地面，还需要考虑气候变化的影响。

PID调节器在工业控制中广泛应用,它需要针对系统的动态特性调整比例、积分和微分项的系数后才能取得良好的效果。把 PID调节器用于蒸馏塔产物组分控制，往往需要频繁地调整以补偿操作条件改变引起的动态特性变化。采用适应控制方案可较理想地解决这个问题。例如采用自校正调节器可达到或优于 PID调节器的控制效果，而且省去了调整的工作。图1为双组分蒸馏塔计算机控制系统示意图。 馈流，即未经分离的混合流体从塔的中部输入。顶部产物组分由电容探头测量，底部产物组分由气体色谱仪测量。CR为分析器记录器，FRC为流量记录器和控制器，GC为气体色谱仪,LC为液面控制器。所有分析仪表和控制规律的计算工作都由分布计算机完成。自校正调节器有单回路、多回路和多变量解耦控制三种形式。图1[双组分蒸馏塔计算机控制系统示意图]中系统若采用两个独立的自校正调节器分别控制塔顶输出组分和塔底输出组分，则由于操作时蒸气速率和回流的变化引起顶部和低部两个控制回路间的互相作用而导致两个输出组分都发生振荡。采用多变量解耦控制方式也仅能对其中的一个回路（例如顶部）取得较好效果。还可以进一步选择合适的采样间隔、过程滞后和标度因子以达到良好的控制效果。2100433B

英文：automatic control of distillation column

同时，为保证蒸馏产物的质量须使蒸馏塔回流，而盲目回流又可能使产物的纯度过高，这是造成浪费能源的主要因素。另一方面，蒸馏塔的动态特性复杂，且具有非线性，对输出组分又难以实现精确快速测量。因此对蒸馏塔组分的测控问题一直是自动控制领域中的重要研究课题。70年代以来，随着能源的不断紧张，人们更加重视这方面的研究，已经将适应控制系统应用于蒸馏塔的输出组分控制。蒸馏塔是稀有金属钛等材料及其合金材料制造的化工设备具有强度高、韧性大、耐高温、耐腐蚀、比重轻等特性；因此被广泛应用与化工、石油化工、冶金、轻工、纺织、制碱、制药、农药、电镀、电子等领域。

对产物组分的直接测量通常采用气体色谱仪，也可采用质谱仪等其他分析仪表。这类仪表需要一段处理时间才能得出测量值，结果给控制回路带来显著的死区时间，同时成本也较高。因此，还需要利用对其他参数的测量来间接推断产物组分。常用间接测量方法包括测量温度、红外吸收、折射率和电导率等参数。通常采用直接测量和间接测量相结合的方式。直接测量仪表装在输出管道上，用于精确测量流速较慢的产物流的组分。间接测量用于检测馈流干扰引起的快速扰动，装在塔的中部，因为塔端温度对组分的变化不敏感。

一、蒸馏塔系统组成及布置

蒸馏塔系统由简单蒸馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成，一般按流程顺序，在符合规范的要求下，尽可能靠近布置，形成独立的操作系统。同类设备集中布置，如冷凝器一般布置在三层楼面上，回流罐布置在二

层楼面上，再沸器安装在蒸馏塔底部，泵布置在一层楼面上。这样不但整齐，美观，而且操作也方便。由于再沸器的特殊性，与其相关的设备及管路需精心设计。

二、蒸馏塔系统操作

通过再沸器加热塔底的液体，使其部分气化，由塔底再沸器入塔口进入塔，与下降液进行逆流两相接触，下降液中易挥发(低沸点)组分不断向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接

近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝液体的一部分作为回流液返回塔顶，其余部分则作为馏出液送出。塔底流出的液体，其中一部分送入再沸器加热返回塔中，另一部分液体作为釜残液采出。

三、热虹吸再沸器

1、热虹吸再沸器原理

热虹吸再沸器利用蒸馏塔的液面和再沸器液面的压头差作为动力驱动液体重力循环流动，使蒸馏塔底部的液体流向再沸器。液体一部分在再沸器内被气化，回到塔内，达到蒸气和液体分离。为了保证再沸器的正常工作，必须保证有一定的压差来克服管道、再沸器内压降和两相的静压。

2、热虹吸再沸器安装高度要求

蒸馏塔底部的液体流入管道，越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成)。虹吸作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开，气泡两

端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用。热虹吸再沸器安装位置不是越低越好。

3、立式热虹吸再沸器特殊要求

立式热虹吸式再沸器如为真空操作，则不适宜黏性较大的液体和带固体的物料，同时还要求塔裙的高度较高。卧式热虹吸式再沸器则对塔釜液位和压降要求不高，比较适用于真空精馏。蒸馏塔是一个高效的、节能的蒸馏塔型，根据所设计参数可设计多种规格，满足不同生产能力的要求。

塔设备种类繁多，蒸馏塔是进行蒸馏的一种塔式气液接触装置。有板式塔与填料塔两种主要类型。板式塔与填料塔的比较是个复杂的问题，涉及的因素很多，选型时应考虑物料性质、操作条件、塔设备的性能，以及塔

设备的制造、安装、运转和维修等。蒸馏塔蒸馏原理是将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同的特性，实现分离。塔釜为液体，塔顶馏出气体。

蒸馏塔的工作原理并非只局限于提纯酒精。蒸馏塔的功能主要是为了分离混合液体，利用不同液体在不同条件下，如温度不同，挥发性（沸点）不同的原理进行液体分离，从而达到提纯效果。蒸馏塔主要分为板式塔与薄膜式塔。板式塔比较常见，其构造可分为板、重沸器、冷凝器三个部分。

急骤蒸馏塔是利用溶剂与其降解产物的不同沸点将它们分离，以达到溶剂净化的目的的一种溶剂再生方法。但由于磷酸三丁酯（TBP是热敏性物质，温度高于150C就开始分解，煤油在较高温度下也会发生裂解。

原理

原理

蒸馏塔原理图

蒸馏塔一般采用不锈钢制作，从而防止了铁屑堵塔填料的现象，延长了装置的使用期限。同时凡与溶媒接触的设备，如冷凝器、稳压罐、冷却蛇管等均采用不锈钢制作，以确保成品溶媒不被污染。设备材质的选定也可根据物料情况确定。蒸馏釜采用可拆工U型加热管，在检修时可将U型加热管拉出釜外，便于对加热管外擘及蒸馏釜壁进行清洗。

蒸馏塔

急骤蒸馏：因此，必须采用真空急骤蒸发和真空精馏的方法降低TBP和煤油的沸点，缩短它们在

蒸发过程中的受热时间以减少热分解。该过程通常由加热器、TBP精馏塔、煤油精溜塔和真空泵

等组成。