玻璃填料塔实验室精馏装置

精馏塔产品质量指标选择有两类:直接产品质量指标和间接产品质量指标。精馏塔直接的产品质量指标是产品成分。近年来，成分检测仪表发展很快，特别是工业色谱仪的在线应用，出现了直接控制产品成分的控制方案，此时检测点就可以放在塔顶或塔底。然而由于成分分析仪表价格昂贵，维护保养麻烦，采样周期较长(即反应缓慢，滞后较大).而且应用中有时也不太可靠，所以成分分析仪表的应用受到了一定的限制。因此，精馏塔产品质量指标通常采用间接质量指标。

(1)采用温度作为间接质量指标

温度是常用的间接质量指标。因为对于一个二元组分的精馏塔来说，在压力一定时，沸点和产品成分之间有单独的函数关系。因此，如果压力恒定，那么塔板温度就可以反应产品成分。而对于多元精馏塔来说，情况比较复杂。然而炼油和石油化工生产中，许多产品由碳氢化合物的同系物组成，在压力一定时，保持一定的温度，成分的误差就可以忽略不计。其余情况下，温度在一定程度上也能反映成分的变化。通过上述的分析可见，在温度作为反映质量指标的控制方案中，压力不能有剧烈的波动，除常压塔外，温度控制系统总是与压力控制系统联系在一起的。

采用温度作为被控变量时，选择哪一点温度作为被控变量，应根据实际情况加以选择，主要有以下几种:

①塔顶(或塔底)的温度控制 :一般来说，如果希望保持塔顶产品符合质量要求，也就是主要产品从顶部馏出时，应选择塔顶温度作为被控变量，这样可以得到较好的效果。同样，为了保持塔底产品符合质量要求。则应以塔底温度作为被控变量。为了保证另一产品质量在一定的规格范围内，塔的操作要有一定裕量。例如，如果主要产品在顶部馏出，操纵变量为回流量的话，再沸器的加热量要有一定富裕，以使在任何可能的扰动条件下，塔底产品的规格都在一定范围内。

采用塔顶(或塔底)的温度作为间接质量指标，似乎能反映产品的情况，实际上并不尽然。当要分离出较纯的产品时，在邻近塔顶的各板之间温差很小，所以要求对温度检测装置有高的要求(即要求有高的精确度和灵敏度)，但实际上很难满足。不仅如此，微量杂质(如某种更轻的组分)的存在，会使沸点有相当大的变化;塔内压力的波动，也会使沸点有相当大的变化，这些扰动很难避免。因此，除了像石油产品的分馏即按沸点范围来切割馏分的情况之外，凡是要得到较纯成分的精馏塔，往往不将检测点置于塔顶或塔底。

②灵敏板的温度控制 所谓灵敏板，是指当塔的操作经受扰动作用(或承受控制作用)时，塔内各板的组分都将发生变化，各板温度也将同时变化，当达到新的稳定状态时，温度变化量大的那块板就称为灵敏板。由于干扰作用下的灵敏板温度变化较大，因此对温度检测装置的要求就不必很高了，同时也有利于提高控制精度。

灵敏板的位置可以通过逐板计算或计算机仿真，依据不同情况下各板温度分布曲线比较得出。但是，由于塔板效率不容易估准，所以还需结合实践加以确定。通常，先根据测算.确定出灵敏板的大致位置，然后在它的附近设置若干检测点，然后在运行过程中选择其中合适的一个测量点作为灵敏板。

③中温控制 取加料板稍上、稍下的塔板，或加料板自身的温度作为被控变量，这种温度检测点选在中间位置的控制通常称为中温控制。这种控制方案虽然在某些精馏塔上已经取得成功，但在分离要求较高时，或是进料浓度ZF变动较大时，中温控制将不能保证塔顶或塔底的成分符合要求。