在全面推进工业现代化建设步伐的过程中, 如何降低工业生产能耗以提升工业行业的综合效益, 进而落实可持续发展战略, 亟待解决。而在工业行业的生产中, 精馏塔设备则是落实分离技术工艺的必要设备, 但是, 由于常规精馏塔在实际应用的过程中能耗量过大, 进而影响到了工业生产的经济效益。在此背景下, 隔离壁精馏塔的应运而生则能够有效的解决这一问题, 但是, 要想真正的实现设备工艺的节能, 并降低设备投资, 确保实现对设备工艺的有效控制, 就需要实现隔离壁精馏塔的完善设计。
1 隔离壁精馏塔设计方法的定位
在落实隔离壁精馏塔设计工作的过程中, 要想充分的发挥出这一设备的优势作用, 就需要以完善的结构设计为基础, 进而才能够为落实动态控制优化内容提供保障, 而基于这一设备自身结构较为复杂, 为了能够通过完善的拓扑结构来实现节能降耗的目标并确保设备的可操作性, 本文提出了以综合设计法来落实这一设计, 即通过不同的设计策略, 解决结构变量与操作变量, 并能够以统一的规则来实现对不同变量的调整, 通过相对较为简单的综合设计算法来弥补当前现有设计方法下所呈现出的不足之处。
2 隔离壁精馏塔的具体设计
2.1 在设计过程中所面临的主要问题
这一设备的主塔与预分塔间存在高度的物质耦合与能量耦合, 因此, 如果采用应用四点组分浓度控制策略, 就会直接降低这一设备的可操作性, 这一问题被称为隔离壁精馏塔设计与控制的黑洞问题。这一问题较为复杂, 在实际落实设计内容的过程中, 可通过对各塔段塔板数目的有效调整, 进而实现对主塔与预分塔间关系的有效协调, 以最终实现对黑洞问题的解决。在此过程中, 需要以合理的计算方法来实现对设备可行性的拓展。
2.2 具体设计方法
在给定设备设计结构的基础上, 为了实现对所存在黑洞问题的解决, 就需要明确这一初始设计结构所呈现出的问题, 即这一结构设计是通过经济目标最小化而获得的, 因此, 并没有针对四点浓度控制问题进行充分考虑;与此同时, 针对黑洞问题, 其可能会因在操作过程中遇到不稳定变化而发生, 所以需要针对这一现象进行充分的考虑。
第一, 实现对上升蒸汽流率、进料比以及气体分离比间所存在关系的定位, 这一测定内容采用稳态模型的密集应用来实现, 进而在获取变量间所存在关系的基础上, 明确黑洞问题存在与否。如果存在这一问题, 则相应的曲线就会存在两个分支, 进而能够明确黑洞的上下限值。左右分支曲线所显示出的图形较为复杂, 因此, 在实际进行测定的过程中, 可以采用单变量搜索法来测定下限值与最大限值, 这一算法则是将固定步长与变步长这两种算法进行结合后的综合使用。而在计算出上限限值的基础上, 就能够通过相应计算公式 (WBL=HB-LB) 来计算出黑洞的宽度, 同时通过这一方法还能够将黑洞的实际变化情况进行反映。
第二, 要按照从第一部分到第六部分这一顺序来实现对塔板数目的调整。在实际落实这一内容的过程中, 需要注意的是在每个迭代周期内, 只能够实现适当塔板数目的增加或者减少。而这一方法的应用虽然整体上的效率要偏低, 但是, 由于在解决黑洞问题的过程中, 并不需要针对初始过程设计进行大量塔板的调整, 因此该方法则能够满足实际设计要求。在调整后得到相应的设计结构, 然后对相应的上下限值进行测定, 进而通过公式得出相应的WLB值。而根据WLB值的大小则可以明确相应调整工作的进程, 并能够明确黑洞修补的成功与否。
第三, 需要将扰动的稳态状况进行充分的考虑。由于在实际应用这一设备的过程中, 会发生较大干扰这一问题, 根据这一非稳定变化, 能够为明确大部分扰动的稳定状态情况, 在此背景下, 如处于扰动操作条件下, 依旧可以采用如上的方法来解决黑洞问题, 则证明了本文所提出的应用四点浓度控制策略则具备了可行性。
3 结语
综上所述, 在推进现代化工业建设步伐的过程中, 为了能够降低工业生产能耗总量以提升工业生产的经济效益, 就需要将节能降耗这一生产目标贯穿于生产技术创新的始终。隔离壁精馏塔的诞生与应用则有效弥补了常规精馏塔这一设备在生产上所存在的高能耗问题, 在实际进行这一新型设备设计工作的过程中, 需要在明确设计方法的基础上, 结合在设计过程中所常遇到的黑洞问题, 实现相应解决策略的落实, 进而为实现对设备软硬件系统的完善设计奠定基础。
摘要：当前, 生态环境恶化、能源资源匮乏已成为国际社会所面临的共同挑战, 在此背景下, 工业行业要想实现自身的可持续发展, 就需要积极的更新生产技术, 降低生产能耗以提升自身的经济效益。在工业生产中, 精馏塔是最常用到的分离设备, 而隔离壁精馏塔的诞生则以自身的优势解决了常规精馏塔高能耗的问题, 但要想充分的发挥出这一设备的优势作用, 就需要实现这一设备的完善设计。本文针对隔离壁精馏塔的相关设计问题展开了研究, 以供参考。
关键词：隔离壁精馏塔,设计,研究
参考文献
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