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文档简介

1、设计简介本项目对产品浓缩的双效蒸发系统进行动态模拟，对其做较为深入的动态模拟研究主要有两点原因：（1）多效蒸发器要求控制的工艺参数主要有压力，温度，液位，流量。这些参数之间互相存在着影响。各效蒸发器液位控制的干扰很多, 包括进料流量、 出料流量和蒸发量等 , 而液位的变化又影响压力的变化, 从而影响汽化和蒸发;每一效蒸发器液位发生变化会对后一效蒸发器液位就会产生扰动。因此如果控制不当就可能破坏多效蒸发器系统 的操作平衡, 而建立新的平衡需要较长的时间。故控制试验研究无法在现场进行，为了能够更好地研究对多效蒸发过程的控制规律 , 建立仿真控制系统就显得十分必要。（2）双效蒸发系统是产品浓缩系统，

2、其稳定性直接与产品质量相关，对其进行动态模拟保证了产品的品质。在 Aspen 稳态模拟的基础上,用 Aspen Dynamics对双效蒸发系统进行动态模拟,建立了流程的动态模型,模拟并分析了双效蒸发体系的温度、压力、进料量、各流股对产品流量与纯度的联系，并设计出相应的控制方案来应对温度、压力、进料量的波动对产品流量与质量的影响，旨在设计出更为完善的控制系统，为项目的工艺流程的正常运行及产品质量作保障。简单控制在简单控制中，仅对硫酸铵双效并流蒸发工艺进行基本控制：液位控制，压力控制，进料量控制。运行 0.5h进料量增加0进料量减少0经过模拟分析上图可以得知简单控制存在下述问题当进料流量发生正向阶

3、跃时，由于加热蒸汽流量恒定，系统提供总热量不变导致蒸发的水分占进料流量的比例下降，液相出口流量增加，浓度降低，且无法恢复原来的水平。当进料流量发生负向阶跃时，由于加热蒸汽流量恒定，系统提供的总热量不变导致蒸发的水分占进料流量的比例上升，液相出口流量减少，浓度升高，且无法恢复到原来的水平。加上控制方案从前面研究结果明显看出，当进料流量发生阶跃变化时，带基本控制结构三效并流蒸发系统的液相出口(NH4)2SO4。浓度均出现较大幅度阶跃。第一效蒸发器所使用的低压蒸汽流量和压力决定了整个双效蒸发器系统的生产率,因此必须稳定控制低压蒸汽的压力和进入再沸器的蒸汽流量 .为实现液相出口硫酸铵浓度保持恒定，故设

4、计下述方案：1.串级均匀控制为保证蒸发器 1 中的液位保持稳定，在原来的简单液位控制上，增加一个流量副回路，串级均匀控制，协调液位和流量两个变量之间的关系，使之在规定范围内做缓慢变化。温度控制为保证蒸发器 1 中的温度恒定，在其原来的控制基础上，原料加热量的反馈控制。串级控制出口浓度蒸发器 1 的温度与为控制出口出的硫酸铵浓度，在基本控制的基础上分析得，出口浓度与进料量有关，故在基本控制器上添加进料流量串级控制液相出口(NH4)2SO4 浓度。4.前馈-反馈控制为保证进入出口的硫酸铵浓度，在基本控制的基础上，添加第一个换热器的前馈-反馈控制，进料的波动为前馈，出料的温度为反馈，前馈和反馈的作用相加，共同改变蒸汽量，以使出料温度维持在给定值上。控制方案进料量增加 10%进料量减

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