[发明专利]一种蒸馏装置及蒸馏控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及过食品加工行业，特别是涉及一种蒸馏装置及蒸馏控制方法。

背景技术

酒精精馏是利用酒精与其中杂质的挥发度不同，通过多次的部分冷凝汽化而使其分离，酒精精馏过程通常是在精馏塔中进行的。目前我国的酒精精馏，主要以手工操作为主。由于酒精处理过程中有一定比例的能耗均用于精馏操作，精馏操作也会很大程度的影响酒精质量。因此，提高酒精精馏可以提高自动化控制水平，节约能源、提高产品质量、降低成本。

在精馏过程，由于传质和传热同时进行的过程，而精馏装置塔通常是容量、相互间交叉联接的多通道复杂对象，现有阶段的控制方法简单，对于精馏效果的控制差。由于精馏操作的被控制量与控制量之间是相互关联、互相耦合的，一个控制量变化将会引起起其它控制量的控制。而控制的不精确性不仅对目的控制量的效果不佳，同时也影响其它控制回路的被控制量的变化，从而导致系统不能正常工作，严重影响产品的质量，甚至发生严重的生产事故。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明旨在提供一种蒸馏设备，可实现自动化生产、检测及控制，提高了产品质量及生产效率。

本发明的蒸馏设备，包括粗馏塔、精馏塔、预热器、冷凝器、冷却器、阀门及检测装置；粗馏塔顶部与通过管道与预热器相连接，底部设置有排出管道及底阀，粗馏塔顶部及底部设置有压力检测装置，粗馏塔顶部及底部设置有温度检测装置；精馏塔顶部与第一冷凝器相连接，精馏塔通过管道与第一、第二、第三冷凝器组成工业酒精回路，精馏塔的中部塔板与冷却器通过管道相连接，精馏塔底部设置有排出管道及底加热蒸汽阀；精馏塔精馏塔顶部、中部及底部设置有压力检测装置，精馏塔顶部、中部及底部均设置有温度检测装置；压力检测装置、温度检测装置均与计算机电性连接。

进一步地，冷却器与精馏塔的中部塔板的连接管道上设置有酒精成品的排放阀，预热器上设置有控制阀，冷凝器上设置有总控制阀。

进一步地，预热器顶部与粗馏塔的顶部相连接，第一冷凝器的下部与第二冷凝器的上部相连接，第一、第二冷凝器下部设置有供给管道，供给管道与精馏塔的上部管道相连接。

进一步地，第二冷凝器的下部还与第三冷凝器相连接。预热器上还设置有进料阀。

本发明还提供一种利用上述的蒸馏设备进行蒸馏控制方法，该方法中，计算机设置有5个控制回路，根据粗馏塔塔顶部的温度及压力值控制预热器的控制阀，根据粗馏塔塔顶部的温度及压力值控制粗馏塔的底阀，根据精馏塔塔顶部的温度及压力值控制冷凝器的总控制阀，根据精馏塔塔中部的温度及压力值控制中部酒精成品排放阀，根据精馏塔塔底分控制精馏塔的底加热蒸汽阀。

进一步地，该控制方法包括以下步骤：首先，对计算机进行初始化操作；设定中断方式及中断程序，并根据程序设定接受中断动作；设定控制点的计数值；每隔一定的时间段进行控制点的参数采集，计算机对采集的参数进行超差程序比较判断；若判断有超差，则进行阀门开度的控制；若没有超差，直接执行下一步的显示程序；重复执行上述控制过程，动态调整所有采集点的状态。

进一步地，定温度每超出允许温度的0～+n摄氏度或压力0～+m MPa,计算为+1级超差；超出允许下限温度-n～0摄氏度或压力-m～0Mpa，计算为-1级超差, 其中,n,m为任意数值；计算机将温度及压力超差进行计算，根据每一级超差能驱动相应的原位置上产生一个向上或向下的位移量，改变被控阀门的大小。

进一步地，计算机的采样方法设定为取0.5min作为控制参数的采样期，并进行限幅滤波处量，再采用中值滤波处理，并如此重复5-10次，取其平均值作为每个采样周期的结果。

本发明可实现以下的有益技术效果：

本发明的蒸馏装置采用粗馏塔及精馏塔两级精馏的设备，计算机采用5点温度采集、4点压力采集，同时对5个阀门进行开度控制。该蒸馏装置的自动化水平高，采集的数据全面准确，进行温度及压力的多维度分析和控制，提高了产品质量及生产效率。

本发明的控制系统采用多点温度采集，多点压力采集，并采用多组控制回路的控制模型。各个控制回路对于阀门单独控制，既降低了各个控制回路之间的相互影响，也可以将被控制量控制在某一个较小的范围内。实现一个控制回路仅对一个控制量进行控制

本发明中的采用采样周期平均值的方法，并进行限幅滤波处量及中值滤波处理，可提高采样数据的准确性，避免单一的采样误差。

附图说明

图1为本发明蒸馏装置的组成结构图；

图2为本发明蒸馏过程的控制流程图。