过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (1): 65-80.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225105
孙清波1, 彭择孔1, 翟建1,2,3*, 郝春波2, 冷雪菲3
Qingbo SUN1, Zekong PENG1, Jian ZHAI1,2,3*, Chunbo HAO2, Xuefei LENG3
摘要: 变压精馏技术在分离三元复杂共沸物方面具有显著优势,本工作提出一种带分相器的新型变压精馏方案,用于分离苯/正丙醇/水三元复杂共沸物系;引入热泵精馏技术后可提高能源利用率,但其动态控制研究仍较为匮乏。为填补这一空白,本研究对两种工艺的可控性展开分析。研究中采用斜率确定温度灵敏板,针对带有分相器的新型变压精馏(NPSD)设计了基础控制结构CS1和高鲁棒性控制结构CS2;针对耦合热泵工艺(NPSD-HP)提出基础控制结构CS3、前馈控制结构CS4和组分温度串级-前馈控制结构CS5三种控制方案。结果表明,组分温度串级-前馈控制结构CS5能有效抵抗进料流量±20%和进料组分±20%的扰动,具有良好的动态特性。通过积分绝对误差(IAE)对于控制结构的判定可知,由于组分回路的修正作用能显著减少误差累积,因此带有串级控制的IAE更低。这一发现表明,组分控制在复杂精馏系统中具有重要应用价值。因此,复杂精馏技术分离三元复杂共沸物的动态控制仍存在广阔的研究空间,未来可进一步探索更先进的控制策略和优化方法。