【技术实现步骤摘要】
一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法
本专利技术涉及混合物分离
，具体是一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统及控制方法。
技术介绍
化工产业是许多发展中国家的基础产业和支柱产业，对混合物的分离是化工产业中的重要步骤，虽然超临界分离技术、膜分离技术等发展迅速，精馏依旧是化工、石油化工等行业中最重要、应用最广泛的分离单元之一。由于精馏过程热力学效率低，能耗高达化工能耗的40％-50％以上等特点，提高精馏过程的能量利用率成为研究热点。隔壁精馏塔(DWC，简称隔壁塔)是化工分离技术中的新型产物，DWC塔体中间被一个分隔壁隔开，完成了将两个塔整合成一个塔。其主要用在多组分物质的分离上，可以减少设备投资，降低能量消耗，并且降低了返混，提高了热力学效率。由于隔壁塔变量之间复杂的交互作用及当隔壁塔发生进料扰动时，在流程控制上比较困难，使得隔壁塔结构难以广泛应用。Wolf和Skogestad开创性的提出了对隔壁塔的三点控制结构(WolffEA,SkogestadS.OperationofIntegratedThre...
【技术保护点】
1.一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，该控制系统包括安装在隔壁塔的公共精馏段温度灵敏板上的一个二号温度控制器，其另一端连在塔顶冷凝器上，当公共精馏段温度灵敏板的温度变化时，二号温度控制器通过调节塔顶冷凝器的冷凝量来调控温度；/n还包括安装在隔壁塔的预分馏段温度灵敏板上的一个一号温度控制器，其另一端连在液相分配器上，当预分馏段温度灵敏板的温度变化时，一号温度控制器通过调节液相分配比来调控温度；/n还包括安装在隔壁塔的公共提馏段温度灵敏板上的一个三号温度控制器，其另一端连在塔底再沸器上，当公共提馏段温度灵敏板的温度变化时，三号温度控制器通过调节塔底再沸器的热负荷来...
【技术特征摘要】
1.一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，该控制系统包括安装在隔壁塔的公共精馏段温度灵敏板上的一个二号温度控制器，其另一端连在塔顶冷凝器上，当公共精馏段温度灵敏板的温度变化时，二号温度控制器通过调节塔顶冷凝器的冷凝量来调控温度；
还包括安装在隔壁塔的预分馏段温度灵敏板上的一个一号温度控制器，其另一端连在液相分配器上，当预分馏段温度灵敏板的温度变化时，一号温度控制器通过调节液相分配比来调控温度；
还包括安装在隔壁塔的公共提馏段温度灵敏板上的一个三号温度控制器，其另一端连在塔底再沸器上，当公共提馏段温度灵敏板的温度变化时，三号温度控制器通过调节塔底再沸器的热负荷来调控温度；
还包括安装在隔壁塔的主塔段温度灵敏板上的一个四号温度控制器，其另一端连在中部出料管路上，当主塔段温度灵敏板的温度变化时，四号温度控制器通过调节采出量来调控温度；
隔壁塔的塔顶安装一个压力控制器，隔壁塔预分馏段的进料管路上安装一个一号流量控制器，塔顶冷凝器的回流管路上安装一个二号流量控制器，隔壁塔的塔顶采出管路上安装一个一号液位控制器，隔壁塔的塔底采出管路上安装一个二号液位控制器；
所述滑模控制器通过三条电路分别与塔顶采出管路、中部出料管路、塔底采出管路连接，用来实现对三个组分纯度变化的感应；另外，通过一条导电线与隔壁塔的进料管路的阀门连接，用来实现对进料流量或进料组成变化的感应；其次，还通过三条导电线分别与隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器连接，实现对回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的调节；
所述滑模控制器设置有输入系统、输出系统和数据处理模块，输入系统的输入参数设置有塔顶采出管路出料的摩尔分数、中部出料管路出料的摩尔分数、塔底采出管路的摩尔分数、作为感应干扰变量的进料管路的进料流量，所述输出系统的输出参数设置有塔顶冷凝器的回流管路的回流比R、隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器的液相分配比SPL、塔底再沸器的热负荷Q；数据处理模块对输入系统的输入数据进行处理，得出相应的输出数据给输出系统，输出系统将输出数据分别发送给隔壁塔内部隔壁上部的液相分配器、塔顶冷凝器的回流管路的阀门、塔底再沸器，实现回流比R、液相分配比SPL、再沸器热负荷Q的设定。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑模控制器的隔壁塔控制系统，其特征在于，所述滑模控制器的工作原理为根据被控对象的状态方程设计滑模面，状态一旦到达此滑模面，将以指数趋近方式达到稳定状态，然后设计趋近律求出了滑模控制器的表达，通过滑模控制器使系统状态从超平面之外向切换超平面收束；系统一旦到达...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪海，王中彪，周琦，尹依，梁军，苏伟怡，李春利，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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