基于相对?矩阵的精馏塔控制结构选择

精馏塔是化工过程中的主要耗能装置之一,是一个典型的多输入多输出系统,具有强非线性、强耦合的特点。不同控制结构对精馏塔的操作性能有很大的影响,进而影响精馏塔的能效性能。相对增益矩阵(RGA)广泛应用于控制结构的选择,但RGA没有考虑控制结构选择对能效的影响。本文结合RGA和基于热力学第二定律的相对?增益矩阵(REA),分别以可控性和能效为具体指标,对精馏塔的控制结构进行选择,使所选的控制结构既有良好的可操作性以及节能效果。最后,以苯-甲苯精馏分离过程为应用背景,给出了具有最佳控制性能和能效水平的控制结构,并采用动态模拟验证可控性,分析稳态热力学数据验证能效性能。