온도를 간접적인 품질 지표로 사용하는 것은 증류탑 내부의 압력이 일정하게 유지되어야 한다는 것을 전제로 합니다. 증류탑에는 일반적으로 압력 제어 시스템이 장착되어 있지만 약간의 압력 변동은 불가피합니다. 이는 순도 요구 사항이 낮은 증류탑에서는 무시할 수 있지만 정밀 증류 및 제어 요구 사항이 높은 기타 응용 분야에서는 작은 압력 변화라도 온도와 구성 간의 관계에 영향을 미쳐 공정 품질 요구 사항을 충족하기 어려울 수 있습니다. 따라서 일반적으로 차동 온도 제어와 이중 차동 온도 제어를 사용하여 압력 변동을 보상해야 합니다.
① 온도차 제어: 정밀증류에서는 온도차 제어를 통해 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 증류에서 트레이의 온도는 조성과 압력의 함수입니다. 온도 변화에 영향을 미치는 요인은 구성이나 압력일 수 있습니다. 일반적인 컬럼 작동에서는 대기압, 진공 컬럼, 가압 컬럼 등 압력이 매우 작은 범위 내에서 변동하므로 온도와 조성 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 그러나 정밀 증류에서는 높은 제품 순도가 요구되며, 컬럼 상단과 하단의 제품의 끓는점은 크게 다르지 않습니다. 이 경우, 압력변화로 인한 온도변화는 조성변화로 인한 온도변화보다 훨씬 크다. 따라서 작은 압력 변동이라도 심각한 영향을 미치므로 무시할 수 없습니다. 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 분리할 때 대기압이 6.67kPa 변화하면 벤젠의 끓는점은 2도 변화해 품질 규격을 초과한다. 이러한 압력 변화는 전적으로 가능하며 온도와 구성 사이의 상관 관계를 방해합니다. 따라서 정밀 증류에서 온도를 제어 변수로 사용하면 이상적인 제어 결과를 얻지 못하는 경우가 많습니다. 따라서 작은 압력 변동의 영향을 보상하거나 제거해야 합니다.
컬럼 압력이 변동하는 동안 각 플레이트의 온도는 어느 정도 변하지만 두 플레이트 사이의 온도 차이는 거의 변하지 않습니다. 예를 들어, 압력이 1.176MPa에서 1.190MPa로 변경되면 플레이트(52)와 플레이트(65) 사이의 온도 차이는 약 2.8도로 유지됩니다. 이는 온도차와 구성 사이의 상관관계를 유지합니다. 따라서 최종 제품의 순도가 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 온도 차이를 제어 변수로 사용할 수 있습니다.
온도차 신호를 선택할 때 감지 지점은 다음과 같이 선택해야 합니다. 예를 들어, 상단 증류액이 주요 제품인 경우 하나의 감지 지점은 온도 변화가 더 작은 컬럼 상단(또는 약간 아래)에 배치되어야 하며, 다른 감지 지점은 조성 및 온도 변화가 더 크고 더 민감한 민감한 플레이트 근처에 배치되어야 합니다. 그런 다음 이 두 측정 지점 사이의 온도 차이를 제어 변수로 사용합니다. 이 두 지점에서 온도에 대한 압력 변화의 영향이 동일하거나 매우 유사한 한, 압력 변동의 영향은 서로 거의 상쇄됩니다.
석유화학 생산에서 온도차 제어는 벤젠-톨루엔 및 에틸렌{1}}에탄과 같은 정밀 증류 시스템에 성공적으로 적용되었습니다. 좋은 제어 효과를 얻으려면 온도차 설정점이 합리적이고 너무 크지 않아야 하며 작동 조건이 안정적이어야 합니다.
② 이중 온도차 제어: 온도차 제어는 컬럼 내부의 압력 변동이 상단 또는 하단 제품의 품질에 미치는 영향을 극복할 수 있지만 단점도 있습니다. 공급 유량의 변화는 증기 유량의 상승으로 이어져 트레이 사이의 압력 강하의 변화를 초래합니다. 공급 유량이 증가하면 트레이 사이의 압력 강하가 증가하여 온도 차이가 증가합니다. 온도차와 조성 사이의 관계가 변하므로 현재로서는 온도차 제어가 적합하지 않습니다.
