[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型蒸馏冷凝节能工艺的控制系统。该系统能将废料和蒸馏气体的潜热和显热最大化地进行回收利用，过程能够实现自动化、智能化、最优化。
[0007] 本发明包括蒸馏冷凝节能单元和基本控制单元。
[0008] 蒸馏冷凝节能单元包括蒸馏器、冷凝器、预热器、储热器、第一热泵、第二热泵。
[0009] 蒸馏器的第一气体输入端通过管道进气，且管道上设置有第二截止阀V2，第二截止阀V2上设置有第八控制点CC8，并通过第八控制点CC8控制第二截止阀V2，进而控制管道进气；蒸馏器的第二输入端通过管道与第一泵F1的一端相连接，且在第二输入端与第一泵F1的管道之间设置有第三截止阀V3，第三截止阀V3上设置有第九控制点CC9，第一泵F1的另一端与预热器的第一输出端相连接，输出预热器内的预热物料，且第一泵F1上设置有第一控制点CC1；蒸馏器的第三输入端与第一热泵的制热端相连接；蒸馏器的第一输出端与第二泵F2的一端相连接，第二泵F2的另一端与冷凝器的第一输入端相连接；蒸馏器的第二输出端通过管道与第五泵F5的一端相连接，第二输出端与第五泵F5之间的管道上设置有第一截止阀V1，第一截止阀V1上设置有第七控制点CC7，第五泵F5上设置有第五控制点CC5，第五泵F5的另一端与储热器的第一输入端相连接。所述的蒸馏器的侧壁上设置有第一压力传感器PS1、第一液位传感器LS1和第一温度传感器TS1。
[0010] 冷凝器的第一输出端外接，第二输出端通过管道与第六泵F6的一端相连接，第六泵F6上设置有第六控制点CC6，第六控制点CC6通过控制第六泵F6控制产品输出；第三输出端与第二热泵的吸热端相连接，第二热泵的制热端与预热器的第一输入端相连接，第二热泵上设置有第十一控制点CC11。所述的冷凝器的侧壁上设置有第二液位传感器LS2和第二温度传感器TS2。
[0011] 预热器的第二输入端与第四泵F4的一端相连接，第四泵F4上设置有第四控制点CC4，并通过第四控制点CC4控制第四泵F4吸入原料。所述的预热器的侧壁上设置有第三液位传感器LS3和第三温度传感器TS3。
[0012] 储热器的第一输出端与第一热泵的吸热端相连接，第二输出端通过管道与第三泵F3的一端相连接，且第三泵F3上设置有第三控制点CC3，并通过第三控制点CC3控制第三泵F3排除废料。所述的储热器的侧壁上设置有第四液位传感器LS4和第四温度传感器TS4。
[0013] 蒸馏冷凝节能单元具体工艺流程如下：
[0014] 原料注入预热器后吸收来自第二热泵的热量达到预热效果，预热原料注入蒸馏器后吸收来自第一热泵的热量温度进一步提升，部分原料蒸发，部分原料变成带有余热的废料，蒸发的原料被注入冷凝器，其热量被第二热泵吸走，变成液态产品，产品由冷凝器的第二输出端排出，同时，不凝气也从冷凝器的第一输出端排出；带余热废料注入储热器后，热量被第一热泵带走，最终，废料从储热器第二输出端排出；此外，蒸馏器有进气口来调节蒸馏器内压力，从而控制原料的沸点，以适应生产不同产品的需求。
[0015] 基本控制单元包括第一泵F1、第二泵F2、第三泵F3、第四泵F4、第五泵F5、第六泵F6、第一截止阀V1、第二截止阀V2、第三截止阀V3、第一液位传感器LS1、第二液位传感器LS2、第三液位传感器LS3、第四液位传感器LS4、第一温度传感器TS1、第二温度传感器TS2、第三温度传感器TS3、第四温度传感器TS4、第一压力传感器PS1、第一控制点CC1、第二控制点CC2、第三控制点CC3、第四控制点CC4、第五控制点CC5、第六控制点CC6、第七控制点CC7、第八控制点CC8、第九控制点CC9、第十控制点CC10、第十一控制点CC11。
[0016] 第一泵F1设置在预热物料的输送管道内，即在预热器第一输出端与蒸馏器第二输入端之间的管道内；第二泵F2设置在气化物料输送管道内，即在蒸馏器第一输出端与冷凝器第一输入端之间的管道内；第三泵F3设置在废料排出管道内，即与储热器第二输出端相连的管道内；第四泵F4设置在原料输送管道内，即与预热器第二输入端相连的管道内；第五泵F5设置在带余热废料输送管道内，即蒸馏器第二输出端与储热器第一输入端之间的管道内；第六泵F6设置在产品输送管道内，即与冷凝器第二输出端相连接的管道内。
[0017] 第一截止阀V1与第五泵F5同管路；截止阀V2安装在进气管道内，即与蒸馏器第一输入端相连接的管道内；第三截止阀V3与第一泵F1同管路。第一液位传感器LS1、第一温度传感器TS1和第一压力传感器PS1设置在蒸馏器内侧壁上；第二液位传感器LS2、第二温度传感器TS2设置在冷凝器内侧壁上；第三液位传感器LS3、第三温度传感器TS3设置在预热器内侧壁上；第四液位传感器LS4、第四温度传感器TS4设置在储热器内侧壁上。第一控制点CC1、第二控制点CC2、第三控制点CC3、第四控制点CC4、第五控制点CC5、第六控制点CC6分别与第一泵F1、第二泵F2、第三泵F3、第四泵F4、第五泵F5、第六泵F6连接，第七控制点CC7、第八控制点CC8、第九控制点CC9分别与第一截止阀V1、第二截止阀V2、第三截止阀V3连接，第十控制点CC10、第十一控制点CC11分别与第一热泵、第二热泵连接。
[0018] 基本控制单元配合蒸馏冷凝节能单元的具体工艺流程如下
[0019] 第四泵F4将原料输送到预热器内，经过预热器预热后，第一泵F1将预热器中的预热海水抽出并注入到蒸馏器内，预热海水蒸发的部分（气化物料）由第二泵F2抽入到冷凝器内，第六泵F6将产品从冷凝器中排出；带余热废料通过第五泵F5注入储热器，第三泵F3将废料排出储热器。第一截止阀V1关闭时起到阻断带余热废水的逆向流动的作用，当其接通时保持管道畅通。第二截止阀V2关闭时起到阻断外界空气注入蒸馏器的作用，当其开通时使蒸馏器内外气压一致，保证蒸馏器顺利注入或排出物料。第三截止阀V3关闭时起到阻断预热物料从预热器流到蒸馏器的作用。第一液位传感器LS1、第一温度传感器TS1和第一压力传感器PS1分别用于检测蒸馏器内的液位、温度、压力。第二液位传感器LS2、第二温度传感器TS2分别用于检测冷凝器内的液位、温度。第三液位传感器LS3、第三温度传感器TS3分别用于检测预热器内的液位、温度。第四液位传感器LS4、第四温度传感器TS4分别用于检测储热器内的液位、温度。
[0020] 第一控制点CC1、第二控制点CC2、第三控制点CC3、第四控制点CC4、第五控制点CC5、第六控制点CC6分别控制第一泵F1、第二泵F2、第三泵F3、第四泵F4、第五泵F5、第六泵F6的启动、转速调节、停止等动作，从而调节相应输送管道物料或气体的流量。第七控制点CC7、第八控制点CC8、第九控制点CC9分别控制第一截止阀V1、第二截止阀V2、第三截止阀V3的开启或闭合动作，从而允许或阻止相应管道物料或气体通过该管道。第十控制点CC10、第十一控制点CC11分别控制第一热泵、第二热泵的吸热或制冷功率，获得不同的工作状态或操作点。
[0021] 本发明有益效果如下：
[0022] 本发明利用热泵技术充分地将产品的潜热和显热进行回收和利用，也充分地将废料的显热进行回收和利用；热泵技术作为主动式传热技术，允许产品和废料的温度远远地小于原料的温度，充分利用了原料自身携带的热能和自然界能量，是一种节能显著的新型蒸馏冷凝工艺。
[0023] 本发明针对新型工艺过程，给出了最基本的控制系统，满足了蒸馏冷凝工艺的基本控制需求；其中，每个物料、传热、气体流动过程都可控，没有冗余的控制单元；同时，允许蒸馏器在不同压力下工作，符合蒸馏器作为压力容器的特点。
[0024] 本发明基于反馈控制系统的需要，配置了最基本的检测单元，满足各容器液位、温度的反馈控制信息的需求，也满足了蒸馏器压力容器对反馈压力信息的需求；系统没有给出流量传感器，是考虑到泵的转速是一个已知条件，可以用于反推各自管道的大致流量，从而省去了不必要的传感器，减小了检测单元的成本。
[0025] 本发明因为使用了现代化检测仪表和控制部件，用户可以设置任何符合工艺需求的控制算法，实现工艺过程的自动化、智能化、优化、以及现代化，提高产品的生产效率、能量利用率等。
[0026] 本发明基于上述控制和检测系统的新型蒸馏冷凝节能工艺具有通用性，适当调整后，可以适合于生产不同化工产品或生活用品的需求，例如：酒精分馏、医用蒸馏水、海水淡化等。
[0027] 综上所述，本发明所公布的具有基本控制方案的新型蒸馏冷凝节能工艺，能够实现蒸馏冷凝过程和能量回收过程的自动化、智能化、优化、以及现代化，提高产品的生产效率、能量利用率等，具有通用性，可以推广应用，具有很好的实用价值。
