La temperatura è l’indicatore di qualità indiretto più comunemente utilizzato. Per una colonna di distillazione binaria, a pressione costante, esiste una relazione funzionale separata tra punto di ebollizione e composizione del prodotto. Pertanto, se la pressione è costante, la temperatura della vaschetta può riflettere la composizione del prodotto. Tuttavia, la situazione è più complessa per le colonne di distillazione multi-componente. Nella raffinazione del petrolio e nella produzione petrolchimica, molti prodotti sono composti da omologhi di idrocarburi; a pressione e temperatura costanti, gli errori di composizione possono essere ignorati. In altri casi, la temperatura può anche riflettere in una certa misura cambiamenti di composizione. Dall'analisi di cui sopra, è chiaro che negli schemi di controllo della qualità basati sulla temperatura-, la pressione non può fluttuare drasticamente. Ad eccezione delle colonne di distillazione atmosferica, il sistema di controllo della temperatura è sempre collegato al sistema di controllo della pressione.
Quando si utilizza la temperatura come variabile controllata, la scelta del punto di temperatura da utilizzare dovrebbe basarsi sulla situazione reale. Le opzioni principali sono le seguenti:
① Controllo della temperatura nella parte superiore (o inferiore) della colonna: generalmente, se si desidera mantenere i requisiti di qualità del prodotto superiore, ovvero quando il prodotto principale distilla dall'alto, la temperatura superiore dovrebbe essere scelta come variabile controllata per ottenere risultati migliori. Allo stesso modo, per mantenere i requisiti di qualità del prodotto inferiore... Pertanto, la temperatura inferiore dovrebbe essere utilizzata come variabile controllata. Per garantire che la qualità dell'altro prodotto rimanga entro un certo intervallo, l'operazione della colonna deve avere un certo margine. Ad esempio, se il prodotto principale distilla dall'alto e la variabile manipolata è la velocità di riflusso, la capacità di riscaldamento del ribollitore deve avere un certo margine per garantire che le specifiche del prodotto inferiore rimangano entro un certo intervallo in qualsiasi possibile condizione di disturbo.
L'utilizzo della temperatura nella parte superiore (o inferiore) della colonna come indicatore di qualità indiretto sembra riflettere al meglio le condizioni del prodotto, ma ciò non è del tutto vero. Quando si separa un prodotto più puro, la differenza di temperatura tra le piastre vicino alla parte superiore è molto piccola, richiedendo una precisione e una sensibilità estremamente elevate da parte del dispositivo di rilevamento della temperatura, che è praticamente difficile da soddisfare. Inoltre, la presenza di tracce di impurità (come un componente più leggero) può causare cambiamenti significativi nel punto di ebollizione; le fluttuazioni nella pressione della colonna possono anche causare cambiamenti significativi nel punto di ebollizione e questi disturbi sono difficili da evitare. Pertanto, ad eccezione del frazionamento dei prodotti petroliferi, dove le frazioni vengono tagliate in base agli intervalli del punto di ebollizione, le colonne di distillazione che mirano a ottenere un componente più puro in genere non posizionano il punto di monitoraggio nella parte superiore o inferiore della colonna.
② Controllo della temperatura della piastra sensibile: una piastra sensibile è definita come la piastra la cui temperatura cambia contemporaneamente alla composizione di ciascuna piastra nella torre quando la torre viene disturbata (o sottoposta a controllo). Quando viene raggiunto un nuovo stato stazionario, la piastra con la maggiore variazione di temperatura viene chiamata piastra sensibile. Poiché la variazione di temperatura della piastra sensibile sottoposta a disturbo è elevata, i requisiti per il dispositivo di rilevamento della temperatura non sono così elevati, il che aiuta anche a migliorare la precisione del controllo.
La posizione della piastra sensibile può essere determinata tramite calcoli piastra-per-piastra o simulazioni al computer, confrontando le curve di distribuzione della temperatura di ciascuna piastra in condizioni diverse. Tuttavia, poiché l’efficienza del piatto a torre non è facile da stimare con precisione, deve essere determinata nella pratica. Di norma, in base a calcoli viene innanzitutto determinata la posizione approssimativa della piastra sensibile, quindi nelle vicinanze vengono posizionati diversi punti di rilevamento e durante il funzionamento viene selezionato il punto di misurazione più adatto come piastra sensibile.
③ Controllo della temperatura intermedia: utilizzando la temperatura del vassoio leggermente al di sopra o al di sotto del vassoio di alimentazione, o la temperatura del vassoio di alimentazione stesso, come variabile controllata, questo tipo di controllo, con il punto di rilevamento della temperatura selezionato al centro, viene solitamente chiamato controllo della temperatura intermedia. Sebbene questo schema di controllo abbia avuto successo su alcune colonne di distillazione, quando i requisiti di separazione sono elevati o quando la concentrazione di alimentazione ZF varia notevolmente, il controllo della temperatura media- non può garantire che la composizione nella parte superiore o inferiore della colonna soddisfi i requisiti.
