外部環(huán)流反應(yīng)隔離壁精餾塔的綜合與設(shè)計(jì).pdf

1、面對(duì)日益嚴(yán)峻的資源不足以及環(huán)境污染問(wèn)題，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排成為了一個(gè)迫切的需求。傳統(tǒng)的反應(yīng)精餾塔（反應(yīng)段置于精餾段和提餾段之間并且集成在同一單元中）在節(jié)能方面具有巨大的潛力，但是在應(yīng)用于某些反應(yīng)物系時(shí)會(huì)表現(xiàn)出一定的局限性。當(dāng)系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度排序?yàn)樽畈焕ǚ磻?yīng)物的沸點(diǎn)是最高和最低的，生成物的沸點(diǎn)位于中間）的情況時(shí)，傳統(tǒng)反應(yīng)精餾塔固有的結(jié)構(gòu)缺陷使得難以利用其來(lái)分離該反應(yīng)混合物，從而有必要設(shè)計(jì)一種新型的反應(yīng)精餾結(jié)構(gòu)來(lái)適配該類(lèi)型反應(yīng)混

2、合物。鑒于隔離壁精餾塔的一些特性，將反應(yīng)操作耦合至隔離壁精餾塔成為最有潛力的一種備選方案。
　　對(duì)于具有最不利相對(duì)揮發(fā)度排序的四元反應(yīng)體系，現(xiàn)有的外部環(huán)流反應(yīng)精餾塔(RDC-TBER)通過(guò)將聚集在塔頂/塔底的最輕組分/最重組分環(huán)流至另一端來(lái)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，但未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物依然會(huì)經(jīng)過(guò)側(cè)線采出的位置從而對(duì)側(cè)線產(chǎn)品純度造成不利影響。本文提出了一種外部環(huán)流反應(yīng)隔離壁精餾塔(RDWC-TER)，隔板的設(shè)置使得未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物能夠被限制在隔板的

3、進(jìn)料一側(cè)和塔的兩端，盡可能的減少了通過(guò)側(cè)線采出位置的未轉(zhuǎn)化反應(yīng)物?；谌樗岷图状嫉孽セ磻?yīng)以及棕櫚酸和異丙醇的酯化反應(yīng)，以年總投資(TAC)為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)試差法和最優(yōu)梯度法分別搜索結(jié)構(gòu)變量（公共精餾段塔板數(shù)、公共提餾段塔板數(shù)、隔板兩側(cè)各部分塔板數(shù)、側(cè)線出料的位置）和操作變量（環(huán)流流量、氣相分離比、液相分離比）的最優(yōu)值，得到最優(yōu)的外部環(huán)流反應(yīng)隔離壁精餾塔結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的外部環(huán)流反應(yīng)精餾塔結(jié)構(gòu)。
　　研究結(jié)果顯示，外部環(huán)流反應(yīng)隔離壁精餾