基于參數分析比較雙反應段和單反應段外部環(huán)流反應精餾塔的性能.pdf

1、過程強化作為一種強有力的能夠大幅降低設備投資和操作能耗的技術，能夠為包括反應和分離操作的化學過程提供比較靈活的設計方案。反應精餾作為一種典型的過程強化技術，能夠實現(xiàn)將反應操作和分離操作整合到同一個裝置當中。與傳統(tǒng)的先反應再分離的過程設計相比，反應精餾能夠提高反應轉化率，降低設備投資以及操作費用，具有較高的研究價值。
　　盡管反應精餾在穩(wěn)態(tài)性能上優(yōu)于傳統(tǒng)的多級級聯(lián)精餾序列，然而其優(yōu)越性會隨內部條件的改變而發(fā)生變化。當一類反應體系的相

2、對揮發(fā)度排序具備最不利的情形時（反應物的沸點為最低和最高組分，生成物的沸點為中間組分），反應物之間會由于不能充分接觸而導致轉化率降低從而提高成本。針對這類情況，相關公開文獻中有研究人員提出了雙反應段反應精餾塔(RDC-TRS)和單反應段反應外部環(huán)流精餾塔(RDC-TBER)這兩類結構。
　　雖然單反應段外部環(huán)流反應精餾塔相較于雙反應段反應精餾塔能夠提高塔內部的物質耦合和能量耦合從而達到節(jié)能的目的，但這種優(yōu)越性有可能會隨著進料和操作

3、條件的改變而發(fā)生變化。因此本課題力求選取關鍵參數，通過改變參數條件來全面的比較這兩類結構的穩(wěn)態(tài)性能。本文針對一類具有最不利相對揮發(fā)度的四元理想可逆放熱反應，基于化學平衡常數、相對揮發(fā)度和產物純度這三個參數，以年總成本(TAC)為目標函數，通過網格搜索策略對決策變量循環(huán)搜索來獲得精餾塔的最優(yōu)結構和最佳操作條件。
　　結果顯示，單反應段外部環(huán)流反應精餾塔比雙反應段反應精餾塔在不同的進料和操作條件下均有更小的TAC，特別是在參數的變化使