復雜反應的反應分離再循環(huán)系統(tǒng)綜合優(yōu)化.pdf

1、該文以總收率最大為優(yōu)化目標,采用過程分解和目標函數(shù)分解的研究方法,將反應分離再循環(huán)系統(tǒng)分解為反應、分離和混合三個基本的操作過程,根據(jù)不同的優(yōu)化目標,深入探討了反應、分離、混合和關鍵設計變量對過程系統(tǒng)的作用,提出了反應分離再循環(huán)系統(tǒng)綜合優(yōu)化的新策略,為化工生產(chǎn)過程設計提供了理論基礎,主要研究內容如下:(1)根據(jù)總收率最大這一目標函數(shù),導出一般化特性方程.以反應分離再循環(huán)系統(tǒng)為研究對象,基于反應與混合操作的基本原理,采用幾何圖示的方法,在二

2、維濃度空間分析了總收率等值線與可得區(qū)的關系,導出反應器系統(tǒng)在純組分進料和非純組分進料時的一般化特性方程,該方程與可得區(qū)凸區(qū)域相結合,可確定反應分離再循環(huán)系統(tǒng)在工藝上的最佳操作條件.(2)一般化特性方程曲線的構造及特性的研究.根據(jù)特定的反應類型,構造該反應類型的可得區(qū),根據(jù)分離再循環(huán)的條件,構造反應器系統(tǒng)為純組分進料和非純組分進料時的一般化特性方程曲線.結合可得區(qū)與一般化特性方程曲線,探討分離回收率、產(chǎn)品隨其它組分的帶出率、反應動力學常數(shù)

3、及化學計量系數(shù)等參數(shù)的變化以及反應器系統(tǒng)結構及進料條件等對一般化特性方程曲線的影響,考察一般化特性曲線的基本性質,討論一般化特性方程曲線的特性.(3)在可得區(qū)內構造總收率最大曲線.根據(jù)反應分離再循環(huán)系統(tǒng)特性,結合反應器分區(qū)策略,通過改變進料點的位置,可以得到不同進料條件的可得區(qū)凸區(qū)域及相對應的一般化特性曲線,將一般化特性曲線與可得區(qū)凸區(qū)域相結合,導出總收率最大曲線.研究總收率最大曲線在可得區(qū)中的變化及與單程收率最大曲線和選擇性最大曲線的