基于間壁塔嚴格模型的板間熱耦合研究.pdf

1、精餾操作是化學工業(yè)中應用的最為廣泛的分離操作，但是它在一個工業(yè)流程中也是最為消耗能量的操作過程。間壁精餾塔作為一種提升過程能效的精餾塔在提出之初就被廣為關注。但是，現(xiàn)有的間壁精餾塔研究中，并沒有考慮到間壁兩側的傳熱過程;所以考慮到間壁傳熱的間壁精餾塔在能耗及經(jīng)濟效益上任然存在改進及提升的空間，這就是本論文的主要研究問題。本文建立了考慮間壁熱量耦合的嚴格平衡級模型，并在模型的基礎上，考慮了間壁傳熱過程。研究發(fā)現(xiàn)，在BTX體系中，考慮間壁兩

2、側的熱量耦合之后，以進料板為界，不同位置的熱量耦合過程，對精餾塔的再沸器負荷的影響，其中包括積極的和消極的影響，并且根據(jù)不同塔板上的甲苯T濃度的變化情況，對再沸器負荷變化及其能耗變化做出解釋。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴進料板之上的熱量耦合不利于節(jié)能過程，增加了再沸器的總負荷，應當盡量避免;進料板之下的熱量耦合有利于節(jié)能過程，減少了再沸器的總負荷，在工程允許的范圍內(nèi)，應當盡量實現(xiàn)。⑵間壁兩側的熱量耦合對于中間組成甲苯(T)組成的濃

3、度變化影響較大，通過減少中間組成向塔頂及塔底分配量，即降低中間組成的返混程度即可達到節(jié)能的目的，這同間壁精餾塔的節(jié)能原理是一致的。⑶以10萬噸/年的苯分離過程為例，通過進料之上避免換熱，進料板之下進行換熱，模擬結果顯示，一年可以節(jié)省1.0Mpa的蒸汽3330噸。⑷建立了考慮間壁熱量耦合的嚴格平衡級模型，但在熱量耦合形式及熱量耦合空間上仍然需要進一步研究，以和工業(yè)實際更加吻合。并且本文未考慮動態(tài)模擬過程的非線性情況對整個模型的影響，今后的