單-雙反應(yīng)段反應(yīng)精餾塔的設(shè)計與控制：乙二醇與乙酸酯化反應(yīng).pdf

1、反應(yīng)精餾塔被廣泛的應(yīng)用到石油化工行業(yè)當(dāng)中，其反應(yīng)操作和分離操作在一個塔內(nèi)完成，相比于傳統(tǒng)的精餾過程不但效率提高而且節(jié)能。主要原因是它增強了反應(yīng)操作和分離操作之間的內(nèi)部物質(zhì)耦合和內(nèi)部能量耦合。現(xiàn)在大部分的研究集中于單反應(yīng)段反應(yīng)精餾塔(RDC-SRS)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計和動態(tài)控制，RDC-SRS在分離最利和較利相對揮發(fā)度排序的反應(yīng)混合物時能發(fā)揮很好的效果。但是分離最不利和較不利相對揮發(fā)度排序的反應(yīng)混合物，反應(yīng)精餾塔不如傳統(tǒng)精餾過程。對于酯化、醚化反

2、應(yīng)中的兩步連續(xù)可逆反應(yīng)，RDC-SRS較難協(xié)調(diào)兩步反應(yīng)之間的關(guān)系，從而不利于塔內(nèi)分離操作和反應(yīng)操作的能量耦合和物質(zhì)耦合，這樣就限制了RDC-SRS的節(jié)能效果。
　　Tung和Yu提出應(yīng)用雙反應(yīng)段反應(yīng)精餾塔(RDC-DRS)分離最不利相對揮發(fā)度排序的四元反應(yīng)混合物，有兩個反應(yīng)段分別在塔頂和塔底。在此基礎(chǔ)上，本課題組提出了RDC-DRS的一般結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用到理想兩步連續(xù)可逆反應(yīng)當(dāng)中，RDC-DRS顯示了強大的節(jié)能效果。
　　本文將

3、RDC-DRS應(yīng)用到乙二醇(EG)與乙酸(AA)的兩步連續(xù)可逆酯化反應(yīng)中，以年總成本(TAC)最小為目標(biāo)，優(yōu)化兩者的結(jié)構(gòu)。與RDC-SRS相比，RDC-DRS有更多的設(shè)計變量。本文對比了兩者在最優(yōu)結(jié)構(gòu)下的穩(wěn)態(tài)特性，結(jié)果顯示RDC-DRS有更好的節(jié)能特性，再沸器熱負荷降低了19.33％，CI、OC和TAC分別降低了3.6％、20.7％和16.29％。這是由于其有更多的自由變量來增強反應(yīng)操作和分離操作的內(nèi)部物質(zhì)耦合和能量耦合。雙反應(yīng)段的設(shè)置