單-雙反應段反應精餾塔的設計與控制：乙二醇與乙酸酯化反應.pdf

1、反應精餾塔被廣泛的應用到石油化工行業(yè)當中，其反應操作和分離操作在一個塔內完成，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操作和分離操作之間的內部物質耦合和內部能量耦合?，F(xiàn)在大部分的研究集中于單反應段反應精餾塔(RDC-SRS)的穩(wěn)態(tài)設計和動態(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)度排序的反應混合物，反應精餾塔不如傳統(tǒng)精餾過程。對于酯化、醚化反

2、應中的兩步連續(xù)可逆反應，RDC-SRS較難協(xié)調兩步反應之間的關系，從而不利于塔內分離操作和反應操作的能量耦合和物質耦合，這樣就限制了RDC-SRS的節(jié)能效果。
　　Tung和Yu提出應用雙反應段反應精餾塔(RDC-DRS)分離最不利相對揮發(fā)度排序的四元反應混合物，有兩個反應段分別在塔頂和塔底。在此基礎上，本課題組提出了RDC-DRS的一般結構，并應用到理想兩步連續(xù)可逆反應當中，RDC-DRS顯示了強大的節(jié)能效果。
　　本文將

3、RDC-DRS應用到乙二醇(EG)與乙酸(AA)的兩步連續(xù)可逆酯化反應中，以年總成本(TAC)最小為目標，優(yōu)化兩者的結構。與RDC-SRS相比，RDC-DRS有更多的設計變量。本文對比了兩者在最優(yōu)結構下的穩(wěn)態(tài)特性，結果顯示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操作和分離操作的內部物質耦合和能量耦合。雙反應段的設置