以反應(yīng)精餾為主體的反應(yīng)-分離集成系統(tǒng)綜合策略的研究.pdf

1、該文通過分析現(xiàn)有反應(yīng)精餾設(shè)計(jì)方法的局限性,從反應(yīng)精餾的初步設(shè)計(jì)出發(fā),利用剩余曲線、操作線等概念,運(yùn)用可得區(qū)法與穩(wěn)態(tài)分析法兩種方法,詳細(xì)研究了反應(yīng)/集成系統(tǒng)與傳統(tǒng)的反應(yīng)、分離流程在熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)方面的區(qū)別、如何運(yùn)用可得區(qū)法判斷實(shí)際流程采用集成方式的可行性,以及采用靜態(tài)分別、如何運(yùn)用可得區(qū)法判斷實(shí)際流程采用集成方式的可行性,以及采用靜態(tài)分析法生成并篩選過程流程結(jié)構(gòu)等問題,提出了以反應(yīng)精餾為主體的反應(yīng)/分離集成系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)的過程綜合策略.(1

2、)若研究體系為連串反應(yīng)、可逆反應(yīng)和產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)有抑制作用的生物反應(yīng)過程,尤其是放熱量較大的反應(yīng),則可以初步考慮采用反應(yīng)/分離集成系統(tǒng).(2)分析體系操作條件,若反應(yīng)和分離體系具有相近的操作溫度和壓力,則可直接采用集成方式.若操作壓力不同,建議分段控制;若各組分沸點(diǎn)相差較大,則可采用反應(yīng)氣提方式.(3)利用作者給出的模型方程及可得區(qū)法,構(gòu)建反應(yīng)/分離集成體系的可得區(qū),據(jù)此判斷可行性,進(jìn)而確定流程結(jié)構(gòu)的基本要求.若反應(yīng)為A-B形式,且反應(yīng)為一

3、級(jí)動(dòng)力學(xué),則當(dāng)反應(yīng)物的正向反應(yīng)速率常數(shù)與分離常數(shù)之比(即無因次參數(shù)Φ)大于5時(shí)確定其可行.(4)采用穩(wěn)態(tài)分析法對(duì)整個(gè)進(jìn)料區(qū)域分區(qū),產(chǎn)生詳細(xì)的流程方案,并在滿足流程結(jié)構(gòu)基本要求的基礎(chǔ)上,篩選合理的流程結(jié)構(gòu).(5)結(jié)合體系具體任務(wù),給出約束條件,對(duì)流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬與優(yōu)化,求得對(duì)應(yīng)一定經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的最適宜流程和設(shè)計(jì)參數(shù).(6)對(duì)于熱效應(yīng)顯著的放熱反應(yīng),如果以降低能耗為主要目標(biāo),其反應(yīng)/分離集成結(jié)構(gòu)可采用混合整數(shù)非線性規(guī)劃等優(yōu)化技術(shù)加以確定.通