摘要：对于具有最不利相对挥发度排序(即反应物为最轻和最重组分,生成物为中间组分)的四元反应分离物系而言,在反应精馏塔的顶部和底部之间引入外部环流能够提高系统的反应分离效率,从而大幅度地降低系统的能量消耗和固定投资成本。以理想四元可逆放热反应的分离为例,研究了外部环流反应精馏塔的分散控制方案的设计问题。结果表明外部环流的引入提高了系统的反应速率,使得外部环流反应精馏塔的闭环控制效果更好(与传统反应精馏塔相比),对干扰的处理能力更强。另外,由于外部环流反应精馏塔比常规反应精馏塔有更多的操作变量(即外部环流流量),利用该变量对出料浓度进行控制,可以进一步提高系统的闭环控制效果。

摘要：提出了一种外部环流反应隔离壁精馏塔,隔板的设置使得未转化的反应物能够被限制在隔板的进料一侧和塔的两端,尽可能地减少通过侧线采出位置的未转化反应物。基于乳酸和甲醇的酯化反应,以年总投资(TAC)为目标函数,分别设计了最优的外部环流反应精馏塔和外部环流反应隔离壁精馏塔。对比结果显示,后者相对前者TAC减小了27.92%。

摘要：针对具有较不利相对挥发度排序的四元可逆反应体系,使用常规反应蒸馏塔分离会使未反应的最重和次轻反应物堆集在塔底和反应段的顶部,降低反应的转化率。为解决这一问题,提出了2种不同的外部环流反应隔离壁蒸馏塔结构:中部环流反应隔离壁蒸馏塔和底部-中部环流双反应段隔离壁蒸馏塔。通过设置外部环流,将塔内未反应的反应物引回至反应段进行反应,同时环流实现的前提是在塔内设置隔离壁。以乙酸丁酯和乙醇的转酯反应的分离为例,对2种外部环流反应隔离壁蒸馏塔结构的有效性和可行性进行评估。研究结果表明:外部环流反应隔离壁蒸馏塔与传统反应蒸馏塔相比,稳态性能显著提高,具有更好的分离效果和经济性能。

摘要：选择了3种不同的外部环流设计并采用隔离壁蒸馏塔的拓扑结构。以乙酸和甲醇酯化反应生成乙酸甲酯和水反应体系为例,分别设计了底部-中部环流隔离壁反应蒸馏塔、中部-中部环流隔离壁反应蒸馏塔和双环流隔离壁反应蒸馏塔,并对其稳态性能进行了分析与比较。结果显示,双环流隔离壁反应蒸馏塔能够最大限度地强化内部物质和能量耦合,因而拥有最佳的稳态性能。