反應(yīng)蒸餾通過(guò)將反應(yīng)操作和分離操作集成在一個(gè)處理單元中,使得系統(tǒng)具有更低的能耗,降低了經(jīng)濟(jì)成本,是一種極具潛力的化工過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)。然而,常規(guī)的單反應(yīng)段蒸餾塔并不總是適用于所有的反應(yīng)物系。當(dāng)產(chǎn)物為次重和次輕組分而反應(yīng)物為最重和最輕組分時(shí),單反應(yīng)段蒸餾塔的分離效果反而不如傳統(tǒng)的化工流程。針對(duì)這種具有最不利相對(duì)揮發(fā)度排序的反應(yīng)物系,一種方案是采用常規(guī)的雙反應(yīng)段蒸餾塔（Reactive distillation column with double reactive sections,RDC-DRS）。RDC-DRS 是將兩個(gè)反應(yīng)段分別設(shè)置于塔頂和塔底而產(chǎn)物由側(cè)線采出,這樣的過(guò)程配置有利于加強(qiáng)物質(zhì)耦合,使系統(tǒng)獲得比單反應(yīng)段蒸餾塔更好的穩(wěn)態(tài)性能。進(jìn)一步,可以在RDC-DRS的基礎(chǔ)上引入進(jìn)料分流繼續(xù)提升系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能,也就是采用進(jìn)料分流雙反應(yīng)段蒸餾塔（Reactive distillation column with double reactive sections and feed splitting,RDC-DRSFS）。雖然進(jìn)料分流過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)對(duì)雙反應(yīng)段蒸餾塔的穩(wěn)態(tài)性能是有利的,但是這種技術(shù)對(duì)... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１單反應(yīng)段蒸餾塔結(jié)構(gòu)示意圖：（ａ）放熱反應(yīng)，（ｂ）吸熱反應(yīng)??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｏｆ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ?ｃｏｌｕｍｎｓ?ｗｉｔｈ?ｓｉｎｇｌｅ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｓｅｃｔｉｏｎ：??（ａ）?ｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃ?ｒｅａｃｔｉｏｎ，?（ｂ）?ｅｎｄｏｔｈｅｒｍｉｃ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??

?單反應(yīng)段蒸餾塔的基礎(chǔ)上增加外部環(huán)流，使反應(yīng)物組分可以充分接觸，即外部環(huán)流反??應(yīng)蒸餾塔結(jié)構(gòu)如圖１－２所示（灰色虛線表示氣相物流，灰色實(shí)線表示液相物流，??下同）。對(duì)于放熱反應(yīng)，未充分反應(yīng)的最輕的反應(yīng)物組分Ａ以氣相的形式上升至塔頂，??并由冷凝器轉(zhuǎn)化為液相，通過(guò)外部環(huán)流運(yùn)送至塔底，繼續(xù)和最重的反應(yīng)物組分Ｂ發(fā)生??反應(yīng)；對(duì)于吸熱反應(yīng)，未充分反應(yīng)的最重的反應(yīng)物組分Ｂ以液相的形式沉積于塔底，??通過(guò)外部環(huán)流從塔底采出運(yùn)送至塔頂，與最輕的反應(yīng)物組分Ａ繼續(xù)反應(yīng)。雖然外部環(huán)??流可以大幅提高單反應(yīng)段蒸餾塔的穩(wěn)態(tài)性能，但是在運(yùn)行時(shí)需要一直保持反應(yīng)物組分??的充分接觸，這有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變得復(fù)雜，并進(jìn)一步引起系統(tǒng)可控性的惡??化。??Ｂ?１?ＢＳ?，＿＿魏??ｔ?｜?１??Ｙ／／／／／／Ｘ?Ｖ／／／／／Ａ??ａ?Ｔｔ?丨了??⑷?（ｂ）??圖１－２外部環(huán)流反應(yīng)蒸餾塔結(jié)構(gòu)示意圖：（ａ）放熱反應(yīng)

應(yīng)物的進(jìn)料方式對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能有很大的影響，并分析驗(yàn)證了采用進(jìn)料分流這一過(guò)??程強(qiáng)化技術(shù)可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，即提出了進(jìn)料分流雙反應(yīng)段蒸餾塔??（ＲＤＣ－ＤＲＳＦＳ）?［１４＂１６］，如圖１－４所示。將最輕的反應(yīng)物組分Ａ的進(jìn)料物流和最重的??反應(yīng)物組分Ｂ的進(jìn)料物流分別以一定的進(jìn)料分流比見和凡分流，并同時(shí)都從塔頂和??塔底進(jìn)料。這樣不僅加強(qiáng)了兩個(gè)反應(yīng)段的反應(yīng)操作，提高了每個(gè)反應(yīng)段的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，??而且大幅降低了“不利濃度”（通過(guò)出料塔板，不利于產(chǎn)品采出的反應(yīng)物組分濃度），??塔內(nèi)的氣相和液相負(fù)荷明顯降低（如圖中的箭頭粗細(xì)所表示），優(yōu)化了反應(yīng)操作和分??離操作的耦合性。因此ＲＤＣ－ＤＲＳＦＳ比ＲＤＣ－ＤＲＳ具有更好的穩(wěn)態(tài)性能，也優(yōu)于外部??環(huán)流反應(yīng)蒸餾塔。??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]進(jìn)料分流強(qiáng)化雙反應(yīng)段蒸餾塔的綜合與設(shè)計(jì)[D]. 張亮.北京化工大學(xué) 2015
[2]外部環(huán)流反應(yīng)蒸餾塔的設(shè)計(jì)與控制[D]. 陳海勝.北京化工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]反應(yīng)精餾塔的溫差控制及評(píng)價(jià)[D]. 胡文澤.北京化工大學(xué) 2016
[2]雙反應(yīng)段反應(yīng)精餾塔的綜合設(shè)計(jì)與控制研究[D]. 李銘瑤.北京化工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3000235