外部环流反应隔离壁精馏塔的综合与设计

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%。

乙酸甲醇酯化反应的反应隔离壁精馏塔设计

乙酸和甲醇酯化反应生成乙酸甲酯和水是一种典型的具有较不利相对挥发度排序的四元反应体系。以该酯化反应为例,本文研究了一种新型的反应隔离壁精馏塔设计策略,通过侧线引出未反应的乙酸和甲醇并环流至进料位置,使得未反应的反应物得以充分反应,继而同时提高塔器中反应操作与分离操作的效率。

过量进料反应隔离壁蒸馏塔的设计与比较

采用反应物过量技术克服反应蒸馏塔在分离具有较不利动力学特性的反应混合物时的缺陷,提出针对此类反应精馏的最优蒸馏塔结构设计策略。针对具有较不利相对挥发度排序的四元理想可逆放热反应,分别设计常规反应蒸馏塔(RDC)与采用反应物进料过量技术的反应隔离壁蒸馏塔(ER-DWDC),并对其稳态性能进行评价。结果显示,反应物中轻组分进料过量的反应隔离壁蒸馏塔能够最大程度强化蒸馏塔内部物质和能量耦合,具有优越的稳态性能,能够显著降低工业分离过程中的设备投资成本和操作能耗。