应用于两步连续可逆反应的新型反应精馏塔的控制

设计了一种三回路的浓度控制系统,以合成碳酸二乙酯为例,对RDC-DRS的动态操作进行了研究。采用Aspen Dynamics模拟软件对RDC-DRS控制系统进行闭环仿真研究,结果表明,在对系统施加进料流量扰动和组分扰动时,RDC-DRS控制系统皆表现出了良好的抗干扰性。与RDC-SRS相比,RDC-DRS的控制效果更好。

双反应段蒸馏塔的动态特性与控制

针对理想两步连续可逆反应,通过开环和闭环仿真研究了双反应段蒸馏塔(RDC-DRS)的动态特性和可控性。开环仿真结果显示:对于调节通道,尽管双反应段的安排使得塔顶产品浓度和回流流量之间的过程增益有所降低,但也减弱了塔顶产品浓度和再沸器之间的相互耦合。相比于单反应段蒸馏塔(RDC-SRS),RDC-DRS的可控性仍有所提高。对于扰动通道,双反应段的安排并没有改变系统对进料流量扰动的灵敏度。闭环仿真结果显示:在进料流量扰动和组分扰动的情况下,相比于RDC-SRS,RDC-DRS表现出更好的抗干扰性能。综合上述结果可知,针对理想两步连续可逆反应的分离操作,RDC-DRS比RDC-SRS具有更优越的动态特性和可控性。

多反应段蒸馏塔的设计与控制

针对多步连续可逆反应,系统地探究了多反应段蒸馏塔设计的有效性与可行性。以两步连续可逆反应合成碳酸二乙酯和三步连续可逆反应制备硅烷为例,从稳态到动态进行了单反应段蒸馏塔和多反应段蒸馏塔的比较与分析。结果显示,多反应段的引入有助于协调多步反应之间以及反应操作与分离操作之间的相互关联,不仅能够提升系统的稳态性能,还能够改善动态特性与可控性。因此,针对多步连续可逆反应物系的分离问题,多反应段设计方法是一种行之有效的过程强化手段。