三組分隔板塔的操作柔性模擬與分析.pdf

1、精餾操作是化工生產(chǎn)中最基本的單元操作，是化工工藝中最成熟，最可靠的分離操作，但是精餾工藝是一個(gè)高能耗、低熱力學(xué)效率的過(guò)程，因此精餾過(guò)程的節(jié)能問(wèn)題一直受到廣泛關(guān)注。熱耦合是較常見(jiàn)的精餾節(jié)能操作，最常見(jiàn)的熱耦合方式有側(cè)線精餾塔、側(cè)線汽提塔。而隔板塔，即完全熱耦合精餾塔，或稱Petlyuk則近年來(lái)受到了普遍關(guān)注。
　　隔板精餾塔作為完全熱耦合精餾塔的特殊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了精餾塔之間的熱耦合，并且應(yīng)用一個(gè)精餾塔分離多個(gè)組分，從而大幅降低工藝過(guò)程

2、的設(shè)備使用費(fèi)用和操作費(fèi)用，研究表明，隔板塔相比較傳統(tǒng)序列精餾塔節(jié)能30％以上。與傳統(tǒng)精餾序列相比，隔板精餾塔實(shí)際上是將兩個(gè)精餾耦合起來(lái)操作，這種耦合度的提高明顯增加了其控制難度，但也是隔板塔的工業(yè)化應(yīng)用出現(xiàn)較晚的主要原因。
　　隔板精餾塔的操作與控制問(wèn)題相比傳統(tǒng)精餾序列更為復(fù)雜，同時(shí)與傳統(tǒng)精餾序列相比，隔板精餾塔具有更多的自由度，因而為增加其可操作性提供了有利條件。
　　本文利用Aspen Plus軟件，選用正戊烷、正己烷、

3、正庚烷的理想物系，采用嚴(yán)格模擬方法，對(duì)七種進(jìn)料條件設(shè)計(jì)的七種隔板塔的操作柔性進(jìn)行考查，并利用三角相圖描述進(jìn)料組成變化。以設(shè)計(jì)點(diǎn)為中心改變進(jìn)料組成，直到出現(xiàn)產(chǎn)品不滿足可操作條件的情況，研究了不同進(jìn)料條件下的操作柔性問(wèn)題（不考慮隔板塔的水力學(xué)壓降），并與傳統(tǒng)精餾塔進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明，針對(duì)不同進(jìn)料組成設(shè)計(jì)的隔板塔,其操作柔性顯著不同,隔板塔的操作柔性區(qū)間包含傳統(tǒng)精餾塔；考慮隔板塔水力學(xué)壓降后，相比較不考慮壓降的隔板塔，研究其操作柔性的變化；本