全回流反應蒸餾塔的動態(tài)特性及控制.pdf

1、隨著人們對環(huán)境的日益重視和對挖掘工業(yè)過程經(jīng)濟效益的深入研究，如何實現(xiàn)工業(yè)過程的節(jié)能減排已經(jīng)成為了一個重要的研究課題，過程強化技術(shù)也因此而產(chǎn)生。反應操作與分離操作的有機結(jié)合產(chǎn)生了反應蒸餾這一重要的過程強化技術(shù)，在大幅度削減工藝流程設(shè)備投資費用的同時，還可以提高反應轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)率并有效抑制中間產(chǎn)物或副產(chǎn)品的生成從而減少對環(huán)境的影響，最重要的是其能夠顯著降低過程操作的能量消耗。反應蒸餾所具有的這些優(yōu)點使它成為了過程強化的一個主要研究方向。

2、r>　　 根據(jù)反應蒸餾塔內(nèi)反應操作的類型，可以將反應蒸餾塔分為三類:常規(guī)雙端出料反應蒸餾塔、全回流反應蒸餾塔和全回熱反應蒸餾塔。目前對反應蒸餾塔控制的研究主要集中在常規(guī)雙端出料反應蒸餾塔上，對全回流和全回熱這一類單端出料反應蒸餾塔控制的研究比較少。本文系統(tǒng)地研究了全回流反應蒸餾塔內(nèi)反應操作與分離操作的相互作用及由此產(chǎn)生的獨特動態(tài)特性和全回流反應蒸餾塔的控制問題，在文章最后分析了全回熱反應蒸餾塔與全回流反應蒸餾塔的共性，為其后續(xù)研究做了

3、鋪墊。
　　 反應類型決定了全回流反應蒸餾塔中沒有精餾段，回流罐直接與反應段相連，這對反應操作的動態(tài)特性有較大影響。反應蒸餾將反應操作與分離操作集中到一個裝置內(nèi)進行，但由于反應本身特性的限制并不能保證二者始終協(xié)調(diào)一致。一般而言，反應操作與分離操作在過程動態(tài)特性上有較大差異(與分離操作相比反應操作的動態(tài)特性比較慢)，這種差異通常會使全回流反應蒸餾塔產(chǎn)生欠阻尼響應，而且欠阻尼響應的程度取決于回流罐的存量控制(液位控制)。嚴格的回流罐

4、液位控制能夠有效抑制全回流反應蒸餾塔的欠阻尼響應，同時這也有利于提高全回流反應蒸餾塔的動態(tài)特性和可控性。
　　 本文以兩個理想(有、無副反應)和一個實際(乙二醇合成)反應蒸餾塔為例，分析了全回流反應蒸餾塔中反應操作與分離操作之間的相互關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在全回流反應蒸餾塔中存在不同于常規(guī)雙端出料反應蒸餾塔的獨特動態(tài)特性，并進一步研究了全回流反應蒸餾塔的控制問題。
　　 所得研究結(jié)果表明，全回流反應蒸餾塔中反應操作與分離操作的相互作