基于間壁塔嚴(yán)格模型的板間熱耦合研究.pdf

1、精餾操作是化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用的最為廣泛的分離操作，但是它在一個(gè)工業(yè)流程中也是最為消耗能量的操作過程。間壁精餾塔作為一種提升過程能效的精餾塔在提出之初就被廣為關(guān)注。但是，現(xiàn)有的間壁精餾塔研究中，并沒有考慮到間壁兩側(cè)的傳熱過程;所以考慮到間壁傳熱的間壁精餾塔在能耗及經(jīng)濟(jì)效益上任然存在改進(jìn)及提升的空間，這就是本論文的主要研究問題。本文建立了考慮間壁熱量耦合的嚴(yán)格平衡級(jí)模型，并在模型的基礎(chǔ)上，考慮了間壁傳熱過程。研究發(fā)現(xiàn)，在BTX體系中，考慮間壁兩

2、側(cè)的熱量耦合之后，以進(jìn)料板為界，不同位置的熱量耦合過程，對(duì)精餾塔的再沸器負(fù)荷的影響，其中包括積極的和消極的影響，并且根據(jù)不同塔板上的甲苯T濃度的變化情況，對(duì)再沸器負(fù)荷變化及其能耗變化做出解釋。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴進(jìn)料板之上的熱量耦合不利于節(jié)能過程，增加了再沸器的總負(fù)荷，應(yīng)當(dāng)盡量避免;進(jìn)料板之下的熱量耦合有利于節(jié)能過程，減少了再沸器的總負(fù)荷，在工程允許的范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)盡量實(shí)現(xiàn)。⑵間壁兩側(cè)的熱量耦合對(duì)于中間組成甲苯(T)組成的濃

3、度變化影響較大，通過減少中間組成向塔頂及塔底分配量，即降低中間組成的返混程度即可達(dá)到節(jié)能的目的，這同間壁精餾塔的節(jié)能原理是一致的。⑶以10萬噸/年的苯分離過程為例，通過進(jìn)料之上避免換熱，進(jìn)料板之下進(jìn)行換熱，模擬結(jié)果顯示，一年可以節(jié)省1.0Mpa的蒸汽3330噸。⑷建立了考慮間壁熱量耦合的嚴(yán)格平衡級(jí)模型，但在熱量耦合形式及熱量耦合空間上仍然需要進(jìn)一步研究，以和工業(yè)實(shí)際更加吻合。并且本文未考慮動(dòng)態(tài)模擬過程的非線性情況對(duì)整個(gè)模型的影響，今后的