进料分流强化双反应段蒸馏塔的综合与设计
发布时间：2024-03-07 17:59
反应蒸馏技术是反应操作与分离操作相互耦合的产物,虽然它是一种最有代表性和最具发展潜力的化工过程强化技术,具有大幅度降低设备投资成本与操作能耗的潜力,但是这种优势并没有在所有的反应物系中得到充分的体现,在某些条件下,反应蒸馏技术的劣势甚至比那些传统的工艺流程(一个反应器和几个传统的蒸馏塔组成的工艺流程)还要明显。例如,在分离不利物系(反应物与产物的相对挥发度相间排列,即αR1>αP1>αR2>αP2或αP1>αR1>αP2>αR2)和最不利物系(反应物是最轻和最重组分,产物是中间组分,相对挥发度的排列顺序为αR1>αP1>αP2>aR2)时,使用常规反应蒸馏技术的能耗较大或者根本无法完成分离,这影响了反应蒸馏技术优势的发挥及其使用范围。为了解决这些问题,前人提出了不同的反应蒸馏结构和改进措施,但是这些方案中都存在着一个结构缺陷,即他们都忽略了未反应的反应物通过产品侧线采出口塔板的量和浓度对于反应蒸馏塔设计的影响。为了研究这种影响,本文提出了“不利浓度”的概念,并提出了“不利浓度”判据,以度量“不利浓度”的大小和研究其对系统稳态性能的影...
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 反应蒸馏技术
1.1.1 反应蒸馏技术的发展及特点
1.1.2 反应蒸馏的模型化
1.1.3 反应蒸馏的设计方法
1.1.4 反应蒸馏的控制
1.2 论文的研究意义
1.3 论文研究的主要内容
第二章 分离各类物系的过程强化解决方案
2.1 反应物系的分类研究
2.2 分离各类物系的现有结构方案及存在的缺陷
2.3 分离各类物系的过程强化解决方案——RDC-TRSFS
2.4 小结
第三章 分料双反应段蒸馏塔的模型化
3.1 稳态模型的建立
3.1.1 外部环流反应蒸馏塔的模型化
3.1.2 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系的模型化
3.1.3 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系的模型化
3.1.4 Mathematica仿真程序的编制
3.1.5 Aspen Plus过程稳态模拟程序的建立
3.2 动态模型的建立
3.2.1 外部环流反应蒸馏塔的模型化
3.2.2 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系的模型化
3.2.3 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系的模型化
3.2.4 过程动态模拟程序的建立
3.3 小结
第四章 具有双反应段结构蒸馏塔的灵敏度分析
4.1 模型建立与描述
4.2 操作压力变化的影响
4.3 化学平衡常数变化的影响
4.4 活化能变化的影响
4.5 小结
第五章 不利浓度判据的提出及进料分流在过程强化中的原理
5.1 “不利浓度”概念的提出及其对反应蒸馏塔设计的影响
5.2 “不利浓度”判据的提出
5.3 分料双反应段蒸馏塔的原理分析
5.4 进料分流在分料双反应段蒸馏塔中作用的理论分析
5.5 基于“不利浓度”判据的RDC-TRSFS优化与设计方法
5.6 小结
第六章 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系研究
6.1 分料双反应段蒸馏塔的优化与设计
6.2 体系1：理想四元可逆反应物系
6.3 体系2：甲醇和乳酸反应生成乳酸甲酯和水
6.4 体系3：异丙醇和棕榈酸反应生成棕榈酸异丙酯和水
6.5 小结
第七章 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系研究
7.1 分料双反应段蒸馏塔的原理和可能性结构
αA>aD>αB)"> 7.2 体系1：理想四元可逆反应物系(αC>αA>aD>αB)
7.3 体系2：甲醇和醋酸反应生成醋酸甲酯和水
7.4 体系3：醋酸丁酯和乙醇反应生成醋酸乙酯和丁醇
αC>αB>αD)"> 7.5 利用RDC-TRSFS分离不利物系(αA>αC>αB>αD)
7.6 小结
第八章 RDC-TRSFS的动态控制研究
8.1 RDC-TRSFS动态模型相关参数计算
8.2 RDC-TRSFS控制回路的选择
8.3 RDC-TRSFS控制方案的确定
8.4 RDC-TRSFS的闭环控制
8.5 小结
第九章 结论与展望
9.1 结论
9.2 主要创新点
9.3 工作展望
参考文献
研究成果
研究项目
致谢
作者简介
指导教师简介
附件
本文编号：3921526
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 反应蒸馏技术
1.1.1 反应蒸馏技术的发展及特点
1.1.2 反应蒸馏的模型化
1.1.3 反应蒸馏的设计方法
1.1.4 反应蒸馏的控制
1.2 论文的研究意义
1.3 论文研究的主要内容
第二章 分离各类物系的过程强化解决方案
2.1 反应物系的分类研究
2.2 分离各类物系的现有结构方案及存在的缺陷
2.3 分离各类物系的过程强化解决方案——RDC-TRSFS
2.4 小结
第三章 分料双反应段蒸馏塔的模型化
3.1 稳态模型的建立
3.1.1 外部环流反应蒸馏塔的模型化
3.1.2 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系的模型化
3.1.3 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系的模型化
3.1.4 Mathematica仿真程序的编制
3.1.5 Aspen Plus过程稳态模拟程序的建立
3.2 动态模型的建立
3.2.1 外部环流反应蒸馏塔的模型化
3.2.2 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系的模型化
3.2.3 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系的模型化
3.2.4 过程动态模拟程序的建立
3.3 小结
第四章 具有双反应段结构蒸馏塔的灵敏度分析
4.1 模型建立与描述
4.2 操作压力变化的影响
4.3 化学平衡常数变化的影响
4.4 活化能变化的影响
4.5 小结
第五章 不利浓度判据的提出及进料分流在过程强化中的原理
5.1 “不利浓度”概念的提出及其对反应蒸馏塔设计的影响
5.2 “不利浓度”判据的提出
5.3 分料双反应段蒸馏塔的原理分析
5.4 进料分流在分料双反应段蒸馏塔中作用的理论分析
5.5 基于“不利浓度”判据的RDC-TRSFS优化与设计方法
5.6 小结
第六章 分料双反应段蒸馏塔分离最不利物系研究
6.1 分料双反应段蒸馏塔的优化与设计
6.2 体系1：理想四元可逆反应物系
6.3 体系2：甲醇和乳酸反应生成乳酸甲酯和水
6.4 体系3：异丙醇和棕榈酸反应生成棕榈酸异丙酯和水
6.5 小结
第七章 分料双反应段蒸馏塔分离不利物系研究
7.1 分料双反应段蒸馏塔的原理和可能性结构
αA>aD>αB)"> 7.2 体系1：理想四元可逆反应物系(αC>αA>aD>αB)
7.3 体系2：甲醇和醋酸反应生成醋酸甲酯和水
7.4 体系3：醋酸丁酯和乙醇反应生成醋酸乙酯和丁醇
αC>αB>αD)"> 7.5 利用RDC-TRSFS分离不利物系(αA>αC>αB>αD)
7.6 小结
第八章 RDC-TRSFS的动态控制研究
8.1 RDC-TRSFS动态模型相关参数计算
8.2 RDC-TRSFS控制回路的选择
8.3 RDC-TRSFS控制方案的确定
8.4 RDC-TRSFS的闭环控制
8.5 小结
第九章 结论与展望
9.1 结论
9.2 主要创新点
9.3 工作展望
参考文献
研究成果
研究项目
致谢
作者简介
指导教师简介
附件
本文编号：3921526
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3921526.html
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