精餾塔設備的設計及節(jié)能研究進展創(chuàng)新實踐論文-全文預覽
【正文】 組分含量），塔釜重組分的質量會提高（重組分含量）。塔徑在750mm 以下的塔, 噴淋點密度至少應為160 個/m2。 液體分布器 填料塔操作要求液體沿同一塔截面均勻分布。附表常見散堆填料特性數(shù)據(jù)名稱 堆積密度（/ kg/m3） 比表面積/(m2/m3） 空隙率/%拉西環(huán) 430 110 0. 95鮑爾環(huán) 395 112 階梯環(huán) 400 109 0. 95矩鞍環(huán) 291 74 規(guī)整填料 規(guī)整填料具有成塊的規(guī)整結構, 可在塔內逐層疊放。 填料 填料是填料塔的核心構件，常用的有散堆填料和規(guī)整填料兩大類。當設備費和操作費（能量消耗）的總和為最小時所對應的回流比R，即為最佳回流比Ropt。從能量的角度看，回流比越大，能量消耗越多，在保證塔頂產(chǎn)從上述的簡化式可以看出，精餾過程的能量消耗隨R 的增加呈直線上升。產(chǎn)品采出量過大或過小影響工藝穩(wěn)定；塔的設計不滿足工藝正常運行要求。綜上所述，在反應精餾這一領域中，反應精餾塔的設計是在穩(wěn)態(tài)模擬數(shù)學模型成熟之后才開始逐漸增多，由于起步相對較晚，尚未形成系統(tǒng)的理論體系，研究前景相對廣闊。Ｂｌｅｓｓｉｎｇ等在轉換組成變量的基礎上，提出了反應空間和反應精餾線的概念，并結合反應精餾線和精餾線，研究了反應精餾過程的序列。這是因為該過程是一個反應與精餾的耦合過程，反應過程與精餾過程在同一個容器中，二者相互影響，使原來進料位置、副產(chǎn)物濃度、傳熱、速率、停留時間、板數(shù)、催化劑以及反應物進料配比等參數(shù)的很小變化，都可能對反應精餾過程產(chǎn)生較大影響，所以對該集成過程的研究比二者單獨研究要困難得多。上述的兩個模型中，分別存在著“平衡級”和“全混級”這些不合理的假設，由于這些假設的不合理性，傳統(tǒng)精餾模擬中的非平衡級混合池模型就也被引入到反應精餾模擬當中。關于平衡級模型的介紹較多，此處不再贅述。該模型基于３個主要假設：①假設離開一個理論級的氣液相混合物處于相平衡狀態(tài)。反應精餾過程與常規(guī)精餾相比，有著轉化率和選擇性高；溫度控制較容易；反應時間短；操作費用低；設備投資少等常規(guī)的精餾塔與反應器分離的過程所不具備的優(yōu)點。綜上所述，使用計算機對簡單精餾的輔助計算，研究方向多集中在高?；瘜W工程的教學當中。在化工類高等教育中，計算機輔助教學也是教學內容改革的重要組成部分。該方法準確性高，只要有氣液平衡數(shù)據(jù)即可采用，與大型模擬軟件相比，使用ＭＡＴＬＡＢ編程計算運行時間短，計算效率高，具有很強的適用性。由于精餾塔設計所需的變量多，假設通常也比較多，往往不能獲得一個完整的結果，所以使用數(shù)值算法來優(yōu)化傳統(tǒng)精餾塔設計方法，提高設計的精確度，無疑是一個良好的研究方向。１．１ 常用算法的改進與新算法的提出精餾塔的設計，就是在給定進料狀況與組成，以及一定的操作條件的情況下，通過一系列的計算，最后給出分離所需的理論板數(shù)。 Reaction distillation。常規(guī)精餾塔的研究仍在進行，并主要體現(xiàn)在算法的改進與新算法的提出，以及常規(guī)精餾塔在化工高等教學的重要作用上，指出了反應精餾塔和分隔壁精餾塔是近幾年精餾塔設計方面的研究熱點，如反應精餾塔的模型、求解方法等，分隔壁精餾塔是一種全新的概念因而并未系統(tǒng)化，但卻能夠明顯節(jié)省設備投資，并具有良好的節(jié)能前景，尤其是在與反應精餾結合后效果特別明顯。本文總結了常規(guī)精餾塔，反應精餾塔以及分隔壁精餾塔這幾種類型精餾塔的研究進展。 Design。近年來對于簡單精餾塔設計算法的研究，主要集中于兩個方面：①是對精餾塔常用計算方法的改進與精餾過程新算法的提出，②研究如何用計算機對精餾過程進行輔助計算。數(shù)值算法是指在數(shù)學分析問題中，對使用數(shù)學近似算法的研究。在這個研究中，研究者通過已知的平衡數(shù)據(jù)，使用ＭＡＴＬＡＢ編程模擬生成氣液平衡曲線并通過圖解法計算，獲得了理論板數(shù)和進料位置。這些軟件的廣泛應用，極
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