精馏塔反应器简介

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1、北京化工大学硕士研究生课程论文题目精馏塔反应器的研究现状及应用研究生XXX专业化学工程与技术指导教师XXX日期:二○一四年四月三日精馏塔反应器的研究现状及应用摘要反应精馏是化学反应和精馏过程藕合为一体的单元操作，已成为当今的重要研究领域。目前，反应精馏技术已在多个领域实现了产业化，在某些新领域也取得了一定进展。反应精馏和传统精馏技术相比，具备显著的节能和降低投资的优点。因此，如何最大程度地挖掘反应精馏系统的潜在节能优势，有很高的研究价值。本文对反应精馏技术的研究现状及其应用进行了综述，介绍了反应精馏塔及催化剂，对催化剂床中传质及流体力学特征，数学模型和反

2、应精馏塔设计方程进行了总结，同时介绍了反应精馏技术的应用现状及其可能的应用领域。关键字：反应精馏塔流体力学催化剂装填过程模拟17ABSTRACTInrecentyears，reactivedistillationwhichcombinedwithreactionandseparationinoneunit，isgivenextensiveattention.Atpresent，thereactivedistillationtechnologyhasbeenimplementedinmanyindustrialareas，andhasalsomadesom

3、eprogressinsomenewareas.Contrasttotheconventionaldistillationprocess，thereactivedistillationprocesscanoffermorebenefitsinutilityconsumptionandcapitalinvestment.Soitmakessensetoactivatethepotentialadvantageofthereactivedistillationcolumnsinthechemicalprocessindustry.Thedevelopment

4、andtheapplicationofthereactivedistillationwerereviewed,andthereactivedistillationcolumandthecatalystbedwereintroduced.Themathematicmodelsandthedesignequationofthereactivedistillationcolumnweresummarized.Theapplicationandthepossiblefieldofthereactivedistillationwerealsomentioned.K

5、EYWORDS:reactivedistillation,fluidmechanics,catalystfilling,process simulation17目录1简介11.1反应精馏塔概念11.2反应精馏塔结构21.3反应精馏技术的应用22反应精馏塔结构详解32.1对催化剂的要求32.2催化剂装填方式43传质及流体力学特征73.1流体力学特征73.2传质83.3过程模拟93.4强化混合与传质的措施124适用反应体系及工业应用实例134.1适用反应体系134.2工业应用实例145结论141.1.1171简介1.1反应精馏塔概念蒸馏的基本原理是将液体混合

6、物多次部分气化和部分冷凝，利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔与填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。在一般情况下，化工生产中的反应过程和分离过程分别在两类单独的设备中完成，反应过程在各种形式的反应器中进行，而过剩反应物、产物和副产物之间的分离则在另一类设备中进行。反应精馏过程是反应和分离结合在一个设备反应精馏塔中，两个过程同时进行，而且它们之间具有显著的相互作用。反应精

7、馏过程具有设备投资少、操作费用低、能耗省的优点。其主要特点是：1、反应和精馏在同一设备中进行，简化了流程，使设备费和操作费同时下降。2、对于放热反应过程，反应热全部提供为精馏过程所需热量的一部分，节省了能量。3、对于可逆反应过程，由于产物的不断分离，可使系统远离平衡状态，增大过程的转化率。可使最终转化率大大超过平衡转化率，减轻后继分离工序的负荷。4、对于目的产物具有二次副反应的情形，通过某一反应物的不断分离，从而抑制了副反应，提高了选择性。5、在反应精馏塔内，各反应物的浓度不同于进料浓度。因此，进料可按反应配比要求，而塔板上造成某种反应物的过量，可使反应

8、后期反应速度大大提高、同时又达到完全反应或造成主副反应速率的差异，达到较高选择性