间歇精馏模拟及操作方式的研究进展.pdfVIP

第 35 卷 　第 9 期 化 　工 　技 　术 　与 　开 　发 Vol 35 　No 9 2006 年 09 月 　　　Technology Develop ment of Chemical Indust ry 　　　 Sep 2006 化学工程 间歇精馏模拟及操作方式的研究进展 晋正茂 ,王维德 (华侨大学化工系材料科学与工程学院 ,福建 泉州 　36202 1) 　　摘 　要 :综述了间歇精馏模拟研究常用的数学模型 ,主要介绍了严格模型和简捷模型 ,简要讨论了各个模型的 特点 。较详细地介绍了国内外间歇精馏操作方式的研究进展 ,讨论了动态累积间歇精馏塔 、反向间歇精馏塔 、中间 罐间歇精馏塔 、多罐间歇精馏塔等新塔型的操作 。 　　关键词 :间歇精馏 ;数学模型 ;操作方式 　　中图分类号 : TQ 0281+ 3 　　　　　文献标识码 :A 　　　　　文章编号 : 167 19905 (2006) 　　间歇精馏也称为分批精馏 ,其主要特点有 : ( 1) [ 1 ] 1 　间歇精馏的数学模型 间歇精馏是一个动态过程 ; (2) 单塔可 以完成多 个组分的分离 ; (3) 允许进料组分浓度在较大的范围 间歇精馏的数学模型主要包括严格模型和简捷 内变化 ,操作弹性大 。它特别适合于原料处理量小 、 模型 ,下面分别进行详细介绍 。 组分数多的批量生产 。间歇精馏在精细化工 、制药 11 　严格模型 等高附加值产品生产行业得到越来越广泛的应用和 1963 年 ,Meadow s[4 ] 首次提出了多组分间歇精 重视 。 馏的数学模型 ,主要假设有 :塔板上液体全混 ,忽略 [2 ] 塔板持汽量 ,塔身绝热 ,离开塔板的汽液相平衡 ,每 　　间歇精馏的研究主要集中在两个方面 : ( 1) 块塔板恒体积持液 。1968 年 ,Distefano 对 Meadow s 关于间歇精馏的数学模型及其计算方法的研究 。由 提出的多组分间歇精馏严格模型进行了改进 ,主要 于间歇精馏是一个动态过程 ,数学模型中含有微分 假设有 :塔身绝热 ,每块塔板恒体积持液 ,忽略塔板 方程组 ,具有较强的刚性 ,求解困难 , 因此有必要对 上持汽量 ,忽略流体力学滞后 ,离开每块塔板的汽液 间歇精馏数学模型的建立及其求解方法作深入研 相平衡 。这个严格模型包括塔顶冷凝器和塔底再沸 究 ; (2) 关于操作过程的优化研究 。根据不同的优化 器以及塔内各块塔板的总物料衡算方程 、组分衡算 目标 ,提出不同的优化方案 ,打破了恒参数的简单操 方程 、能量衡算方程 、相平衡方程等 。1981 年 , 作策略 。优化操作策略与常规精馏操作相比, 虽然 Bo ston 等人对 Meadow s 提出的数学模型进行了改 缩短了操作时间 ,但是操作起来比较困难 ,在生产中 进 ,把中间进料 、中间热交换 、汽液相侧线采出等引 难以得到实际应用[3 ] 。所以近 30 年来 ,对于间歇精