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反应精馏技术的研究现状及应用 反应精馏技术的研究现状及应用 郭进宝 3 (宝鸡文理学院 化学化工系 ,陕西 宝鸡 721007) 摘 要 :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 。 关键词 :精馏 ; 反应精馏 ; 催化剂 ; 数学模型 ; 传质 ; 应用 中图分类号 : TQ 028 文献标识码 : A 文章编号 :1009 - 9212 (2005) 01 - 0026 - 05 Research Actual ities and Appl icat ion of Reactive Dist illat ion Techn ique GU O J i n2bao (Dep a r t me nt of Che mi st r y Che mical Engi nee ri ng , Baoji U niver sit y of A rt s Scie nce s , Baoji 721007 ,Chi na ) Abstract : The develop me nt a nd t he app licatio n of t he reactive di stillatio n were reviewed ,a nd t he reac2 tive di stillatio n col um a nd t he cat al yst be d were i nt ro duce d. The mat he matic mo del s a nd t he da si gn equa2 tio n of t he reactive di stillatio n col u mn we re summa rized . The app licatio n a nd t he po ssi ble fiel d of t he reac2 tive di stillatio n were al so me ntio ne d. Key words : di stillatio n ; reactive di stillatio n ; cat al y st ; mat he matic s mo del ; ma ss t ra n sf er ; app licatio n 可模拟气相和液相在级上的停留时间分布和较准确 地描述反应和传质行为 ,是对非平衡级模型的提高 和进一步完善 ,是非常有前途的反应精馏模型 。 反应精馏工艺的出现 ,彻底改变了长期以来人 们对反应和分离过程的传统认识 ,它使化学反应过 程和精馏分离的物理过程结合在一起 ,是伴有化学 反应的新型特殊精馏过程 。反映精馏概念自 1921 年由 Bacc ba u s 提出以来 。已经经历 20 世纪 30 年 代到 60 年代对特定体系的工艺探索 。20 世纪 70 年代提出反应精馏的计算方法 。20 世纪 80 年代进 行数学模拟和最优化研究几个发展阶段 反应精馏具有以下优点 :选择性高 ;使可逆反应 回收率提高 ;温度易于控制 ,避免出现热点问题 ; 缩 短反应时间 ,强化设备生产能力 ; 能耗低 ,操作费用 低 ;投资少 。由于反应和精馏之间存在着很复杂的 相互影响 ,反应精馏过程比单纯的反应和精馏过程 的研究复杂得多 。至今仍未形成完整的理论体系 。 有关反应精馏的理论研究和应用研究已经成为各国 专家们研究热点 。 反应精馏技术的使用也有如下限制 : 精馏必须 是分离反应物和产物的可行方法 ; 化学反应必须是 1 前言 目前对气液两相界面相变传质和传热及气泡群 传质动力学规律的研究仍处于宏观和热力学平衡的 水平上 ,尚未总结出能较准确表示过程传递的理论 预测方法 。从总体上看 ,精馏技术仍处于半理论半 经验 阶 段 。反 应 精 馏 ( Reactive Di stilatio n 简 称 RD) 是蒸馏技术中的一个特殊领域 ,它是化学反应 与蒸馏相耦合的化工过程 ,有关精馏的早期研究始 于 1921 年 ,从 20 世纪 30 年代到 60 年代 ,大量的研 究工作都是针对某些特定体系的工艺探索 ,而且局 限于板式塔中均相反应的研究 ,20 世纪 60 年代末 , 才开始研究反应精馏的一般规律 ,至今还没有建立 完整的理论 ,也没有建立一套进行反应精馏过程计 算的通用方法 。20 世纪 70 年代后 , 研究扩展到非 均相催化反应体系 ,出现了非均相催化精馏 ( Cala2 l ytic Di stillatio n 简称 CD) 过程 ,成了反应精馏的又 一重要分