針對多步連續(xù)可逆反應(yīng),系統(tǒng)地探究了多反應(yīng)段蒸餾塔設(shè)計的有效性與可行性。以兩步連續(xù)可逆反應(yīng)合成碳酸二乙酯和三步連續(xù)可逆反應(yīng)制備硅烷為例,從穩(wěn)態(tài)到動態(tài)進行了單反應(yīng)段蒸餾塔和多反應(yīng)段蒸餾塔的比較與分析。結(jié)果顯示,多反應(yīng)段的引入有助于協(xié)調(diào)多步反應(yīng)之間以及反應(yīng)操作與分離操作之間的相互關(guān)聯(lián),不僅能夠提升系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能,還能夠改善動態(tài)特性與可控性。因此,針對多步連續(xù)可逆反應(yīng)物系的分離問題,多反應(yīng)段設(shè)計方法是一種行之有效的過程強化手段。

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【部分圖文】：

圖1 RDC-SRS和RDC-MRS的結(jié)構(gòu)示意圖

在多步連續(xù)可逆反應(yīng)中，中間產(chǎn)物作為前一步反應(yīng)的產(chǎn)物和后一步反應(yīng)的反應(yīng)物，會同時影響前后反應(yīng)的進行，這使得如何協(xié)調(diào)多步反應(yīng)之間的相互關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。對于圖1(a)所示的RDC-SRS而言，由于多個反應(yīng)均集中發(fā)生在同一個反應(yīng)段內(nèi)，致使其缺乏有效的手段對這些反應(yīng)進行必要的協(xié)調(diào)，不僅限制了....

圖2 RDC-SRS和RDC-DRS的穩(wěn)態(tài)設(shè)計

DEC為塔底產(chǎn)物，摩爾分數(shù)被設(shè)定為99.51%。MEOH及過量的ETOH為塔頂產(chǎn)物，其中MEOH的摩爾分數(shù)被設(shè)定為33.00%。在相同催化劑量當量和塔板數(shù)的情況下，對RDC-SRS和RDC-DRS進行綜合與設(shè)計，得到了如圖2所示的2種穩(wěn)態(tài)設(shè)計。相比于RDC-SRS,RDC-DRS....

圖3 RDC-SRS和RDC-DRS的凈反應(yīng)速率曲線

圖2RDC-SRS和RDC-DRS的穩(wěn)態(tài)設(shè)計2.2開環(huán)特性分析

圖4 RDC-SRS和RDC-DRS的開環(huán)響應(yīng)

圖4(a)與(b)給出了回流量階躍變化±2%后的開環(huán)響應(yīng)。對于頂部MEOH的濃度，在正響應(yīng)時發(fā)生了穩(wěn)態(tài)點移動，但RDC-DRS的變化幅度大于RDC-SRS(正向更小)，這一事實說明了前者具有較小的穩(wěn)態(tài)增益。在負響應(yīng)時RDC-DRS的變化幅度小于RDC-SRS，這表明前者具有較小的....

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