反應(yīng)精餾過(guò)程多尺度建模及模擬.pdf

1、反應(yīng)精餾，耦合了催化反應(yīng)和精餾在一起的操作單元，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)產(chǎn)物的原位分離，與傳統(tǒng)的反應(yīng)過(guò)程和精餾過(guò)程相比，其有著提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率，提高反應(yīng)選擇性，避免共沸物的形成等優(yōu)點(diǎn)。建立和開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)的反應(yīng)精餾過(guò)程的模型，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究具有重要的指導(dǎo)意義。
　　反應(yīng)精餾過(guò)程存在不同的特征尺度，本文分別建立基于催化劑顆粒尺度、規(guī)整催化劑填料床層尺度和整個(gè)塔尺度三個(gè)不同層次結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，使用多疇建模方法，對(duì)三個(gè)尺度的模型方程進(jìn)行整合，得到完整地

2、描述整個(gè)反應(yīng)精餾過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，即反應(yīng)精餾多尺度模型。
　　以甲基叔丁基醚（MTBE）的合成作為算例，反應(yīng)精餾塔裝填KATAPACK-S規(guī)整填料，對(duì)多尺度模型進(jìn)行求解。求解結(jié)果與平衡級(jí)模型和非平衡級(jí)模型進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明多尺度模型模擬得到的結(jié)果符合規(guī)律，且能更詳細(xì)地描述反應(yīng)精餾過(guò)程的細(xì)節(jié)。
　　為考察流過(guò)反應(yīng)段反應(yīng)區(qū)和汽液傳質(zhì)區(qū)流體流率的不同對(duì)整個(gè)反應(yīng)精餾塔行為的影響，多尺度模型引入了一個(gè)分流因子η，把反應(yīng)段流率分為兩股，流