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反应精馏设计和控制

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反应精馏设计和控制
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Presentation Transcript

  1. 反应精馏设计和控制 姓名:孟莹 学号:2012207091 指导老师:李洪 高鑫

  2. 1 2 3 4 文献阅读总结 课题背景介绍 课题想法 课题开展计划 目录 www.themegallery.com

  3. 文献阅读总结 1.Ung S, Doherty M F. Calculation of residue curve maps for mixtures with multipleequilibrium chemical reactions[J]. Industrial & engineering chemistry research, 1995, 34(10): 3195-3202. 2.Ung S, Doherty M F. Vapor-liquid phase equilibrium in systems with multiple chemical reactions[J]. Chemical Engineering Science, 1995, 50(1): 23-48. 3.Qi Z, Kolah A, Sundmacher K. Residue curve maps for reactive distillation systems with liquid-phase splitting[J]. Chemical Engineering Science, 2002, 57(1): 163-178. 4.Sanchez-Daza O, Vidriales Escobar G, Morales Zárate E, et al. Reactive residue curve maps: A new study case[J]. Chemical Engineering Journal, 2006, 117(2): 123-129. 5.Thery R, Meyer X M, Joulia X, et al. Preliminary design of reactive distillation columns[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2005, 83(4): 379-400. www.themegallery.com

  4. 文献阅读总结 1.Gao X, Li X, Zhang R, et al. Pressure Drop Models of Seepage Catalytic Packing Internal for Catalytic Distillation Column[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, 51(21): 7447-7452. 2.Thiel C, Sundmacher K, Hoffmann U. Residue curve maps for heterogeneously catalysed reactive distillation of fuel ethers MTBE and TAME[J]. Chemical Engineering Science, 1997, 52(6): 993-1005. 3.Jiménez L, Wanhschafft O M, Julka V. Analysis of residue curve maps of reactive and extractive distillation units[J]. Computers & Chemical Engineering, 2001, 25(4): 635-642. 4.Daza O S, Pérez‐Cisneros E S, Bek‐Pedersen E, et al. Graphical and stage‐to‐stage methods for reactive distillation column design[J]. AIChE journal, 2003, 49(11): 2822-2841. www.themegallery.com

  5. 课题想法 师兄文章思路:平衡控制的化学反应和气液相平衡级模型的研究简化情况,在反应段中化学反应平衡和气液相平衡同时达到。由此,反应段的状态可由气液相平衡曲面(泡点面)和反应平衡曲面共同描述。 缺陷:1.运用泡点面近似得到气液相平衡曲面而非通过严谨的热 力学计算得到。 2.所得到曲线仅能描述反应精馏内反应段的情况。 3.仅能描述A+B生成C的反应 改进:1.运用反应精馏剩余曲线描述反应段的实际组成情况,一条线代替原本的两条线。运用剩余曲线或者相平衡面描述非反应段的实际组成情况。完整的描述了全塔的组成。 2.引用元素为基准的分析方法,运用反应前后分子团,官能团守恒的理论将其它反应转化成A,B,C的反应,扩大应用空间。 www.themegallery.com

  6. 反应精馏剩余曲线的绘制 反应剩余曲线公式: 此公式根据反应精馏中的质量守恒得到(液相的减少量等于汽化量加反应量) 经过公式推导得到: www.themegallery.com

  7. 反应精馏剩余曲线的绘制 引入X,Y,τ将公式简化成 其中: www.themegallery.com

  8. 反应精馏剩余曲线的绘制 其中反应中的x,y符合相平衡,则在一定压力下T,x,y可根据热力 学中的方法得到。 相平衡公式: 活度系数:选用wilson方程 www.themegallery.com

  9. 反应精馏剩余曲线的绘制 matlab关于相平衡的绘制框图: 得到所有的情况下的气液平衡数据后选择满足反应精馏剩余曲线的 x,y组成及其相应的T进行图像绘制。 www.themegallery.com

  10. 元素概念 摩尔概念: 以A的组成为x1,B的组成为x2,C的组成为x3,画图。 根据自由度=组成-反应数-1的条件运用剩余曲线法只能得到自由度小 于等于2的反应体系的图 www.themegallery.com

  11. 元素概念 元素概念: 将反应的组成熟减小从而降低自由度扩大了剩余曲线图的应用范围 例如: www.themegallery.com

  12. 课题开展计划 课题开展计划: 1.完成图像绘制。 2.阅读有关可行性分析方法文献,在师兄分析方法基础上 分析剩余曲线图。 3.根据新绘制的图像特点找出设计方法。 www.themegallery.com