高等分离工程--反应精馏

（2）反应精馏的应用
1.成 醚 反 应 2.酯 化 反应 3.水 解 反 应 4.加 成 反 应 5.脱 水 反 应 6.取 代 反 应 7.聚 合 物 的 合 成 反 应 8.其 他 反应
模拟研究进展
1.平衡级模型
理想模型的假设：
①化学反应仅发生在液相
②各块塔板上气液相完全混合
③离开塔板的气液两相处于热力平衡和相平衡
①在板式塔外部设置反应器 ②催化剂放入降液管中
2.填充式催化剂装填方式 3.悬浮式装填方式
①催化剂悬浮于进料中 ②催化剂在塔板中的筛网上
4.催化剂散装
总之催化剂在塔内的装填方式必须满足 下列条件：
• a.使反应段的催化剂床层具有较好的分离效 率 • b.具有足够的表面积
• c.允许催化剂的膨胀和收缩，而不损伤催化 剂
• A（塔顶） • R（再沸器）
只需提馏段、全凝器、部
• 注意反应完成的位置预测
• 三）2 A
R S或A B
R S
• 当 v A、vB介于vR、vS 之间，其中vR最大 • 全镏塔 • A、B（塔中）
• R（塔顶）
• S（塔底）
• 挥发度小的入口高
（2）催化精馏塔催化剂的装填
1.板式塔催化剂装填方式
图1.塔顶产物中组分B的 浓度随进料位置的变化
图2.塔内反应区分布
图3.酯化反应精馏中理 论板数与回流比的关系
产物和反应物挥发度的影响
• 一） A
R或A
2R
•当
vR v A
只需带再沸器的精馏段
• A（再沸器） • R（塔顶） • 化学反应可位于塔内或再沸器
• 二）
A
R或2A
R
• 当 v A vR 分再沸器
④稳态操作
平衡级模型
常用计算方法（1）松弛法 （2）同时校正法
（3）三对角矩阵法
（4）同伦延拓法
2.非平衡级数学模型
• 理想模型的假设： (1)化学反应只发生在液相
(2)相平衡只存在于气液相界面
(3)各块塔板上是全混流
(4)整个过程是定常态
3.其他数学模型
1 ）非 平衡 池模 型 2 ）统计 模 型 3 ）微分模 型
02
提高反应收率 （反应过程）
主讲内容
使用反应精馏的基本要求 a.化学反应必须在液相中进行 b.主反应的反应温度和目的产物的泡点温接近
ห้องสมุดไป่ตู้
c.主反应不能是强吸热反应
d. 主反应时间不能过长
e. 催化蒸馏的催化剂应具有较长的使用寿命
f. 注意催化剂的装填结构
反应精馏塔形式的选用及催化剂的装填
（1）反应精馏塔的选用 注意事项 a.进料位置 c.反应热量控制 e.反应区的位置 g.产物和反应物挥发度的影响 h.能耗要求 b.出料位置 d.液相停留时间 f.理论塔板数
反应精馏
授课老师：张栋强
演讲人：史 妍
1
能否分离？
反应精馏与催化精馏
区别：化学反应发生的地方
化学反应发生在

液相进行（反应精馏）
固体催化剂与液相的接触 表面进行（催化精馏）
反应精馏：在进行反应的同时，用精馏方法分离产 物的过程
反应精馏=反应+精馏
反应精馏的作用
01
提高分离效率 （分离操作）
（1）反应精馏的优点
1.提高了反应物的转化率和选择性 2.化学反应过程容易控制 3.减少设备投资费用和操作费用 ，也 减 少 能 量消耗 4.设备紧凑，减少操作所需要占用的空间 5.可以有效地避免共沸物的形成 6.对于某些难分离的物系，可以利用反应精馏来获 得较纯的产品 7.对于催化蒸 馏，催化剂填充层起着加速化学 反应速率和传质的作用