1、傳統(tǒng)的反應精餾塔將反應和分離兩個操作單元結合在同一個裝置中，有效解決了部分反應過程和分離過程的難題。相比反應器-精餾塔連續(xù)過程，反應精餾塔使系統(tǒng)整體的效率提高，同時設備投資和操作費用顯著降低，有效地強化了內(nèi)部物質(zhì)耦合與內(nèi)部能量耦合。經(jīng)過大量基礎的理論研究，反應精餾塔在實際生產(chǎn)中已經(jīng)得到了相當廣泛的應用，在很多反應過程中起到提高反應和分離的效率的重要作用，為化工生產(chǎn)過程降低了巨大的成本。
　　傳統(tǒng)的反應精餾塔擅長解決單個反應體系的反

2、應分離問題。對于多步連續(xù)反應系統(tǒng)，目前工業(yè)上仍采用傳統(tǒng)的單反應段反應精餾塔(RDC-SRS)串聯(lián)的方案，以此串聯(lián)的若干反應精餾塔中的每個反應精餾塔發(fā)生一個反應，隨著反應連續(xù)進行，反應混合物依次傳遞。這種方案的優(yōu)勢是反應系統(tǒng)相對穩(wěn)定，但是缺陷在于設備投資和操作成本過高。如果由一個單獨的反應精餾塔進行多步連續(xù)反應，則各個反應之間會因為物質(zhì)的相互干擾而抑制某些反應，出現(xiàn)轉(zhuǎn)化率低、反應速率慢等問題。
　　本文設計了多反應段反應精餾塔(RD

3、C-MRS)來解決上述難題。本研究分別設計了三反應段反應精餾塔(RDC-TRS)，雙反應段反應精餾塔(RDC-DRS)以及雙反應段反應精餾塔的一種特殊結構——隔離壁雙反應段反應精餾塔(DWRDC-DRS)以探究它們的原理、設計方法以及節(jié)能效果。以上幾種RDC-MRS通過塔內(nèi)設置多個反應段的方案使不同的反應盡可能發(fā)生在不同的反應段，這樣各個反應之間的干擾會明顯降低，進而提高了反應轉(zhuǎn)化率和反應速率，強化了內(nèi)部物質(zhì)耦合與內(nèi)部能量耦合。同時多個

4、反應段以及若干反應段之間的間隔段為RDC-MRS提供了更多的自由度，使各反應段的安排更加自由靈活，保證系統(tǒng)設計空間和RDC-MRS的節(jié)能有效性。
　　本文應用化工流程仿真軟件Aspen Plus對各類反應精餾塔進行建模仿真模擬。所設計的RDC-TRS和RDC-DRS應用三氯甲硅烷制備硅烷這一太陽能行業(yè)中的重要反應體系進行仿真模擬實驗，來驗證它們的節(jié)能效果。在保證總塔板數(shù)不變和總反應段數(shù)不變的情況下，通過仿真實驗中嚴謹?shù)膶Ρ壤淠鳠?/p>

5、負荷與再沸器熱負荷驗證了RDC-TRS和RDC-DRS相比傳統(tǒng)的RDC-SRS有著顯著的節(jié)能效果。仿真結果表明，RDC-TRS相對傳統(tǒng)的(RDC-SRS)可以節(jié)約操作費用11％以上，RDC-DRS相對于RDC-SRS可以節(jié)約操作費用約9％，證明了RDC-TRS與RDC-DRS優(yōu)越的節(jié)能效果。此外，DWRDC-DRS應用間接水合法由環(huán)己烯制備環(huán)己醇的實例來進行仿真實驗，雖然產(chǎn)品質(zhì)量并未完全達到標準，但仍然可以從仿真記過結果分析出DWRDC