1、在塔內(nèi)裝有固體催化劑的反應精餾形式稱為催化精餾，是近幾十年發(fā)展起來的一種新的化工技術，具有能耗低、操作簡單、投資少等優(yōu)點。本文對酯交換法制備醋酸正丁酯的催化精餾過程進行了實驗和模擬研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　 在間歇攪拌釜式反應器中測定了NKC-9型強酸性陽離子交換樹脂催化的醋酸甲酯與正丁醇的酯交換反應動力學，考察影響反應速率的各種因素的影響，得出了該反應的擬均相動力學模型。
　　 自行設計制作了催化反應段并建立了催化

2、精餾實驗裝置，進行了該酯交換反應的催化精餾實驗研究，并考察了操作條件對醋酸甲酯轉化率的影響。
　　 建立了催化精餾過程的非平衡級穩(wěn)態(tài)模型，采用Newton同倫連續(xù)法進行模型的求解。并通過模擬結果與實驗結果的對比驗證了模型的準確性，應用模型系統(tǒng)分析催化精餾過程的穩(wěn)態(tài)特性，考察了回流比、原料摩爾比、進料量、反應段內(nèi)催化劑的用量和反應段級數(shù)對醋酸甲酯轉化率影響。本文還將模擬結果與Katpak-s和Katapak-sp型催化劑裝填方式進

3、行比較，結果表明本文開發(fā)的催化反應段更有利于化學反應的進行，因此醋酸甲酯轉化率顯著高于文獻值；文中還將模擬結果與著名的過程模擬軟件ASPEN Plus和PROⅡ的模擬結果進行對比，結果表明本文建立的非平衡級模型由于避開了填料等板高度的計算，因而比軟件模型中使用的平衡級模型更為合理，其計算結果也與實驗值更為接近。
　　 采用VOF法，建立了催化反應段的二維CFD模型，對裝填催化劑的部分使用多孔介質(zhì)模型，考察了不同液體入口流速和氣體