面对日益严峻的资源不足以及环境污染问题,化学工业生产过程中的节能减排成为了一个迫切的需求。传统的反应精馏塔(反应段置于精馏段和提馏段之间并且集成在同一单元中)在节能方面具有巨大的潜力,但是在应用于某些反应物系时会表现出一定的局限性。当系统的相对挥发度排序为最不利(反应物的沸点是最高和最低的,生成物的沸点位于中间)的情况时,传统反应精馏塔固有的结构缺陷使得难以利用其来分离该反应混合物,从而有必要设计一种新型的反应精馏结构来适配该类型反应混合物。鉴于隔离壁精馏塔的一些特性,将反应操作耦合至隔离壁精馏塔成为最有潜力的一种备选方案。对于具有最不利相对挥发度排序的四元反应体系,现有的外部环流反应精馏塔(RDC-TBER)通过将聚集在塔顶／塔底的最轻组分／最重组分环流至另一端来促进反应的进行,但未转化的反应物依然会经过侧线采出的位置从而对侧线产品纯度造成不利影响。本文提出了一种外部环流反应隔离壁精馏塔(RDWC-TER),隔板的设置使得未转化的反应物能够被限制在隔板的进料一侧和塔的两端,尽可能的减少了通过侧线采出位置的未转化反应物。基于乳酸和甲醇的酯化反应以及棕榈酸和异丙醇的酯化反应,以年总投资(TAC)为目标函数,通过试差法和最优梯度法分别搜索结构变量(公共精馏段塔板数、公共提馏段塔板数、隔板两侧各部分塔板数、侧线出料的位置)和操作变量(环流流量、气相分离比、液相分离比)的最优值,得到最优的外部环流反应隔离壁精馏塔结构及相应的外部环流反应精馏塔结构。研究结果显示,外部环流反应隔离壁精馏塔相对于外部环流反应精馏塔的TAC有了明显的减小,证明了方案的可行性。因此,在分离具有最不利相对挥发度排序的反应体系时,应该着重考虑外部环流反应隔离壁精馏塔结构。