过程集成与强化是化学工程的重要研究领域,隔壁塔由塔壳与塔内的垂直隔板构成,通过汽液相物流的耦合实现能量的交换,单塔即可分离三元混合物,是精馏过程集成强化的典型代表;共沸精馏法是石油化工行业中用来分离共沸或近沸混合物的主要方法之一,加入系统的挟带剂与待分离组分形成最低共沸物从塔顶蒸出,在塔底得到高纯度的产品,使用共沸精馏法可降低分离难度,但能耗较大。　　 本文将隔壁塔技术与共沸精馏原理相结合,以异丙醇脱水过程为例,对共沸隔壁塔进行了研究。共沸隔壁塔结合了隔壁塔与共沸精馏的优势,是一种高度强化的新型分离设备,能够在保证产品纯度和产量的同时降低能量消耗,节省操作费用和设备投资,提高化工过程经济性。　　 在研究过程中,首先根据剩余曲线图设计了三塔流程、双塔流程和双塔改进流程三种常规共沸精馏流程,分别分析其特点,将稳定性较强的双塔改进流程转化为共沸隔壁塔,并在Aspen Plus中模拟。结果表明使用隔壁塔分离共沸物系是可行的,异丙醇和水产品的摩尔纯度均在99.9％以上。　　 在稳态模拟基础上计算共沸隔壁塔的全年总费用,考察共沸隔壁塔主塔理论板数、侧线提馏塔理论板数、侧线提馏塔进料位置、液相分配比、耦合物流位置等条件对全年总费用的影响,以全年总费用最小为目标函数确定最优操作条件,并与常规共沸精馏三种流程进行对比。结果表明在完成同样生产任务的情况下,共沸隔壁塔在能量消耗、设备投资、操作费用等方面具有明显的优势。　　 在最优操作条件基础上进行共沸隔壁塔控制策略的研究,为系统设计了温度控制、流量控制、液位控制、压力控制等基础控制回路:根据塔内温度分布图和液体组成分布图选取较敏感的点作为测温点,以两点平均温度代替单点温度作为被控变量,通过控制温度间接控制产品质量;在Aspen Dynamics中进行动态模拟,测试系统在进料流量扰动和进料组成扰动下的控制性能。结果表明共沸隔壁塔的各项指标均能在一定时间恢复到规定的数值范围内,且产品质量合格,该控制策略的控制效果较好。