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反应精馏将化学反应与精馏分离过程耦合在一起,相对于两个分开进行的流程具有众多优势。但不是对于所有先反应后精馏分离流程都能耦合为反应精馏过程进行,另外反应精馏过程的概念设计问题也相对较复杂。因此对于反应精馏过程可行性分析以及初步的概念设计研究已成为反应精馏技术广泛应用的热点及瓶颈问题。本文提出了一种用于反应精馏过程可行性分析及概念设计研究的新方法——立体图解法,该方法创新之处在于温度变量的引入,解决了传统平面图解法因无法考虑温度而不能准确描述反应精馏过程真实情况的难题。立体图解法是依据体系的汽液相平衡和化学反应平衡得到汽液相平衡曲面(泡点曲面)和化学反应平衡曲面,进而得到精馏边界及反应精馏曲线。由反应精馏曲线和剩余曲线的意义提出了反应精馏路径的概念。依据得到目的产物的要求,在立体图中画出反应精馏路径,即可分析体系反应精馏过程的可行性。同时由不同的反应精馏路径经过分析,可得到初步概念设计的相关信息,如反应精馏是否需要精馏段和提馏段、反应精馏过程可行的进料组成范围、进料位置等信息。本文应用立体图解法对多个反应精馏体系进行反应精馏可行性分析和概念设计研究,并通过归类总结分析的方式,得到简单三元体系的反应精馏过程(A+B C与A B C反应形式)可行性分析结果的基本规律,以两种特殊情况为例对立体图解法的建立方法和研究过程进行阐述。结合精馏边界和精馏区域的理论,通过对简单三元体系反应精馏可行性分析的基本规律与立体图中精馏区域与反应精馏曲线的关系进行分析,得到适用于所有三组元反应精馏体系的可行性规律。通过快速确定研究体系精馏边界和精馏区域的新方法,立体图解法可简捷准确地对任何体系进行反应精馏可行性的判断。利用该方法对三个真实的醚化体系(MTBE、ETBE、TAME)进行反应精馏过程可行性分析和概念设计研究,得到醚化体系反应精馏过程可行性与概念设计的一般规律性结果。