常规反应精馏塔(Conventional Reactive Distillation Column,CRDC)在处理相对挥发度排序为αC>αA>αD>αB的反应混合物时,相对挥发度最小的反应物B不断的在塔的底部积聚并且不能转化成生成物被抽取出去,塔底越来越多的反应物B不仅阻碍了可逆反应的正向进行,还造成总投资的增加。外部环流精馏塔(Reactive Distillation Columns with an External Recycle from Bottom to a Certain Stage of Reactive Section,RDC-ERBR)克服了这个缺陷。在外部环流结构的可回流作用下,塔底的反应物B与反应物A再次接触,发生反应,提升反应物的转化率。外部环流结构提升了反应精馏塔的稳态性能,同时,其对反应精馏塔的动态性能的影响同样值得研究。本课题以研究在较不利相对挥发度排序下外部环流反应精馏塔多种结构的动态控制为核心,将CRDC的动态表现作为基础,进行比较。RDC-ERBR有7个操作变量,比CRDC多了一个,即外部环流流量。控制方案的设计中一般冷凝器和再沸器液位分别由塔顶和侧面的出料流量控制,而塔顶和塔底的出料浓度可以被回流流量和再沸器热负荷调控,灵敏板上某组分的浓度调整着该组分的进料流量大小。一共设计了四种控制结构:CS0-CRDC,CS1-RDC-ERBR(外部环流流量是稳态固定值),CS2-RDC-ERBR(用外部环流流量控制灵敏板上B组分的浓度),CS3-RDC-ERBR(外部环流流量与B组分进料流量之间添加比值控制)。通过实验表明,外部环流结构提升了反应精馏塔的动态性能和可控性能。通过对理想条件下的可逆反应A+B(?)C+D研究证明了外部环流结构可以改善系统动态性能,提高抗干扰能力;通过对醋酸和甲醇的酯化反应的仿真模拟,验证了上述得出的结论。在外部扰动的作用下,RDC-ERBR有着更出色的动态表现,同时对外部环流流量加以控制也能提升系统的动态表现。课题研究结果表明当反应混合物相对挥发度是αC>αA>αD>αB时,RDC-ERBR系统的可控制能力和抗干扰能力更强。