速度論モデルを用いた内部熱交換型蒸留塔（HIDiC）の2成分系分離シミュレーション

摘要

二重管型充填塔式内部熱交換型蒸留塔（HIDiC）のベンチプラントについて，速度論に基づいたHDiC解析モデルを構築し，2成分（ベンゼン－トルエン）系混合物の蒸留シミュレーションを行った。 解析には市販のプロセスシミュレーター用い，シミュレーション結果と処理量300kg／hのHIDiCベンチプラントから得られた試験データとを比較し，作成したHIDiC速度論モデルの妥当性を検討した。 その結果，本シミュレーターは外部還流比ゼロの条件でも動作し，ベンチプラントの分離性能および運転挙動を最大±10％以内で再現することができた。 本研究から，速度論モデルを適用したHIDiCシミュレーターは従来の平衡段モデルを用いたものよりもより正確にべンテプラントの運転状態の解析を行えることが明らかになった。 さらに，作成したHIDiC速度論モデルを用いてHIDiCの物質移動現象について検討を行い，その省エネルギー性についても通常の充填塔式蒸留塔との比較により評価した。