化学工业作为当今社会高消耗、重污染的产业,如何实现节能减排和循环经济一直以来是国家实现可持续发展所关注的重要问题,解决资源紧张、能源短缺和环境污染等难题,无论是对科研事业还是实际应用都有着重大意义。其中,反应精馏作为一种耦合的反应与分离过程,在平衡限制的化学反应过程中得到了广泛的应用。虽然传统反应蒸馏塔在节能降耗、提高产品的选择性以及反应物的转化率方面有一定优势,但是针对不同相对挥发度排序的反应系统,由于存在结构缺陷,即将反应与分离操作置于同一个单元内,通常情况下,未反应完全的反应物质很难再次回到反应段进行充分反应,进而降低了系统性能,例如,当采用常规反应蒸馏塔分离具有较不利相对挥发度排序的四元反应物系时,未转化的最重组分会堆积在塔底,未转化的次轻组分会聚集在塔的中部,进而影响反应的转化率。为解决这个问题,本文提出了三种不同的外部环流解决方案。第一种是只将堆积在塔底的最重的反应物环流回到反应段。第二种是只将堆积在反应段顶部的次轻的反应物环流回到反应段。第三种是同时将堆积在塔底的最重的反应物和堆积在反应段顶部的次轻的反应物环流回到反应段。需要指出的是,为实现将堆积在反应段顶部的次轻的反应物环流回到反应段的目的,必须在反应蒸馏塔内部设置一块垂直的隔离壁,即形成隔离壁反应蒸馏塔。本文以乙酸和甲醇的酯化反应为实例,按照上述三种不同的环流方案分别设计了三个不同外部环流形式的隔离壁反应蒸馏塔,并就这三种系统的稳态性能进行了比较分析。结果显示,双环流隔离壁反应蒸馏塔的系统性能优于底部-中部和中部-中部环流隔离壁反应蒸馏塔的系统性能。双环流隔离壁反应蒸馏塔由于其结构优势,可以最大程度的加强系统内部的物质和能量耦合而具有三个系统中最优的稳态性能。