LTTMS混合物在乙醇-水体系分离中的应用

分别乙二醇和两种低共熔溶剂(氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3))为萃取剂,设计萃取精馏和隔壁塔萃取精馏流程,模拟分离乙醇和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。在优化的基础上,进行了年度费用(TAC)计算。结果表明:采用乙二醇和低共熔溶剂为萃取剂的萃取精馏和隔壁塔萃取精馏均能实现乙醇-水的分离;年度费用结果表明采用氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)的隔壁塔萃取精馏费用最低,为最优工艺。     

低共熔溶剂在乙腈-水体系分离中的应用

分别以乙二醇、氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2,DES1)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3,DES2)低共熔溶剂为萃取剂,设计萃取精馏和萃取隔壁塔流程,模拟分离乙腈和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。结果表明,与乙二醇萃取精馏工艺相比,使用低共熔溶剂DES1不能有效降低能耗和费用;低共熔溶剂DES2用量降低52. 5%,能耗降低81. 9%,操作费用降低12%,年度总费用(TAC)降低53. 8%;采用隔壁塔萃取精馏工艺后,一定程度上都能节能减耗。DES2作为萃取剂的萃取精馏工艺为最优工艺,节能优势明显。     

萃取精馏制取无水乙醇过程不同节能方案的对比

以乙二醇为萃取剂从乙醇-水体系制取无水乙醇产品。基于流程模拟软件,对常规萃取精馏过程以及双效萃取精馏、分割式热泵萃取精馏、隔壁塔萃取精馏和内部热集成萃取精馏等4种节能工艺进行模拟及优化。设计规定如下:无水乙醇中乙醇质量分数不低于99.5%,回收的萃取剂中乙二醇质量分数不低于99.9%,废水中的质量分数为99.5%以上。在相同的设计基础和设计要求下,获得各流程最优的操作参数,并从节能效果及经济性分析对比4种节能工艺。结果显示:相比于常规萃取精馏过程,虽然内部热集成萃取精馏工艺可将能耗降低14.1%,节能效果最佳,但双效萃取精馏过程总成本最低,年均总成本可降低7.2%,是最具经济性的工艺过程。本研究为乙醇-水体系萃取精馏分离工艺的工业化提供了设计基础和理论依据。     

单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体用于乙醇水溶液萃取精馏的过程模拟

利用Aspen Plus模拟软件,模拟研究了由乙醇质量分数为95%的工业酒精通过常压萃取精馏制取无水乙醇的工艺过程,并对单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体和乙二醇传统萃取剂的分离性能进行了比较分析。考察了原料和萃取剂的进料位置、萃取剂用量、回流比等参数对分离效果的影响,获得了优化的操作条件,即精馏塔塔板数28,原料进料板为第17块,萃取剂进料板为第2块,溶剂比为0.6,摩尔回流比为1.6。在优化操作条件下,塔顶产品中乙醇的质量分数可达99.98%,与乙二醇为萃取剂的传统萃取精馏过程相比,再沸器热负荷降低28%,具有明显的节能效果。     

加碱萃取精馏制取无水叔丁醇

以乙二醇与KOH的混合物作萃取剂,采用加碱萃取精馏对85%叔丁醇进行分离,得到了纯度为99.5%的叔丁醇产品。设计了工艺流程,确定了操作条件,萃取剂可用减压精馏的方法回收,回收的萃取剂循环使用不影响分离性能。实验结果表明:加碱萃取精馏也是分离叔丁醇-水恒沸体系的有效方法。     

异丙醇-水萃取精馏的复合溶剂选择和实验研究

通过UNIFAC方程选择了乙二醇作为异丙醇-水分离的基本萃取剂,用Othmer汽液平衡釜分别测定了异丙醇-水-乙二醇、异丙醇-水-乙二醇 碱(氢氧化钾或氢氧化钠)和异丙醇-水-乙二醇 盐(醋酸钾)体系在溶剂比分别为0.5:1、1:1、2:1时的常压汽液平衡数据,结果表明,乙二醇加碱或加盐后的复合溶剂比纯溶剂更利于增大异丙醇-水的相对挥发度,在考察的复合溶剂中,以乙二醇 氢氧化钾(0.15g·mL-1乙二醇)和乙二醇 醋酸钾(0.15g·mL-1乙二醇)效果最佳.用以上两种选出的复合溶剂作为异丙醇-水分离的萃取剂,在填料塔内进行萃取精馏分离实验,通过进料位置和回流比等工艺条件的优化,分别得到了99.58%(wt)和98.68%(wt)的异丙醇,进一步表明乙醇 碱和乙二醇 盐是异丙醋-水分离的优良复合溶剂,由于碱类对设备材质要求比盐类低,因此,加碱复合溶剂可作为萃取精馏复合溶剂选择的重要方向.     

离子液体萃取精馏苯和乙醇共沸体系的模拟

采用COSMO-RS中的COSMOtherm软件,选定三丁基甲基醋酸铵([N_(1,4,4,4)][OAc])作为萃取精馏分离苯和乙醇共沸体系的萃取剂。采用Aspen Plus流程模拟软件,对苯和乙醇体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论板数、回流比、原料进料位置等因素对分离效果的影响,通过灵敏度分析,得到了萃取精馏分离乙醇和苯体系的最佳工艺优化条件。在此条件下,产品苯的摩尔分数为99. 99%,乙醇的摩尔分数为99. 98%。说明以[N_(1,4,4,4)][OAc]为萃取剂萃取分离乙醇和苯的共沸物具有很好的效果。     

萃取法回收水溶液中乙醇的模拟及试验

简要介绍了乙醇和水分离的方法，设计了蒸馏和萃取精馏相结合分离乙醇和水的工艺，并模拟该工艺的分离结果，以乙二醇为萃取剂进行了萃取精馏试验，结果表明以乙二醇为溶剂萃取分离乙醇和水，分离后乙醇的质量含量可提高到９９．７％，与蒸馏过程相比节能２０％～３０％。     

双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水工艺模拟

针对乙酸甲酯-甲醇-水体系,在筛选萃取剂的基础上,提出了双溶剂四塔萃取精馏、单溶剂三塔萃取精馏及双溶剂协同萃取精馏3种分离工艺.用Aspen Plus软件模拟萃取精馏过程,并以能耗和年总费用作为评价指标,用SR-Polar方程计算各萃取精馏工艺合适的操作参数和设备参数.结果表明,水和乙二醇是分离该体系较合适的萃取剂,单溶剂三塔萃取精馏工艺较双溶剂四塔萃取精馏工艺优异,能耗减少约37.9%,年总费用降低约38.9%.双溶剂协同萃取精馏工艺比双溶剂四塔萃取精馏工艺和单溶剂三塔萃取精馏工艺能耗分别减少约45.6%和12.4%,年总费用分别降低约43.5%和11.6%.     

离子液体萃取精馏分离乙醇和2-丁酮共沸体系的过程模拟

以离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([DMIM]DMP)为萃取剂,分离乙醇和2-丁酮共沸体系。采用Aspen Plus流程模拟软件,对乙醇和2-丁酮体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置和回流比等因素对分离效果的影响,获得了萃取精馏分离乙醇和2-丁酮体系的最佳工艺优化条件为:萃取精馏塔的全塔理论板数为22,原料和萃取剂进料位置分别为第11块和第3块理论板,回流比为0.5,溶剂比为0.5。在此条件下,产品2-丁酮的摩尔分数达到99.98%,乙醇的摩尔分数达到99.99%,再生的萃取剂[DMIM]DMP的摩尔分数达到100%。说明以[DMIM]DMP为萃取剂萃取分离乙醇和2-丁酮共沸物具有很好的效果。     

低共熔溶剂萃取精馏分离乙醇-水共沸物的研究

分别以氯化胆碱/甘油(摩尔比为1∶2)低共熔溶剂(Reline)和乙二醇为萃取剂,对乙醇脱水萃取精馏过程进行模拟研究,并以最小年度总费用TAC为目标函数,对2种工艺流程进行优化,得到了最优的操作条件。结果表明,与乙二醇萃取精馏流程相比,Reline萃取精馏中萃取剂用量降低20%,能耗费用降低21. 68%,年度总费用TAC降低19. 66%,具有明显的节能优势。对Reline常规萃取精馏进行节能研究,发现对该流程进行换热网络优化后,可使年总费用TAC下降7. 95%;而隔壁塔并不能降低整个过程的年总费用。     

混合萃取剂萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水二元共沸物

本文探究了混合萃取剂用于处理含三个二元共沸物的四氢呋喃-乙醇-水体系分离的三元萃取精馏工艺。基于相对挥发度曲线,筛选出二甲基亚砜(DMSO)和乙二醇(EG)两种具有较好分离性能的单一萃取剂。基于序贯迭代优化方法,以最小年总花费(TAC)为目标,对提出的使用混合萃取剂的分离工艺进行了参数优化,进而确定了最优的混合萃取剂组成(60%DMSO+40%EG)。结果表明,混合萃取剂的使用可以通过调整两个萃取精馏塔的分离表现来权衡两个萃取精馏塔能耗,故而其具有更好的经济性表现。     

变压精馏及萃取精馏分离乙醇-苯共沸物

使用Aspen Plus分别研究变压精馏及萃取精馏分离乙醇-苯二元共沸物的工艺流程。两种分离流程的塔设备费用相近,萃取精馏工艺较传统变压精馏工艺节能显著,再沸器节能约34%;热集成变压精馏工艺较萃取精馏工艺节能约17.2%,且所需蒸汽品位更低。     

离子液体萃取精馏技术在甲醇-碳酸二甲酯分离中的应用

针对甲醇-碳酸二甲酯共沸物分离难题,采用萃取精馏技术并以离子液体3-辛基-1-甲基四氟硼酸盐（[omim][BF₄]）为萃取剂进行流程设计和Aspen Plus模拟。根据气液相平衡数据回归了NRTL气液模型的二元交互参数,确保模拟结果准确。通过优化萃取剂用量、最佳回流比、进料位置和闪蒸塔的工艺条件等操作参数,实现了甲醇和碳酸二甲酯有效分离,并使产品质量分数达到99.5%以上。通过与草酸二甲酯作为萃取剂的工艺进行对比,发现[omim][BF₄]工艺对分离设备要求更低、萃取剂用量更小,且分离能耗相当。经济分析结果则表明,[omim][BF₄]工艺塔费用和填料费用分别为草酸二甲酯工艺的78%和37%,在设备投资上具有一定优势;但工艺能耗费用增加4%,萃取剂费用为草酸二甲酯费用的6.5倍,最终年总花费与草酸二甲酯工艺相当。因此,[omim][BF₄]工艺用于甲醇-碳酸二甲酯萃取精馏具有一定的应用前景。     

乙醇-乙酸乙酯体系的间歇萃取精馏研究

在常规的间歇萃取精馏实验装置中,研究了以N,N-二甲基酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)作萃取剂;在间歇萃取精馏塔中分离乙醇-乙酸乙酯体系的过程。对全回流时间、不同萃取剂、恒沸物组成、溶剂和混合物的体积比、加盐及加碱等因素考察,分析萃取精馏分离乙醇-乙酸乙酯共沸体系的影响,从而得出最佳的萃取条件。     

从四氢呋喃、乙醇和水混合液中提取四氢呋喃和乙醇的研究

建立精制四氢呋喃和提纯乙醇的方法,采用Aspen Plus模拟软件对萃取精馏精制四氢呋喃和连续精馏提纯乙醇的工艺进行模拟计算,以N,N-二甲基甲酰胺为萃取剂,考察相关因素对分离效果的影响,如塔板数、回流比、溶剂比、原料进料位置、萃取剂进料位置、塔顶出料比等,并通过正交试验对工艺条件进行优化设计,确定最佳操作参数。在优化条件下,萃取精馏塔塔顶馏分中四氢呋喃含量达到99.61%,连续精馏塔塔顶乙醇含量为90.24%、收率为99.99%。     

乙醇-苯共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法

正本发明公开了一种乙醇-苯共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法。属于乙醇-苯共沸混合物的分离技术。该方法以含有两个以上卤素取代基的卤代烃或芳香烃类,如1,2-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、邻二氯苯和1,2,3-三氯苯等为萃取剂,萃取精馏塔操作条件,萃取剂和该塔顶馏出物的质量比为0.5:1-10:1,控制萃取精馏塔顶不同温度和不同回流     

乙二醇萃取精馏分离乙醇-四氢呋喃的最优工艺

对乙二醇萃取精馏分离乙醇-四氢呋喃共沸体系的工艺基于年度总费用最小进行了优化设计。采用设计规定与序贯迭代优化程序考察了双塔萃取精馏工艺与三塔萃取精馏工艺的经济性。结果表明,最优方案与原料组成有关,当四氢呋喃摩尔分数小于37%时,采用三塔萃取精馏工艺最优;当四氢呋喃摩尔分数大于37%时,采用双塔萃取精馏工艺最优。     

双再沸器间歇萃取精馏及模拟

本文提出了具有双再沸器的间歇萃取精馏新方法。实验选用乙二醇作为溶剂分离乙醇-水共沸物．结果表明,双再沸器间歇精馏具有再沸器温度稳定、操作简便、节省操作时间、收率提高等优点。为了更深入的研究间歇萃取精馏,本文建立了描述间歇萃取精馏的平衡级恒摩尔持液模型,并对此数学模型求解,通过模拟结果与实验结果的对比分析了塔顶与塔底浓度和温度的变化、溶剂流率等操作参数对实验的影响。     

分壁式萃取精馏分离甲酸乙酯-乙醇体系模拟及优化

利用Aspen Plus软件,以DMSO为萃取剂,模拟研究了甲酸乙酯-乙醇体系的分壁式萃取精馏过程。以灵敏度分析工具对影响分离效果的参数进行优化分析。经过优化之后,分壁式萃取精馏可以分别得到质量分数为99. 9%的甲酸乙酯、质量分数为99. 4%的乙醇。与传统双塔萃取精馏相比,完成相同的分离任务,分壁式萃取精馏工艺热负荷降低6. 7%,而且减少了设备投资。