萃取精馏隔壁塔分离正丁醇-苯-水的模拟与优化

摘要

含正丁醇和苯的废水中存在多个共沸体系，为有效回收废水中的正丁醇和苯，将萃取精馏隔壁塔用于正丁醇-苯-水三元体系的分离，使用Aspen Plus软件对工艺过程进行模拟与优化。选用非随机双液体(NRTL)方程作为热力学模型，通过分析不同萃取剂对该共沸体系的汽液平衡关系及表面电荷密度的影响情况，优选出乙二醇作为萃取剂，实现了正丁醇-苯-水体系的分离，水、正丁醇和苯的纯度均达到99.9%;以年总费用(TAC)作为优化目标，采用序贯迭代方法对工艺流程进行优化，确定了最优工艺参数，优化后最小TAC为3.402×10～6美元。研究结果可为隔壁塔精馏技术在三元共沸体系分离中的实际应用提供一定的理论指导。

关键词

萃取精馏 / 隔壁塔 / 正丁醇-苯-水三元共沸体系 / 年总费用