利用离子液体强化乙酸异丙酯/异丙醇的分离：机理分析与工艺设计

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Separation Intensification of Isopropyl Acetate/Isopropanol Using Ionic Liquids: Mechanism Analysis and Process Design

　　

摘要

为解决乙酸异丙酯/异丙醇共沸物的分离难题，本研究筛选了4种传统夹带剂和280种离子液体。量子化学和分子动力学模拟表明，与传统溶剂相比，离子液体的分离性能更优。以最优离子液体为基础，构建了一种萃取蒸馏工艺，并通过热集成、热泵和中间再沸器的协同应用进一步优化该工艺。最终确定中间再沸器-热泵-萃取蒸馏的组合方案为最佳方案。与基础萃取蒸馏工艺相比，该优化后的工艺可使年度总成本降低12.74%，能耗降低17.56%，酸性气体排放量降低21.06%，全球变暖潜力降低16.10%，同时热力学效率提升50.75%。这项研究不仅具有显著的经济优势，还能带来环境效益，为化工过程的优化提供了高效且环保的解决方案。