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环己烷与乙酸乙酯具有良好的溶解性和普遍的适用性,常作为化工原料、萃取剂以及洗脱剂等,在医药、纺织、香料和新能源等领域应用广泛。在工业生产中存在大量环己烷和乙酸乙酯的混合溶液,两者能形成最低共沸物,通过常规精馏的手段无法完成分离,本文采用萃取精馏法,以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂分离环己烷-乙酸乙酯共沸物系。本文首先依据溶剂极性、氢键理论等定性分析,初步筛选萃取剂;通过比较不同萃取剂作用下环己烷-乙酸乙酯的剩余曲线图,发现DMSO和乙二醇的选择性较好;采用UNIFAC基团贡献法对不同萃取剂作用下环己烷-乙酸乙酯物系的活度系数和相对挥发度进行定量计算,综合考虑各方面因素,确定最佳萃取剂为DMSO。其次以DMSO为萃取剂,测定加入萃取剂前后环己烷-乙酸乙酯体系的气液相平衡图,证明DMSO确实可以有效打破共沸。通过间歇萃取实验分离环己烷-乙酸乙酯共沸物,实验分析得到塔压降300 Pa左右,理论塔板数为33块,萃取剂进料塔板为第8块板,回流比为1.0,萃取剂进料为10 mL/min的最佳操作条件下,可以获得纯度达98.6%(质量分数)环己烷产品,收率约81.2%。然后通过Aspen Plus研究该物系的间歇精馏工艺,分析间歇萃取精馏过程中塔顶馏分、塔釜残液和各接收罐组分质量分数随时间的变化曲线。在最佳工艺条件下,操作周期约为4.20 h,可以获得纯度为98.9%的环己烷产品和纯度为99.6%的乙酸乙酯产品。最后通过Aspen Plus研究不同因素对该物系的连续萃取精馏过程的影响,采用双塔结构,通过灵敏度分析,确定连续萃取精馏工艺中萃取精馏塔的最佳操作条件是理论塔板数为33块、溶剂比为1.0、回流比为0.6、萃取剂进料塔板为第7块板、原料进料塔板为第25块板;溶剂回收塔的最佳操作条件是理论塔板数为10块、原料进料塔板为第7块板、回流比为0.5。最终可以获得环己烷产品、乙酸乙酯产品、DMSO的纯度分别达99.8%、99.7%、99.9%。