【摘 要】
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反应萃取作为一种化工过程强化技术,具有工艺简单、条件温和、经济实用等优点,在反应和分离领域有非常好的应用前景。但由于反应体系和反应萃取过程的复杂性,其模拟研究非常
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反应萃取作为一种化工过程强化技术,具有工艺简单、条件温和、经济实用等优点,在反应和分离领域有非常好的应用前景。但由于反应体系和反应萃取过程的复杂性,其模拟研究非常少。本文建立了基于gPROMS的反应萃取过程模拟计算方法,并对离子液体为双效溶剂的异丁酸异丁酯合成反应萃取过程进行了模拟研究。在相平衡和反应平衡计算的基础上,建立了基于gPROMS的反应萃取过程模型,采用基于速率的动态方法对反应萃取模型进行计算。结合gPROMS灵活建模和Aspen Plus物性计算的优势,构建了 gPROMS-AspenPlus联用平台,通过物性计算和液液萃取计算测试对联用平台进行了检验,并以乙酸己酯酯化合成过程为例,验证了反应萃取模型的可靠性,同时优化了过程参数。提出了利用离子液体同时作为催化剂和萃取剂的双效作用强化的异丁酸异丁酯反应萃取合成工艺,通过液液相平衡实验和动力学实验分别拟合了 NRTL和动力学模型参数。利用所构建的计算平台,对异丁酸异丁酯合成反应萃取过程进行了模拟,优化了温度、酸醇摩尔比、离子液体用量等工艺条件。在优化条件下,异丁酸异丁酯酯化合成反应的平衡转化率达到91.09%,异丁酸异丁酯产品纯度为99.11%,达到了工业产品的要求。
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