萃取精馏分离异丙醇-异辛烷共沸体系设计与优化

　　

针对燃料油工业废水中异丙醇（IPA）和异辛烷（ISO）分离的难题，本研究提出了一种基于萃取精馏的资源化处理工艺，旨在兼顾废弃物的资源化利用与环境污染控制。作为石油精炼过程中的副产物，IPA和ISO在工业领域具有重要的应用价值。本研究利用量子化学计算方法，筛选出甘油（Gl）和N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）作为理想萃取剂，并通过交互作用区域指示器（IRI）和独立梯度模型（IGMH）技术，深入剖析了分子间弱相互作用特性及其电子密度分布规律。在工艺开发中，构建了IPA-ISO共沸体系的萃取精馏模拟流程，并采用序贯迭代法优化设计参数。此外，通过建立经济与环境综合评价体系，对比分析了两种萃取剂的分离性能。研究发现，与甘油相比，DMAC作为萃取剂可将系统总年度成本（TAC）降低27.5%，同时减少23.6%的温室气体排放，在能耗节约和环保效益方面均展现出显著优势。本研究创新性地融合量子化学计算与过程系统工程，从微观层面阐明了溶剂在共沸体系分离中的作用机理，为工业界开发高效、节能的绿色分离技术提供了重要的理论基础与实践指导。

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