Разделение азеотропной смеси Этанол-Толуол методом ректификации с перепадом давления (Pressure Swing Distillation)

Подробный туториал по решению сложной термодинамической задачи разделения азеотропа без использования третьих компонентов (энтрейнеров), используя только изменение давления.

Задача

• Задача: Получение чистого этанола и толуола из их азеотропной смеси.
• Софт: DWSIM (Open Source).
• Термодинамика: NRTL (Non-Random Two-Liquid) — критически важен для корректного описания фазового равновесия (VLE) полярных смесей.

Схема процесса

1. Колонна низкого давления (LPC): Работает при 0.5 атм (или 1 атм). Азеотроп смещается, позволяя получить чистый этанол в кубе. Дистиллят (близкий к азеотропу) направляется во вторую колонну.
2. Колонна высокого давления (HPC): Работает при 11 атм. Состав азеотропа меняется, что позволяет получить чистый толуол в кубе. Дистиллят рециклится в первую колонну.

Настройка оборудования

• Использование модуля ChemSep внутри DWSIM для строгого расчета тарелок.
• Настройка рецикла (Recycle Block) для замыкания материального баланса.
• Оптимизация ступеней подачи питания (Sensitivity Analysis).

Результат

• Достигнута чистота продуктов >99%.
• Продемонстрирована экономическая эффективность метода по сравнению с экстрактивной ректификацией (отсутствие затрат на разделение растворителя).

Источник

Источник

Теги

• #DWSIM
• #Ректификация
• #Azeotrope
• #PressureSwing
• #NRTL