Energy-efficient heterogeneous triple-column azeotropic distillation process for recovery of ethyl acetate and methanol from wastewater

共沸蒸馏 甲醇 蒸馏 过程(计算) 分馏塔 萃取蒸馏 工艺工程 化学 废水 乙酸乙酯 色谱法 废物管理 有机化学 计算机科学 工程类 操作系统
作者
Ao Yang,Shirui Sun,Zong Yang Kong,Shuangshuang Zhu,Jaka Sunarso,Weifeng Shen
出处
期刊:Computers & Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:183: 108618-108618 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.compchemeng.2024.108618
摘要

The challenging separation of ethyl acetate (EtAC) and methanol (MeOH) from wastewater involves two azeotropes and a distillation boundary. Although extractive distillation (ED) has been explored, the heterogeneous region within the ternary azeotropic mixture has been overlooked, which suggests the possibility of using a decanter to cross the distillation boundary when the feed composition is present in the heterogeneous region. This study introduces a novel heterogeneous triple-column distillation (NHTCD) that eliminates the external solvent injection, simplifying the complex ED processes. The NHTCD process is developed via a systematic approach, comprising conceptual design based on thermodynamic insights and process optimization to determine the optimum configuration. Furthermore, heat integration (HI) and heat pump-vapor recompression (HP-VR) techniques were explored for energy conservation. Evaluation of energy, economic, and environmental (3E) aspects shows that the hybrid HP-VR with HI NHTCD process outperforms ED, achieving 87 %, 57 %, and 86 % reductions in energy, economic, and environmental emissions, respectively.

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