Process Simulation and Multiobjective Optimization for High-Purity Hexane Recovery Using Deep Eutectic Solvent

己烷 深共晶溶剂 溶剂 化学 共晶体系 工艺优化 多目标优化 萃取(化学) 工艺工程 有机化学 计算机科学 化学工程 合金 工程类 机器学习
作者
Somtirtha Santra,Debasis Maharana,Prakash Kotecha,Tamal Banerjee
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:61 (37): 13929-13943 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c01028
摘要

Deep eutectic solvents (DESs) are an experimentally proven and attractive solvent in the field of green chemistry for aromatic extraction from a mixture of aliphatic–aromatic mixtures. The current work reports a multiscale strategy using quantum chemical calculations, thermodynamic models, process simulation, and multiobjective optimization for the simultaneous production of high-purity hexane and aromatic removal using the DES methyl triphenyl phosphonium bromide/ethylene glycol (1:4). Initially the phase equilibrium data have been benchmarked through the continuum solvation-based COSMO-SAC model, which has a root-mean-square deviation of 5.81%. Thereafter, a conceptual multiloop extraction and solvent recovery process has been developed and simulated that incorporates sensitivity analysis to analyze the impact of different process parameters on the system. These parameters, namely, annualized capital cost, benzene content in the hexane product stream, and hexane recovery, have been further formulated as three separate objective functions to be optimized using a nondominated sorting genetic algorithm. After optimization, a series of solutions have been obtained from the Pareto front. The results provide 92% hexane recovery with a benzene concentration of less than 50 ppm. This shall enable the industrial production of high-purity hexane using efficient and sustainable green solvents.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
llullalla完成签到,获得积分10
1秒前
尹凝天完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
我是老大应助道爷采纳,获得10
2秒前
花小研发布了新的文献求助10
2秒前
我的djwhjja完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
韩.完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
xuhandi发布了新的文献求助10
6秒前
优秀笑寒完成签到,获得积分10
6秒前
哈哈完成签到 ,获得积分20
7秒前
8秒前
fortune发布了新的文献求助10
8秒前
book发布了新的文献求助10
9秒前
Brave发布了新的文献求助10
9秒前
二舅司机发布了新的文献求助10
9秒前
whx发布了新的文献求助10
10秒前
搜集达人应助友好的晓亦采纳,获得10
10秒前
Ricky完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
bkagyin应助猪猪hero采纳,获得10
11秒前
且是天下应助酥山采纳,获得10
12秒前
哈哈关注了科研通微信公众号
12秒前
jingwenli21完成签到,获得积分10
13秒前
朴素语风发布了新的文献求助10
14秒前
陈俊杰发布了新的文献求助10
14秒前
JiaxinChen完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
会流转完成签到,获得积分10
15秒前
orixero应助book采纳,获得10
15秒前
jingwenli21发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
Areeha完成签到,获得积分10
20秒前
搜集达人应助简单的师采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307314
关于积分的说明 17751477
捐赠科研通 5615958
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924449
邀请新用户注册赠送积分活动 1901460
关于科研通互助平台的介绍 1762969