Toward a Sustainable Azeotrope Separation of Acetonitrile/Water by the Synergy of Ionic Liquid-Based Extractive Distillation, Heat Integration, and Multiobjective Optimization

共沸物 萃取蒸馏 工艺工程 过程集成 三元运算 离子液体 乙腈 蒸馏 分离过程 多目标优化 环境科学 热力学 化学 计算机科学 数学 数学优化 色谱法 有机化学 催化作用 工程类 物理 程序设计语言
作者
Lu Qi,Jinlong Li,Ao Yang,Xiu‐Guang Yi,Weifeng Shen
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:61 (27): 9833-9846 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c01285
摘要

The sustainable separation process for the recovery of acetonitrile from wastewater is essential to achieve the circular economy and environmental protection. In this work, we demonstrate systematically a methodology to develop an energy-efficient extractive distillation process for separating the acetonitrile and water azeotrope. First, the separation performances of candidate entrainers, i.e., ionic liquids (ILs) and ethylene glycol (EG), were determined using the residue curve maps. Second, the boundaries of decision variables for optimization procedures were obtained via the sensitivity analysis, and the nonsorting genetic algorithm (NSGA-II) was applied to get the optimal operating parameters of conventional and heat-integrated schemes using EG and three ILs. Third, three indicators including the total annual cost, gas emissions, and thermodynamic efficiency were used to evaluate the economic, environmental, and energy efficiency performances of conventional and intensified schemes. Using the conventional EG process as a basis, the heat-integrated scheme using [EMIM][OAC] shows the best performance as it gives the reductions of 26.3% and 22.1% in the total annual cost and gas emissions, respectively, and an absolute increase of 0.44 in the second-law efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
iFreedom发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助王肄博采纳,获得10
3秒前
涛子11111发布了新的文献求助10
4秒前
加百莉发布了新的文献求助10
4秒前
CR7应助xiaoxiao采纳,获得20
5秒前
天天快乐应助HM采纳,获得10
6秒前
6秒前
Blue应助ayan采纳,获得30
7秒前
田様应助辣辣采纳,获得10
9秒前
加贝白告发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
kaikai完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
光亮千易完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
研友_nqBV4Z发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
iFreedom完成签到,获得积分10
16秒前
王伟杰发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
Zhou发布了新的文献求助20
20秒前
20秒前
此时此刻发布了新的文献求助10
20秒前
豆子完成签到,获得积分0
21秒前
隐形曼青应助sirf采纳,获得10
21秒前
22秒前
圆锥香蕉发布了新的文献求助30
22秒前
raiychemj完成签到,获得积分10
23秒前
莫道桑榆发布了新的文献求助10
23秒前
香蕉觅云应助早起采纳,获得10
23秒前
完美世界应助Chen采纳,获得10
24秒前
影像组学发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Building Quantum Computers 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
优秀运动员运动寿命的人文社会学因素研究 500
Medicine and the Navy, 1200-1900: 1815-1900 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4240533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3774287
关于积分的说明 11852627
捐赠科研通 3429539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1882328
邀请新用户注册赠送积分活动 934252
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 840928