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乙腈是一种重要的化工原料,在化工生产中乙腈脱水是一个重要的环节。研究水乙腈的汽液平衡对乙腈分离的设计与开发具有重要的理论指导作用。本文从选择优良的溶剂为出发点,开展了水乙腈分离萃取精馏的研究。分别测定了水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)三元体系、水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)+甘油(4)和水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)+氯化胆碱(4)四元体系等压汽液平衡数据,得到了挥发性组分的活度系数和相对挥发度。用NRTL模型对各体系汽液平衡数据进行关联,实验结果和计算结果吻合良好。对于水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)体系平衡温度和乙腈汽相摩尔组成的平均绝对偏差分别为δT=0.15 K,δy=0.0025;水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)+甘油(4)体系为δT=0.25 K,δy=0.0017;水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)+氯化胆碱(4)四元体系为δT=0.22 K,δy=0.0014。并将水(1)+乙腈(2)+乙二醇(3)三元体系实验关联结果与文献值比较,也进一步证实了NRTL模型关联结果的可靠性。比较了乙二醇、乙二醇+甘油、乙二醇+氯化胆碱三种类型萃取剂应用于水乙腈共沸体系分离的效果,研究结果表明:乙二醇+氯化胆碱低共熔溶剂应用于水乙腈体系萃取精馏具有突出的表现。在乙二醇中加氯化胆碱,能够强化水乙腈的分离,明显提高乙腈对水的相对挥发度。破除水乙腈共沸所需的最小乙二醇摩尔分数为0.277,乙二醇+甘油分别为EG:G(1:6)=0.185、EG:G(1:4)=0.190、EG:(1:2)=0.201、EG:G(1:1)=0.217;乙二醇+氯化胆碱分别为EG:ChCl(4:3)=0.091、EG:ChCl(2:1)=0.120、EG:ChCl(4:1)=0.176、EG:ChCl(8:1)=0.220。基于NRTL活度系数模型,利用Aspen plus化工模拟软件,分别选用乙二醇、乙二醇+甘油(1:2)、乙二醇+氯化胆碱(2:1)三种萃取剂对水乙腈萃取精馏模拟。分别优化了理论塔板数、回流比、萃取剂流率、溶剂比S/F、萃取剂进料温度,结果表明:达到相同分离效果时,乙二醇+氯化胆碱相比于其它萃取剂纯度要求低,用量少,塔内回流比小,是萃取精馏乙腈脱水的一种潜在高效萃取剂。