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在白炭黑的生产过程中,利用正丁醇与水可以在一定温度下形成共沸物的特点,采用共沸蒸馏的方式对湿凝胶进行水分脱除。在共沸蒸馏的过程中,正丁醇和水形成共沸物蒸出,正丁醇在共沸物中的质量分数为55.5%。蒸出的共沸物在常温下会分为两相,上层为正丁醇富集相,可以直接回收到共沸蒸馏过程进行再次利用；下层为水富集相,这部分水相中还含有一定量的正丁醇,需要对这部分正丁醇进行回收。为了寻找更高效、经济的方法来回收正丁醇-水混合液中的正丁醇,本文选择正辛醇为萃取剂,采用多级错流萃取方法,对正丁醇-水混合液进行分离,并对正辛醇-正丁醇-水三元体系做了液液相平衡研究。使用Aspen Plus软件对三级错流萃取工艺进行了模拟计算,将三级错流萃取工艺与双塔精馏工艺进行比较分析,从而得到更合适的分离方法。主要内容和结论如下：1.根据选择标准和经验预测,综合多种溶剂的性质,选择正辛醇为合适的萃取剂来萃取分离正丁醇-水混合液。实验证明,正辛醇作为萃取剂来萃取水相中的正丁醇时,正丁醇的分配系数、选择性系数及萃取率都很大。2.对正辛醇-正丁醇-水三元体系的液液相平衡进行了研究。实验数据表明,正辛醇分离正丁醇-水混合液是可行的。在实验温度T=25℃、40℃、50℃下,40℃时两相区面积最大,正辛醇对正丁醇的选择性最大,正辛醇对正丁醇的分离效果最好。3.使用正辛醇为萃取剂进行多级错流萃取实验分离正丁醇-水混合液,实验证明,多级错流萃取大大提高了萃取效果。正丁醇的萃取率随萃取级数的增大而增大,萃取剂的总用量确定时,萃取级数越高,得到的萃取效果越好。综合考虑,多级错流萃取分离正丁醇-水混合液的优化条件为：三级萃取、萃取比R=0.3、萃取温度40℃。4.对三级错流萃取工艺进行了Aspen模拟,模拟结果得到较高的萃取率,并且与实验结果符合程度良好。将双塔精馏工艺和三级错流萃取工艺进行了对比,三级错流萃取工艺所排放的水中正丁醇的含量更低,环境更为友好,同时能耗更低,三级错流萃取工艺更适用于白炭黑共沸蒸馏后正丁醇的回收。