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在常压条件下四氟丙醇(TFP)和水可以形成最低温度点共沸物,普通精馏分离操作无法实现分离需求。本文使用模拟软件Aspen Plus和Aspen Dynamics,以年度总费用(TAC)最低为目标函数,设计并优化了共沸精馏的常规设计流程和隔壁塔设计流程,并对最优化工艺流程进行动态模拟控制。首先,通过做实验测定在常压条件下四氟丙醇+水、四氟丙醇+氯仿和四氟丙醇+对二甲苯三组物系的汽液平衡实验数据,利用扩展Wagner 25 liquid vapor pressure方程计算出饱和蒸汽压。并将计算出相应二元的活度系数和超额吉布斯自由能,采用 Herrington、van Ness、infinite dilution、pure component 和 QVLE热力学一致性校验方法对实验所得的汽液相平衡数据进行校验。然后,将实验中测得四氟丙醇+水、四氟丙醇+氯仿和四氟丙醇+对二甲苯三组物系的实验数据,通过Aspen Plus物性回归得到NRTL、UNIQUAC和Wilson三个活度模型方程的二元参数。并分别对实验数据进行模型计算,结果表明三组二元体系平衡温度的均方根偏差(RMSD)都不大于0.84K和汽相摩尔组成的均方根偏差都不大于0.0098。最后,在共沸精馏工艺设计与优化过程中,确定共沸精馏的物性方法为UNIQUAC模型,选择氯仿和对二甲苯作为分离四氟丙醇和水二元物系的共沸剂,并利用剩余曲线图设计常规工艺流程。通过Aspen Plus模拟确定了以序贯迭代搜索法计算最小TAC为目标函数的最优化参数。结果表明,氯仿作为共沸剂的常规流程所需TAC是2.42×106$,对二甲苯作为共沸剂的常规流程所需TAC是4.35×106$,选择氯仿为共沸剂分离纯化四氟丙醇和水更有研究价值。基于氯仿为共沸剂的共沸精馏隔壁塔分离优化过程,对常规设计流程和隔壁塔设计流程进行TAC计算。结果表明,隔壁塔设计的总冷负荷比常规设计的总冷负荷减少了 44.57%,总热负荷减少了 42.66%和TAC减少了 37.79%。由最优化常规设计流程和隔壁塔设计流程进行动态控制策略的设计,并对其进行扰动分析。结果表明,常规设计流程和隔壁塔设计流程控制策略都非常有效,并使TFP产品纯度维持在较高的水平上。