This study demonstrates the entrainer effect of a co-reactant alcohol on the feasibility of complete conversion and product recovery in reactive distillation (RD) for concurrently producing n-butyl acetate (BuAc) and n-hexyl acetate (HexAc). Introducing n-hexanol widens heterogeneous liquid regions and more purified common byproduct of water can be removed by liquid-liquid decantation. Thus, the participation of n-hexanol is essential for offering higher purity to water and esters with higher reaction extents achieved. To verify the feasibility of the binary-esterification system, the liquid-liquid equilibrium (LLE) region and liquid composition trajectory are visualized in the quaternary space and it is found that the water purity in the direct sequence of RD is 99.41 mol%, which is higher than that of RD with the BuOH single esterification (99.16 mol%). In terms of energy savings for the binary ester production, the upper reactive dividing wall column is the most effective among the design alternatives and reduces the reboiler duty by 13.35% compared with the total reboiler duty of two conventional single esterification RD systems.
이 연구는 노말-부틸, 노말-헥실아세테이트를 공동생산하는 반응증류 시스템에서 공동반응물 알코올의 공비제효과를 통한 완전한 반응전환과 제품 회수율의 실행가능성을 보고한다. 노말-헥산올의 도입이 불균일계 액상 영역을 넓히고, 더 순도 높아진 부산물인 물은 액-액 추출에 의해 제거된다. 그러므로, 노말-헥산올의 참여가 고순도 물과 에스터들의 높은 반응 전화율을 제공하기 위해서는 필수적이다. 두 에스터화 반응 시스템의 실행가능성을 입증하기 위해, 액-액 평형 영역과 액상 조성의 변화경로가 사면체 공간에서 시각화됐고, 직접순서배열 반응증류에서의 물 순도는 99.41 몰%로 부탄올 단일 에스터화 반응증류의 물순도인 99.16 몰%보다 높은 것을 발견했다. 두 에스터 생산의 에너지저감 측면에서, 상단 분리벽형 반응증류탑의 재비기의 요구열은 두개의 단일 에스터화 반응증류의 요구열보다 13.35% 낮은 수치를 보이며 다른 설계 대안들 사이에서 가장 효율적인 공정임을 보였다.