Цели: сравнение экстрактивных агентов для разделения трехкомпонентных азеотропных смесей с использованием диаграмм избыточной энергии Гиббса на примере смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил; прогноз результатов экстрактивной ректификации.
Методы. Вычислительный эксперимент для расчетов фазовых равновесий и процесса ректификации с использование модели Non Random Two Liquid (NRTL); построение и визуализация массивов данных по избыточной энергии Гиббса для четырехкомпонентных систем с использованием алгоритма «marching cubes», реализованный на языке программирования Python.
Результаты. Проведен вычислительный эксперимент по математическому моделированию парожидкостного равновесия производных четырехкомпонентных систем, включающих разделяемые вещества метанол, тетрагидрофуран, ацетонитрил и экстрактивный агент. Построены диаграммы избыточной энергии Гиббса производных систем, проведен анализ селективных свойств экстрактивных агентов и дан прогноз результатов экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил с диметилсульфоксидом, валеронитрилом и глицерином. Прогноз подтверждён расчетами экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил с рассматриваемыми агентами для смесей разных составов. Энергоэффективным вариантом разделения является схема экстрактивной ректификации с диметилсульфоксидом.
Выводы. С использованием алгоритма marching cubes можно визуализировать массив данных состав – избыточная энергия Гиббса для четырехкомпонентных систем; показана возможность оценки селективного действия агентов и прогноза результатов экстрактивной ректификации смесей метанол – тетрагидрофуран – ацетонитрил, что играет ключевую роль для разработки принципиальных технологических схем разделения.