Distillation‐pervaporation in a single unit (DPSU) column can perform separations that are not possible in conventional distillation by overcoming distillation boundaries. Unlike conventional hybrid distillation‐pervaporation columns, in a DPSU system the pervaporation membrane is located inside the column. The separation by distillation and pervaporation is carried out simultaneously inside the same column section. In a previous work, a simplified model was used to design and analyze distillation‐pervaporation in a single unit (DPSU) systems with a hybrid rectifying‐pervaporation section, where the membrane constitutes the whole section. In this study, this simplified model is applied to DPSU columns where the membrane partially constitutes the rectifying or the stripping sections, including the model derivation of the stripping section and the operation leaves. The simplified model is applied for the separation of two mixtures with different Serafimov's topology classifications: acetone‐isopropanol‐water (topology type 1.0‐2) and ethyl acetate‐ethanol‐methanol (topology type 2.0‐2b). Thermodynamic limitations are identified for the separation of the ethyl acetate‐ethanol‐methanol mixture. Multiple operation leaves are produced depending on the liquid composition at the beginning of the membrane section, hindering the conditions that help to overcome the distillation boundary through a DPSU column. For some conditions, a section that is partially constituted by a membrane performs better than if the membrane constitutes the whole section.

中文翻译：

---

单个单元中的混合蒸馏-全蒸发塔的分析：精馏和汽提部分的中间膜部分

单一单元（DPSU）蒸馏塔中的蒸馏-全蒸发可以通过克服蒸馏边界来进行常规蒸馏无法实现的分离。与传统的混合蒸馏-全蒸发塔不同，在DPSU系统中，全蒸发膜位于塔内部。通过蒸馏和全蒸发的分离在同一塔段内同时进行。在以前的工作中，使用简化的模型来设计和分析具有混合精馏-全蒸发段的单单元（DPSU）系统中的蒸馏-全蒸发，其中膜构成整个段。在这项研究中，此简化模型适用于DPSU色谱柱，其中膜部分构成了精馏段或汽提段，包括剥离部分和操作叶的模型推导。简化模型适用于分离具有不同Serafimov拓扑分类的两种混合物：丙酮-异丙醇-水（拓扑类型1.0-2）和乙酸乙酯-乙醇-甲醇（拓扑类型2.0-2b）。确定了乙酸乙酯-乙醇-甲醇混合物分离的热力学极限。根据膜部分开始时的液体组成，会产生多个操作叶片，从而阻碍了有助于克服通过DPSU色谱柱的蒸馏边界的条件。在某些情况下，由膜部分构成的部分的性能要好于膜构成整个部分的情况。简化模型适用于分离具有不同Serafimov拓扑分类的两种混合物：丙酮-异丙醇-水（拓扑类型1.0-2）和乙酸乙酯-乙醇-甲醇（拓扑类型2.0-2b）。确定了乙酸乙酯-乙醇-甲醇混合物分离的热力学极限。根据膜部分开始时的液体组成，会产生多个操作叶片，从而阻碍了有助于克服通过DPSU色谱柱的蒸馏边界的条件。在某些情况下，部分由膜构成的部分的性能要好于膜构成整个部分的情况。简化模型适用于分离具有不同Serafimov拓扑分类的两种混合物：丙酮-异丙醇-水（拓扑类型1.0-2）和乙酸乙酯-乙醇-甲醇（拓扑类型2.0-2b）。确定了乙酸乙酯-乙醇-甲醇混合物分离的热力学极限。根据膜部分开始时的液体组成，会产生多个操作叶片，从而阻碍了有助于克服通过DPSU色谱柱的蒸馏边界的条件。在某些情况下，部分由膜构成的部分的性能要好于膜构成整个部分的情况。确定了乙酸乙酯-乙醇-甲醇混合物分离的热力学极限。根据膜部分开始时的液体组成，会产生多个操作叶片，从而阻碍了有助于克服通过DPSU色谱柱的蒸馏边界的条件。在某些情况下，部分由膜构成的部分的性能要好于膜构成整个部分的情况。确定了乙酸乙酯-乙醇-甲醇混合物分离的热力学极限。根据膜部分开始时的液体组成，会产生多个操作叶片，从而阻碍了有助于克服通过DPSU色谱柱的蒸馏边界的条件。在某些情况下，部分由膜构成的部分的性能要好于膜构成整个部分的情况。