液液萃取法分离乙酸乙酯—乙醇—水的研究

论文摘要

本文综述了乙酸乙酯的性质、用途及各种生产方法,总结了国内外分离乙酸乙酯、乙醇和水的各种方法。提出采用液液萃取法分离该混合溶液。在总结国内外研究成果的基础上,通过理论分析和实验研究,确定了以甘油作为萃取剂分离乙酸乙酯-乙醇-水溶液。详细研究了搅拌时间、转速及静置时间等因素对液液平衡的影响,优化最佳条件。在确定平衡条件的基础上,测定了乙酸乙酯-水、乙酸乙酯-甘油、乙酸乙酯-水-甘油、乙酸乙酯-乙醇-甘油、乙酸乙酯-乙醇-水和乙酸乙酯-乙醇-水-甘油等多元体系的液液平衡数据,采用最小方差法关联了UNIQUAC方程的模型参数和液液平衡数据,关联结果表明：UNIQUAC方程关联与实验结果误差较小。对多级错流萃取过程进行系统研究,考察了溶剂比、转速、搅拌时间、静置时间和萃取级数对乙酸乙酯-乙醇-水分离过程的影响。实验结果表明：常温下当溶剂比（Vs/VF）为1：1、转速为650r/min、搅拌时间为30min、静置时间为30min时萃取效果最好；经过3级错流萃取,乙酸乙酯的含量达到99.6%。在错流基础上,对逆流进行系统研究,考察了溶剂比、转速、进料量等因素对乙酸乙酯-乙醇-水分离过程的影响。实验结果表明：常温下当转速为500r/min、溶剂比为1.25：1、进料量为1.0ml/min时,萃取效果最好；经4级逆流萃取,乙酸乙酯含量可达到98.6%。以UNIQUAC方程为平衡模型,采用相分配系数法分别对错流萃取和逆流萃取过程进行了关联和比较,实验和关联结果误差较小。本文所采用的分离方法简单,提取过程能耗低,为进一步提取高纯度乙酸乙酯的研究提供了详细的基础数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 乙酸乙酯的性质
• 1.2 乙酸乙酯的用途
• 1.3 乙酸乙酯的国内外市场现状与前景
• 1.4 乙酸乙酯的主要生产工艺
• 1.4.1 乙酸酯化法
• 1.4.2 乙醛缩合法
• 1.4.3 乙烯直接加成法
• 1.4.4 乙醇脱氢法
• 1.5 乙酸乙酯-乙醇-水的分离研究现状
• 1.5.1 精馏法
• 1.5.2 反应精馏法
• 1.5.3 共沸精馏法
• 1.5.4 萃取精馏法
• 1.5.5 膜分离法
• 1.5.6 超临界流体萃取法
• 1.5.7 液液萃取法
• 1.6 本课题的研究意义及内容
• 1.6.1 研究意义
• 1.6.2 研究内容
• 第2章 萃取剂的筛选
• 2.1 萃取溶剂的选择原则
• 2.2 根据溶剂的性质筛选萃取剂
• 2.3 萃取溶剂筛选实验
• 2.4 本章小结
• 第3章 液液平衡数据的测定及关联
• 3.1 液液平衡模型
• 3.2 影响液液平衡条件的研究
• 3.2.1 实验装置及试剂
• 3.2.2 液液平衡的影响因素
• 3.3 二元液液平衡数据的测定与关联
• 3.4 单参数法计算乙醇-甘油的模型参数
• 3.5 三元液液平衡数据的测定及关联
• 3.6 四元液液平衡数据的测定及关联
• 3.7 本章小结
• 第4章 错流萃取分离实验及模拟计算
• 4.1 液液萃取方式的选择
• 4.2 错流萃取模拟计算关系式
• 4.3 错流萃取实验及模拟计算
• 4.3.1 溶剂比对萃取分离的影响
• 4.3.2 转速对萃取效果的影响
• 4.3.3 搅拌时间对萃取效果的影响
• 4.3.4 静置时间对萃取效果的影响
• 4.3.5 三级错流萃取实验及模拟计算
• 4.4 本章小结
• 第5章 逆流萃取分离实验及模拟计算
• 5.1 逆流萃取工艺流程
• 5.2 逆流萃取实验
• 5.2.1 逆流萃取装置
• 5.2.2 逆流萃取实验影响因素的确定
• 5.3 逆流萃取过程的模拟计算
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附录 主要符号说明
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢