复合萃取精馏分离乙酸乙酯—乙醇—水混合液的研究

论文题目: 复合萃取精馏分离乙酸乙酯—乙醇—水混合液的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 化学工程

作者: 顾正桂

导师: 马正飞,姚虎卿

关键词: 复合萃取,分离,萃取剂,乙酸乙酯,乙醇

文献来源: 南京工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文概述了乙酸乙酯在化工、纺织、涂料、食品、香料等行业中的应用；针对乙酸乙酯生产过程中存在的乙醇-乙酸乙酯、乙酸乙酯-乙醇-水分离难的问题，查阅了国内外大量文献，对目前采用的主要分离方法：膜分离、液液萃取、共沸蒸馏、加盐萃取及萃取精馏等方法作了介绍，分析各种方法在研究及应用过程中存在的问题。从简化生产工艺过程，降低分离过程能耗及一次性将乙酸乙酯浓度提高到99.5％以上的目标出发，首次提出采用复合萃取法(不同萃取剂在不同位置进料)分离乙酸乙酯、乙醇和水。 根据萃取剂应具备的一般条件，对国内外提出的单组分、双组分及三组分溶剂进行了概述：针对目前在萃取剂研究过程中缺少系统的理论研究和比较，本文将萃取剂分为十二大类，从分子之间存在的静电力、诱导力、色散力及氢键出发，分析各种溶剂对乙酸乙酯、乙醇及水分离的影响，提出采用多元醇、水、羧酸、胺类及酮作为萃取剂，分离乙酸乙酯、乙醇及水较为合适；建立了单级汽液平衡釜，检验了平衡釜的可靠性，测定乙酸乙酯、乙醇及水在各种溶剂中的汽液平衡(VLE)数据，计算乙酸乙酯、乙醇及水在各种萃取剂中的相对挥发度；将相对挥发度作为萃取剂选择的重要依据，并结合其它影响因素，首次提出水是乙酸乙酯和乙醇分离的有效溶剂，甘油是乙酸乙酯和水分离的有效溶剂。 系统总结了国内外对乙酸乙酯-乙醇-水-溶剂体系的VLE数据研究结果。从查阅文献情况来看，在二元体系中，乙醇-水、乙酸乙酯-乙醇的平衡数据报导较多，而三、四元体系中乙酸乙酯-乙醇-甘油及乙酸乙酯-乙醇-水-甘油尚未见报导。本文采用单循环玻璃汽液平衡釜系统测定了乙醇-水、乙酸乙酯-乙醇体系的VLE数据，关联汽液平衡模型的模型参数，并进行VLE数据的实测值和计算值比较。结果表明Wilson方程关联二元体系VLE数据较为合适。首次采用气相色谱测定乙酸乙酯、乙醇、水在甘油中的无限稀释活度系数(r~∞)，采用单参数法关联乙酸乙酯-甘油、乙醇-甘油、水-甘油二元体系的模型参数。首次测定了乙

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 概述

1.1 乙酸乙酯的应用及生产状况

1.1.1 用途

1.1.2 国内外供求状况

1.1.3 国内外生产状况

1.2 乙酸乙酯-乙醇-水体系分离研究状况

1.2.1 精馏法

1.2.2 共沸精馏及加盐恒沸精馏

1.2.3 盐析法

1.2.4 液液萃取

1.2.5 超临界萃取分离

1.2.6 膜分离

1.2.7 萃取精馏及加盐萃取精馏

1.3 本论文研究的内容及目标

参考文献

第二章 萃取溶剂的筛选

2.1 国内外溶剂筛选状况

2.1.1 单一萃取溶剂

2.1.2 两种萃取剂混合

2.1.3 三种萃取剂混合

2.2 复合萃取溶剂的筛选

2.2.1 萃取溶剂性质的比较及相互作用力的分析

2.2.2 实验装置及萃取剂筛选实验

2.3 本章小结

参考文献

第三章 汽液平衡数据测定及关联

3.1 平衡釜的校核试验

3.2 二元体系VLE数据的测定及关联

3.3 三元体系汽液平衡数据测定及关联

3.4 四元体系汽液平衡数据测定及关联

3.5 各种模型模拟结果比较及模型的选择

参考文献

第四章 过程的模拟计算

4.1 设计萃取模拟过程

4.2 模拟计算

4.2.1 回流比对分离效果的影响

4.2.2 溶剂1进料量对乙酸乙酯含量的影响

4.2.3 溶剂2进料量对乙酸乙酯含量的影响

4.2.4 原料及溶剂进料位置对分离过程的影响

4.2.5 理论板数对乙酸乙酯含量的影响

4.2.6 优化条件下分离结果

4.3 乙酸乙酯、乙醇和水分离过程回收率、能耗对比

4.3.1 共沸精馏过程中乙酸乙酯的回收率及能耗计算

4.3.2 萃取及共沸精馏法过程中乙酸乙酯的回收率及能耗计算

4.3.3 复合萃取法过程中乙酸乙酯的回收率及能耗计算

4.4 本章小结

参考文献

第五章 萃取精馏实验研究

5.1 确定实验方案

5.2 实验测定及分析

5.2.1 实验装置

5.2.2 实验分析条件

5.3 实验数据及讨论

5.3.1 回流比对分离效果的影响

5.3.2 溶剂1(水)进料量对乙酸乙酯含量的影响

5.3.3 溶剂2(甘油)进料量对乙酸乙酯含量的影响

5.3.4 理论板数及进料位置对乙酸乙酯含量的影响

5.3.5 优化条件下分离结果

5.4 本章小结

参考文献

第六章 结果及展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在博士论文工作期间发表论文及专利申请情况

发布时间: 2007-03-23

参考文献

• [1].混合溶剂间歇萃取精馏的研究[D]. 张志刚.天津大学2004
• [2].间歇萃取精馏新操作方式及相关应用基础研究[D]. 华超.天津大学2005
• [3].带有中间储罐塔的间歇萃取精馏的研究[D]. 崔现宝.天津大学2001
• [4].萃取精馏技术强化与应用[D]. 王文华.天津大学2006
• [5].间歇萃取精馏混合溶剂的分子设计及过程的动态模拟[D]. 韩檬.天津大学2007
• [6].间歇萃取精馏分离最低共沸物系的研究[D]. 李文秀.天津大学2009
• [7].间歇萃取精馏过程强化研究[D]. 冯惠生.天津大学2010
• [8].用于分离共沸物的节能隔壁塔的设计与控制研究[D]. 夏铭.天津大学2014
• [9].C5馏分分离新工艺的基础研究和萃取剂的选择与优化研究[D]. 吕世军.天津大学2007
• [10].分离过程质量分离剂的计算机辅助分子设计[D]. 张学岗.天津大学2008

相关论文

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• [2].间歇萃取精馏混合溶剂的分子设计及过程的动态模拟[D]. 韩檬.天津大学2007
• [3].FCC汽油萃取精馏深度脱硫过程研究[D]. 张文林.河北工业大学2009
• [4].间歇萃取精馏分离最低共沸物系的研究[D]. 李文秀.天津大学2009
• [5].间歇萃取精馏过程强化研究[D]. 冯惠生.天津大学2010
• [6].混合溶剂间歇萃取精馏的研究[D]. 张志刚.天津大学2004
• [7].间歇萃取精馏新操作方式及相关应用基础研究[D]. 华超.天津大学2005
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• [9].带有中间储罐塔的间歇萃取精馏的研究[D]. 崔现宝.天津大学2001
• [10].萃取精馏技术强化与应用[D]. 王文华.天津大学2006

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