几种共沸体系加离子液体萃取精馏—常压汽液相平衡的研究

论文摘要

本文对醋酸甲酯—水、异丙醇—水体系萃取精馏的研究中主要进行了汽液相平衡试验,同时进一步研究了离子液体对醋酸甲酯、异丙醇及水的相对挥发度的影响,进一步用模型拟合实验结果,为化工工程设计打下基础。测定了乙酸甲酯—水—3-乙基-1-甲基四氟硼酸咪唑盐、异丙醇—水—3-乙基-1-甲基四氟硼酸咪唑盐体系在不同浓度下的常压汽液相平衡数据,并利用NRTL模型,对加入3-乙基-1-甲基四氟硼酸咪唑盐的异丙醇—水溶液所做的常压汽液相平衡数据进行了关联与拟合。实验数据表明本文所选离子液体能提高异丙醇—水的相对挥发度,且随着离子液体浓度的增加而增加。对二元体系异丙醇—水体系用NRTL模型进行处理得到模型参数；用三元体系处理异丙醇—水—IL,用NRTL模型对汽液平衡数据进行关联,取得了较好的结果,可用于指导工程设计。模拟和试验结果表明本文所选用的3-乙基-1-甲基四氟硼酸咪唑盐对分离异丙醇—水溶液有很好的效果,是一种较有前途的萃取精馏分离异丙醇—水体系的萃取剂。而且更为重要的是利用离子液体不易挥发的特点,可以采用多种方法如蒸馏、旋蒸、烘干等去除水等挥发性物质从而使离子液体可以重复利用。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• Content
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 工业分离方式
• 1.2.1 萃取精馏
• 1.2.1.1 萃取精馏中溶剂作用的微观机理
• 1.2.1.2 萃取剂的选择依据
• 1.2.1.3 溶剂的选择方法
• 1.2.1.4 萃取精馏的基本流程
• 1.2.2 加盐萃取精馏
• 1.2.2.1 加盐萃取精馏原理
• 1.2.2.2 加盐萃取精馏技术的关键
• 1.2.2.3 加盐体系汽液相平衡数据的关联与预测
• 1.2.2.4 加盐萃取精馏技术的发展趋势
• 1.3 加离子液体分离共沸体系
• 1.3.1 离子液体的发展——从基础研究到工业应用
• 1.3.2 离子液体在萃取分离中的应用
• 1.3.2.1 离子液体适合作溶剂的特性
• 1.3.2.2 离子液体萃取分离共沸物
• 1.3.2.3 加离子液体分离共沸体系原理
• 1.3.3 加离子液体萃取精馏技术的应用进展
• 1.4 本课题研究背景
• 1.4.1 乙酸甲酯、异丙醇
• 1.4.1.1 乙酸甲酯
• 1.4.1.2 异丙醇
• 1.4.2 乙酸甲酯、异丙醇应用及市场需求趋势
• 1.4.2.1 乙酸甲酯的应用及市场需求趋势
• 1.4.2.2 异丙醇的应用及市场需求趋势
• 1.4.3 乙酸甲酯—水、异丙醇—水的分离
• 1.4.3.1 乙酸甲酯—水的分离
• 1.4.3.2 异丙醇—水的分离
• 1.5 本课题的研究意义和主要研究内容
• 1.5.1 本课题的研究意义
• 1.5.2 本课题的主要研究内容
• 第二章 汽液相平衡
• 2.1 汽液相平衡理论基础
• 2.2 常低压汽液相平衡的研究
• 2.2.1 常低压汽液相平衡研究的方法
• 2.2.1.1 直接法测定汽液相平衡
• 2.2.1.2 间接法测VLE的基础
• 2.2.2 常低压汽液相平衡测定的发展趋势
• 2.2.3 汽液相平衡数据的热力学计算
• 2.2.3.1 汽相逸度系数
• 2.2.3.2 纯液体逸度
• 2.2.3.3 液相活度系数
• 2.3 本课题选用Othmer平衡釜的依据
• 2.4 Othmer平衡釜测汽液平衡进展
• 2.5 平衡釜原理
• 第三章 汽液平衡数据的测定
• 3.1 实验药品
• 3.2 实验仪器及器皿
• 3.3 汽液平衡釜
• 3.4 沸点的辨别标准及温度的校正
• 3.4.1 沸点的辨别标准及校正
• 3.4.2 露茎校正
• 3.5 汽液平衡装置的检验
• 3.5.1 定量计算方法
• 3.5.2 平衡釜的校验
• 3.5.3 组成分析仪器
• 3.6 乙酸甲酯—水—离子液体汽液平衡数据的测定
• 3.7 汽液平衡数据的测定
• 3.7.1 实验步骤
• 3.7.2 三元数据的测定
• 3.8 汽液平衡测定的影响因素
• 3.9 离子液体对相对挥发度的影响
• 3.10 小结与讨论
• 第四章 汽液平衡数据的计算与关联
• 4.1 平衡热力学基础和常见的关联方法
• 4.2 本文中所用的关联方法
• 4.2.1 NRTL模型
• 4.2.2 模型介绍
• 4.2.3 利用NRTL模型关联二元、三元体系的汽液平衡数据
• 4.3 关联结果
• 4.4 小结
• 第五章 结果与讨论
• 5.1 纯物质的Antoine常数及临界性质
• 5.2 二元体系的关联结果
• 5.3 二元体系的VLE数据、相图
• 5.4 三元体系的VLE数据、相图及关联
• 5.5 实验结果讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 导师简介
• 附件