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共沸物系的离子液体萃取精馏

尹伟超

  乙腈是一种重要的应用广泛的有机溶剂,乙腈-水共沸物的分离具有重要的意义。本文研究了离子液体对乙腈-水共沸物系的影响,并进行了离子液体萃取精馏过程的研究。 利用COSMO-SAC模型,对乙腈-水-离子液体体系的汽液平衡进行了理论预测。然后采用平衡釜法,测定了加入不同离子液体时,乙腈-水的汽液平衡数据,对理论预测进行了验证。 通过实验发现,当加入离子液体的摩尔分率为0.2时,1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐([Emim][NO3])和1-乙基-3-甲基咪唑二腈胺盐([Emim][N(CN)2])两种离子液体可以完全消除乙腈和水的共沸点,而1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim][BF_4])、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF_4])和1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([Emim][CF3SO3]或[Emim][OTf])三种离子液体能够提高共沸组成中乙腈的摩尔分率,但并不能使乙腈-水的共沸点完全消失。当加入离子液体的摩尔分率为0.4时,对[Emim][BF_4]、[Bmim][BF_4]和[Emim][N(CN)_2]三种离子液体进行了汽液平衡测定,结果表明与离子液体摩尔分率为0.2相比,在乙腈低浓度段乙腈-水的相对挥发性变小了,而在乙腈高浓度段乙腈-水的相对挥发性变大了。利用所得的汽液平衡数据回归出了乙腈、水与离子液体间的NRTL方程可调参数及非随机作用参数。 使用ChemCAD软件模拟离子液体萃取精馏过程,研究了萃取剂进料位置、原料进料位置、溶剂温度、回流比及溶剂比等五个因素对离子液体萃取精馏的影响。……   
[关键词]:COSMO-SAC模型;萃取精馏;离子液体;NRTL方程;汽液平衡
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2010年
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