低分压SO_2在N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪水溶液中的溶解度

采用半动态法测定了在298,308 K下低分压SO2在N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪水溶液中的溶解度,建立了该过程基于化学反应平衡和吸收相平衡的数学模型。结果表明:在较低的SO2分压下,SO2的溶解度随着分压的增加而急剧增加,当溶解度达到一定值时,溶解度随着分压的增加而缓慢增加;pH值越大、温度越低及N,N′-二(2-羟乙基)哌嗪浓度越高越有利于SO2的溶解,模型得出的溶解度与实验值符合较好。     

高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪硫酸盐水溶液中的溶解度模型

基于拟平衡常数的概念,文中对高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)硫酸盐水溶液中的溶解度数据进行了关联。以化学反应平衡和吸收相平衡为理论基础,通过胺平衡、电荷平衡及溶液配比,将亨利系数H拟合为温度、胺浓、吸收负荷的函数,建立了高浓度SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度热力学模型。结果表明:模型计算值与实验值较吻合,平均相对偏差5.7%,符合工业应用需求。同时,通过Gibbs-Duhem方程计算了SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解热,由结果可知溶解热与温度关系不大,随着吸收负荷的增加而减小。     

酸性组分对N,N′-二（2-羟丙基）哌嗪吸收/解吸SO2性能的影响

通过添加硫酸、盐酸和氢氟酸模拟研究了SO3、HCl和HF三种酸性气体对N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)吸收解吸SO2性能的影响。研究结果表明,随着吸收液中硫酸、盐酸和氢氟酸的浓度逐渐增大,吸收液的饱和吸收量和脱硫率逐渐降低,解吸率逐渐增大。添加相同浓度H+的硫酸和盐酸对HPP吸收SO2性能的影响效果基本相当,且大于相同浓度H+的氢氟酸。每摩尔吸收液中添加0.5 mol硫酸或1 mol盐酸,吸收液饱和吸收量减少0.47mol mol 1;每摩尔吸收液中添加1 mol氢氟酸,饱和吸收量减少0.44 mol mol 1,饱和吸收量的理论计算值与实验值偏差率小于±1%。     

N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪的合成及其在烟气脱硫工艺中的应用

利用无水哌嗪和环氧丙烷合成了N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP),利用红外光谱对其进行了表征,利用滴定法计算出HPP的共轭酸的pKa1和pKa2值,通过热重分析仪研究了HPP的半盐溶液与SO2的反应行为和SO42-在湿法烟气脱硫中对HPP挥发损失的影响。结果表明,HPP的合成反应是按照反应物的化学计量比进行的,且工艺过程简单,得到的产物纯度较高。HPP的共轭酸的pKa1和pKa2分别为3.8和8.2。SO42-能够有效的抑制HPP的挥发,可以作为烟气脱硫工艺中HPP半盐溶液的阴离子。     

N,N,N’,N’-四丁基-3-氧戊二酰胺萃取铁(Ⅲ)的研究

在两种稀释剂体系中研究了N,N,N’,N’-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)从盐酸介质中萃取铁离子的性能和反应机理。考察了水相盐酸浓度、萃取剂浓度及温度对其萃取性能的影响。实验结果表明分配比随盐酸浓度的增加而增加;随萃取剂浓度的增加而增大;萃取过程为放热过程,升高温度不利于萃取。     

N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪-硫酸钠-水三元体系相平衡测定与计算

采用等温溶解平衡法测定N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)?Na2SO4?H2O三元体系在273.15和298.15 K下的相平衡数据，采用湿渣法测定其平衡固相数据，绘制等温相图。用改进的单组分电解质Pitzer方程计算该体系中Na2SO4和Na2SO4?10H2O的溶解平衡常数，并对相平衡数据进行理论计算。结果表明，273.15 K时存在3个结晶区，298.15 K时存在4个结晶区。HPP的存在降低了Na2SO4和Na2SO4?10H2O的相转变温度，使298.15 K下的相图中存在Na2SO4的结晶区域，且273.15和298.15 K的相图中不存在纯HPP的结晶区域。理论计算与实验数据的均方根偏差不高于0.0290，表明相平衡数据计算值与实验值较吻合，证实了改进的单组分电解质Pitzer方程适用于该体系计算。     

2-乙基和2-戊基蒽醌在TMB/DIBC中溶解度的测定与关联

采用平衡法测定了303.15~333.15 K温度范围内2-乙基蒽醌(EAQ)和2-戊基蒽醌(AAQ)在1,3,5-三甲苯(TMB)和2,6-二甲基-4-庚醇(DIBC)混合溶剂(两种溶剂的体积比为1:0、3:1、3:2、1:1、2:3和0:1)中的溶解度数据。EAQ和AAQ的溶解度均随温度升高、溶剂比增加而增大。在相同温度和溶剂比时,AAQ的溶解度远大于EAQ的溶解度。采用改进的λ-h方程、Wilson方程和NRTL方程对溶解度数据进行了关联。Wilson方程和NRTL方程的关联性和预测性均较好,特别是Wilson方程,溶解度预测值和实验值的最大和平均相对误差分别为7.94%和3.15%;改进的λ-h方程的关联性和预测性均不如前两个方程。     

2-氯-4，6-二硝基间苯二酚在乙醇／水混合溶剂中溶解度的研究

利用紫外吸收方法测得了2-氯-4,6-二硝基间苯二酚在乙醇／水混合溶剂中的溶解度,将实验溶解度数据和三参数经验模型相关联,通过系统的研究,证明三参数经验模型是合理的数学方程,可以准确地描述在乙醇／水混合溶剂中2一氯-4,6-二硝基间苯二酚溶解度变化规律,模型三参数（a,b和c）被确定。2-氯-4,6-二硝基间苯二酚在乙醇,水混合溶剂中的溶解度随温度的升高而增大;随水含量的升高而减小。     

离子液体[Bmim][NTf_2]对CO_2在碳酸二乙酯中溶解性能的强化

采用恒定容积法在温度范围308.15~328.15 K、压力范围0~3 MPa条件下测定了CO_2在碳酸二乙酯(DEC)、离子液体[Bmim][NTf_2]以及二者不同质量分数配比混合溶剂中的溶解度,并用COSMO-RS模型研究了离子液体的加入对DEC蒸气分压的影响。实验表明,在相同实验条件下CO_2在[Bmim][NTf_2]中的溶解度大于在DEC中的溶解度。[Bmim][NTf_2]的加入可强化CO_2在DEC中的溶解性能,在相同温度下CO_2在混合溶剂中的溶解度随[Bmim][NTf_2]质量分数增加而增大,在相同浓度的混合溶剂中CO_2的溶解度随温度升高而降低。COSMO-RS模型计算表明,DEC的蒸气分压下降的分数随混合溶剂中离子液体质量分数增加而增大,而对于相同质量分数配比的混合溶剂温度对DEC的蒸气分压影响较小。     

间苯二甲酸在[Emim]BF4-H2O溶液中的溶解度及介稳区

研究采用动态法测定了间苯二甲酸在离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[Emim]BF4)-水二元混合溶剂中的溶解度曲线和超溶解度曲线,并且采用经验方程、理想溶液模型及λh方程对溶解度数据进行了关联,经验方程和λh方程的关联结果较好。实验结果表明,间苯二甲酸在[Emim]BF4-H2O体系中的溶解度均随温度的升高而增大,且随二元混合溶剂中1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)含量的增加而增大。测得的超溶解度曲线与溶解度曲线基本平行,介稳区宽度均随温度的增加而变窄。     

2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸在C_6—C_8烷烃中溶解度的测定与关联

2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸(ABB酸)是合成2-戊基蒽醌的重要中间体,简便高效地从反应混合物中分离纯的ABB酸是合成2-戊基蒽醌的关键步骤。文中采用液相色谱仪内标法测试了ABB酸质量浓度范围为0.9×10-9—21×10-9g/L标准液的峰面积,建立了ABB酸质量浓度与峰面积的线性关系。利用该线性关系,采用平衡法实验测定了系列温度下,ABB酸在直链烷烃(正己烷、正庚烷、正辛烷)体积分数为0.750—0.875的直链烷烃/邻二氯苯混合液体系中的溶解度数据。ABB酸在混合溶剂中的溶解度随直链烷烃的体积分数增大而降低,随温度降低而降低。采用溶剂析出法从溶剂中分离ABB酸时,温度应低于283.15 K,直链烷烃的体积分数大于0.84,直链烷烃使用正己烷。使用修正的λ-h方程关联了实验数据,修正项具有普适性。所有结果均取3次测试结果的平均值。     

对羟基苯甘氨酸硫酸盐在水-丙酮中溶解度的测定与关联

利用灵敏的激光监视装置,采用恒温溶解法测定了对羟基苯甘氨酸硫酸盐在水-丙酮二元混合溶剂中的溶解度.实验温度范围约为303～323 K,水-丙酮混合溶剂中水的变化范围为0%～100%.在纯丙酮和低含水量的混合溶剂中,对羟基苯甘氨酸硫酸盐溶解度很低.混合溶剂含水9.09%以下时,溶解度随水含量增加略有降低.随着溶剂中水量的进一步增加,溶解度随之增大.在研究的温度范围内,溶质在纯水中的溶解度约为纯丙酮中的50～70倍.同一溶剂中,溶解度随温度升高而增大.用从Clausius-Clapeyron方程推导的理论模型关联溶解度与温度的关系,计算的溶解度和实验值符合良好,平均相对误差1.73%.实验结果可应用于对羟基苯甘氨酸的提纯和优先结晶法拆分工艺.     

铵明矾在NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O+NaCl+H_2O体系中溶解度的测定及关联

以铵明矾结晶法从含有氯化钠的废水中同时回收Al~(3+),NH_4~+和SO_4~(2-)离子,需要铵明矾在不同浓度氯化钠水溶液中的溶解度数据。文中采用静态法测定了铵明矾在283.15—323.15 K范围、氯化钠浓度为0—1.71 mol/kg水溶液中的溶解度。用Apelblat方程和λh方程对铵明矾溶解度实验数据进行了关联。实验表明:铵明矾溶解度随着温度升高而增大;随氯化钠质量摩尔浓度的增加而增大,盐溶效应明显。Apelblat方程和λh方程对铵明矾在氯化钠水溶液中溶解度的关联效果良好,相关系数R~2均大于0.999。采用冷却结晶法可以从含有氯化钠的废水中回收得到铵明矾;Apelblat方程和λh方程可用于关联氯化钠浓度为0—1.71 mol/kg范围内铵明矾的溶解度。     

N,N,N′,N′-对四甲基苯二胺光致电子转移变色体系的研究

研究了由N,N,N′,N′-对四甲基苯二胺(TMPD)/电子受体组成的光致电子转移变色体系,及其在溶液中和高分子膜中的光反应和热稳定性。实验结果表明这类光致变色体系具有较高速度的光响应能力。在不同芳胺/碘鎓盐(DPIOC)组成的体系中,可观察到电子转移速度随芳胺的氧化还原电位下降而增加:TMPD>N,N-二甲基苯胺>三苯胺>二苯胺。光反应速度和反应物浓度具有一定指数关系,分别为0.66(TMPD)和0.16(二苯基碘铕盐)。在TMPD/卤代烃(RX)组成的体系中,发现卤代烃的C—X键较弱时,体系的光致生色反应速度较快。显然,这是由于反应中间产物(RX~-)的分解有利于减少电子逆转移反应的缘故。在聚甲基丙烯酸甲酯高分子膜中的光致生色反应效率显著地高于溶液中的反应效率,并能获得较高的光密度。热稳定性结果表明,温度对色稳定性有显著影响,每经过一次生色/褪色循环,体系的发色能力下降一半左右。     

二水硫酸钙在铵盐溶液中溶解度测定及热力学计算

利用溶解法测定了二水硫酸钙(CaSO4×2H2O)在NH4Cl-H2O体系和NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中298.15~343.15 K温度范围内的溶解度. 结果表明,CaSO4×2H2O在2个体系中的溶解度均随NH4Cl浓度增加而增大;温度对CaSO4×2H2O的溶解度影响不明显. 利用混合电解质NRTL模型对实验数据进行模拟计算,得到了新的能量相互作用参数,建立了CaSO4×2H2O(s)-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系的混合电解质模型,计算值与实验值相对偏差为2.36%.     

乙醇-水体系中熊果酸的溶解度测定和反应结晶

采用动态法测定了熊果酸在室温范围(20和30℃)、pH 7～10、含醇60%～90%(ω)的乙醇-水溶液中的溶解度.溶解度随pH和醇浓度增大而增大,在pH 9～10内,随pH升高而快速增大,并随醇浓度升高显著增大.溶解度对pH较敏感,调酸反应结晶为熊果酸较适宜的结晶方式.用经验关联式对每一温度下80组溶解度数据进行了关...     

β-蒿甲醚在五种有机溶剂中溶解度的测定与关联

采用重量法测量了288.35～322.75 K温度范围内β-蒿甲醚在正丙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯及N, N-二甲基甲酰胺中的溶解度.结果表明β-蒿甲醚在五种有机溶剂中的溶解度均随温度的升高而增大,但在不同的溶剂中溶解度及其温度敏感性存在一定差异,在N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和丙酮中的溶解度相对较大,而在正丙醇和异丙醇中的溶解度相对较小但对温度比较敏感.采用经验方程和理想溶液模型对实验数据进行了关联,计算值与实验值吻合良好.上述结果可为蒿甲醚结晶过程溶剂选择提供基础数据.     

碳酸二苯酯在乙醇-碳酸二乙酯中固液平衡的测定与关联

采用激光法测定了碳酸二苯酯(DPC)在乙醇 碳酸二乙酯(DEC)混合溶剂中的溶解度。结果表明,在283.15～333.15 K下,碳酸二苯酯在混合溶剂中的溶解度随温度的升高而增大;相同温度下,溶解度随着乙醇浓度的增大而减小。进一步选用Wilson方程和λh方程拟合DPC的溶解度, 根据实验数据回归了模型参数,溶解度拟合值与实验值非常吻合,平均误差小于2.0%。计算表明Wilson方程对碳酸二苯酯-乙醇-碳酸二乙酯体系的计算精度更高些。     

4,5-二氯-2-硝基苯胺及其醚化物的溶解度测定和关联

测定了4,5-二氯-2-硝基苯胺和醚化物在二甲苯和甲苯中的溶解度。实验结果表明硝基苯胺和醚化物在二甲苯和甲苯中的溶解度均随温度的升高而增加。硝基苯胺在二甲苯中的溶解度要大于甲苯中的溶解度,而醚化物在两种溶剂中的溶解度相当。与二元体系相比,硝基苯胺在三元体系的溶解度增加,但醚化物的溶解度未发生变化。对硝基苯胺、醚化物的溶解度数据进行关联,计算值和实验值符合良好。     

N,N′-二(2-吡啶甲酰胺基)-1,2-乙烷的合成

以2-吡啶甲酸与乙二胺为原料,采用亚磷酸三苯酯法合成N,N′-二(2-吡啶甲酰胺基)-1,2-乙烷。实验结果表明优化的反应条件为:反应温度90°C,反应时间3 h,n(亚磷酸三苯酯)∶n(2-吡啶甲酸)=0.7∶1,收率为85.6%。产品经HPLC分析,含量99.2%。化合物结构经MS、IR、1H NMR确证。亚磷酸三苯酯法具有操作简便、所得产品纯度高等特点。