水,乙醇和丁二酸二甲酯三元体系的液体平衡

Liquid-liquid equilibrium (LLE) data for the ternary system water-ethanol-dimethyl succinate have been determined experimentally at temperatures ranging from 298.15 to 318.15 K at 5 K intervals. Complete phase diagrams were obtained by determining solubility and the tie-line data. Tie-line compositions were correlated by Othmer-Tobias method. The universal quasichemical functional group activity coefficient (UNIFAC) and modifiedUNIFAC methods were used to predict the phase equilibrium in the system using the interaction parameters determined from experimental data between groups CH3, CH2, OH, CH3COO and H20. It is found that UNIFAC and modified UNIFAC group interaction parameters used for LLE could not provide a good prediction. Distribution coefficients and separation f~ctors were evaluated for the immiscibility region.     

加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究进展

乙醇在化工、医药和电子等领域有广泛的应用,燃料乙醇作为可再生能源,已成为世界各国新型能源研发的重点。加盐萃取精馏是在溶盐精馏和萃取精馏的基础上发展起来,目前加盐萃取精馏是分离乙醇—水体系的重要方法。本文将分别介绍溶盐精馏和萃取精馏,以及加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究现状及发展前景。     

乙醇-苯乙烯-水三元体系液-液相平衡

引　言苯乙烯在温度高于 90℃时极易发生自聚 ,因此在其分离和精制过程中 ,需要采用较高的精馏真空度和加入一些特殊的高效阻聚剂 ,操作的工艺条件较为苛刻 .由于苯乙烯能分别与乙醇和水形成二元共沸物[1] 且在苯乙烯 -乙醇 -水三元相图中能形成一对液 -液部分互溶区 ,因此 ,有可能利用共沸精馏与水析相结合的新工艺来精制和分离苯乙烯[2 ] .然而该三元体系的液 -液平衡数据目前尚未见报道 ,针对这一问题 ,本文报道了该体系液 -液平衡数据的测定和关联 .1　实验部分1.1　试　剂苯乙烯 :ＡＲ ,99.5 % ,上海试剂一厂 ,经液相色谱分析无杂质峰 …     

复合萃取剂-磷酸-水三元体系液液相平衡研究

研究了复合萃取剂-磷酸-水三元体系在25℃下的液液相平衡关系,绘制了三角相图,用Hand公式对相平衡数据进行了关联。考察了不同温度条件下磷酸分配系数随原料酸中磷酸含量的变化关系,结果表明磷酸的分配系数随温度变化不大;同时,研究了磷酸中钙镁离子在两相中的分配情况,结果表明复合萃取剂对离子具有很好的选择性。     

含离子液体的四氢呋喃-乙醇等压气液相平衡

选取了离子液体(IL)1-己基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐([HMMIM][OAc])为四氢呋喃(THF)-乙醇共沸体系的萃取剂,测量了3种[HMMIM][OAc]摩尔分数下(x₃=0.005,0.008,0.010) THF-乙醇-[HMMIM][OAc]三元体系等压气液相平衡(VLE)数据。从VLE数据可知随着[HMMIM][OAc]含量的增加,THF相对乙醇的挥发度增大。当[HMMIM][OAc]加入量足够大时,THF与乙醇的共沸能够被打破,但[HMMIM][OAc]的加入会使平衡温度会升高。使用NRTL模型对VLE数据进行了拟合,得到了THF-乙醇-[HMMIM][OAc]三元体系的二元交互作用参数,并以此为基础计算出打破THF-乙醇体系共沸所需要的最小[HMMIM][OAc]摩尔分数为0.005 3,这一结果优于文献中报道的其他离子液体。     

离子液体对乙腈-水体系汽液平衡的影响

测定了恒压下乙腈-水-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]~+[BF_4]~-)和乙腈-水-1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐([EMIM]~+[NO]_3]~+)的汽液平衡数据,采用NRTL模型对实验数据进行了关联,最大偏差为-0.0306.结果表明,离子液体可以破坏乙腈-水的共沸点,增大乙腈-水在乙腈浓度较高时的相对挥发度.乙腈-水体系的相对挥发度随着离子液体亲水性的增强而增大.     

离子液体应用于乙酸乙酯-乙醇体系萃取精馏

在101.32 kPa下,利用改进的othmer平衡釜测定了乙酸乙酯-乙醇-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]~+[BF_4)~-体系的等压汽液相平衡数据.实验结果表明:离子液体[OMIM]~+[BF_4)~-具有明显的盐析效应,能够增大体系的相对挥发度,当离子液体[OMIM]~+[BF_4)~-在体系中的摩尔分数大约为10%时,体系的共沸点消失,而且随着[OMIM]~+[BF_4)~-含量的增加,体系的相对挥发度逐渐提高,这说明离子液体[OMIM]~+[BF_4)~-有潜力作为萃取剂应用在乙酸乙酯.乙醇的萃取精馏中;采用NRTL方程对实验数据进行了关联和预测,关联结果的平均相对偏差为3.12%,汽液平衡的预测结果和实验结果吻合程度良好,利用剩余曲线进一步分析了[OMIM]~+[BF_4)~-应用于乙酸乙酯-乙醇体系的萃取精馏的可行性.     

离子液体萃取精馏制取乙醇的计算机过程模拟与优化

采用乙醇-水-1,3-二甲基咪唑二甲酯磷酸盐（[MMIM]+[DMP]?）体系的汽液相平衡数据回归了NRTL模型的二元交互参数。根据对剩余曲线的分析确定选用[MMIM]+[DMP]?作为萃取剂进行萃取精馏方案的可行性。通过模拟计算得到最佳操作条件：萃取剂进料量为30～40 kg/h,回流比为0.6,原料进料位置为第23块理论板,萃取剂进料位置为第2块理论板,此时塔顶产品浓度可达到99.6%。通过模拟确定的[MMIM]+[DMP]?用于乙醇-水萃取精馏的设计及操作参数为实验研究提供了数据基础,为离子液体工业化的研究提供了理论基础。     

乙醇—水体系的溶盐精馏研究

本研究采用精密泡罩塔、全回流工艺,考察了氯化钙、醋酸钾、碘化钠三种盐对乙醇——水体系分离效率的影响,并进行了热力学推算。加入氯化钙和醋酸钾,均能提高乙醇对水的相对挥发度,在塔顶得到较高浓度的乙醇。溶盐精馏与常规的精馏工艺相比,具有工艺简单、分离效率高、能耗低等优点。     

萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇技术的研究

实验以乙酸乙酯-乙醇共沸体系分离为研究内容,以N、N一二甲基甲酰胺（DMF）作萃取剂,进行萃取精馏操作。探讨回流比和萃取荆加入速率对产品纯度和收率等的影响。得出在实验条件下适宜回流比为3,萃取剂加入速率为7-8ml／min的结论。     

应用于离子液体体系汽液平衡测定的液相配制、气相分析方法

面向离子液体应用于萃取精馏,讨论了离子液体体系汽液平衡测定的液相配制、气相分析方法,提出了改进的气相回流器和沸腾器结构。基本思路来源于韩世钧先生研究团队发展的汽液平衡测定的拟静态法和置换法,以及能够主动提供气化中心的沸腾器结构。提出了液相组成计算方法和误差估计,适用于含多个挥发性组分和多个非挥发性组分体系的任意组分。上述方法能够实测获得挥发性组分的活度系数,并避免较为繁琐的含离子液体液相的分析。通过连续配制测定,能够获得活度系数随组成的变化规律,并应用于萃取精馏溶剂性能的评价及筛选。     

碳酸二甲酯-碳酸二乙酯-甲醇三元体系相平衡数据的推算

采用双循环汽液平衡釜测定了常压下碳酸二甲酯-碳酸二乙酯、碳酸二甲酯-甲醇、碳酸二乙酯-甲醇三组二元体系的汽液平衡数据,实验数据经Herington面积积分法检验符合热力学一致性。用Wilson模型分别对实验数据进行了关联,利用关联出的模型参数计算相应的汽相组成,并与实验值比较,二者符合良好。利用二元体系的汽液平衡数据,由Wilson方程推算了碳酸二甲酯-碳酸二乙酯-甲醇三元体系的汽液平衡数据。为建立碳酸二乙酯和碳酸二甲酯、甲醇的精馏分离数学模型提供了基础数据。     

萃取精馏分离碳酸二甲酯-乙醇二元共沸物

测定了101.3 kPa下乙醇-碳酸二甲酯（DMC）和DMC-糠醛二元体系的汽液平衡数据,以及乙醇-DMC-糠醛体系在溶剂比为1∶1时的三元汽液平衡数据。结果表明,糠醛的加入可以改变乙醇和DMC的相对挥发度,并且当糠醛的摩尔分数大于0.25时,乙醇-DMC二元物系的共沸点消失。因此,可以采用萃取精馏的方法以糠醛为溶剂分离乙醇和DMC的混合物。采用Aspen Plus软件对连续萃取精馏分离乙醇-DMC共沸物的过程进行了模拟。结果表明,单塔带侧线采出的操作方式比双塔操作方式更有优势。     

二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡的测定与计算

利用自吸式搅拌静态平衡釜,测定了333.15、353.15、373.15、393.15 K下二甲醚-甲醇-水三元体系的等温汽液平衡数据.二甲醚在气液相中的含量随压力的提高而增大,随温度的升高而减小.采用状态方程-活度因子法,由PR方程计算气相各组分的逸度因子, NRTL方程计算液相活度因子,进行了二甲醚-甲醇-水三元体系汽液平衡数据的热力学计算.模型计算值与实验值吻合良好.     

甲醇-甲醛-聚甲氧基二甲醚三元体系汽液平衡

聚甲氧基二甲醚(PODE_n)是一种含氧量较高的化合物,近年来更是发展为一种优质的柴油添加剂。在101.3 kPa恒定压力下,使用改进的汽液平衡双循环Rose釜测定了甲醇-甲醛-PODE₂三元体系汽液平衡数据。运用最大似然原理,在Aspen Plus软件中,分别采用NRTL、Wilson以及UNIQUAC三种活度系数模型对测定的三元汽液平衡数据进行回归,分别得到三个模型所对应的二元交互参数以及模拟计算值。通过对比模拟值与实验值,得到温度和气相组成的平均绝对偏差,分别小于1.10 K、0.0250和0.0240。三个模型的关联结果均适用于此体系,得到的二元交互参数能够应用于甲醇-甲醛-PODE₂三元体系的精馏设计,为相关物系的工业分离优化奠定了数据基础。     

Ethanol dehydration by extractive distillation

Experiments and process simulation enable favourable operating conditions to be determined for the extractive distillation of ethanol—water, with ethylene glycol as a solvent. The solvent molar rate to feed molar rate ratio S/F = 0·6 and the reflux ratio R = 0·5 were determined in order to achieve at least 99·5 mole % purity of ethanol. Other parameters examined include feed concentration, purity of solvent, and number of plates. Extractive distillation can be used to achieve high purity of ethanol at low energy consumption and under simple operating conditions.     

醋酸+二甲基亚砜等压汽液平衡研究

二甲基亚砜可作为水+醋酸体系的萃取共沸剂,文中用改进的Rose汽液平衡釜,测定101.33 kPa下醋酸+二甲基亚砜二元体系的等压汽液平衡数据,实验数据通过了热力学一致性逐点校验。考虑醋酸在汽相中的缔合效应和非理想性,分别采用van Laar,Wilson和NRTL模型对醋酸+二甲基亚砜体系的汽液平衡数据进行关联,得到了相应的模型参数和关联偏差。结果表明,NRTL模型关联结果较好,温度平均绝对偏差0.26 K,醋酸在汽相中的平均绝对偏差为0.002 7,可为醋酸萃取精馏工艺设计提供必要的基础数据。     

萃取精馏中离子液体萃取剂的研究进展

离子液体的低熔点和不挥发等特点使其较传统的萃取精馏萃取剂具有先天的优势,具有广泛的应用前景。本文介绍了离子液体作为萃取精馏萃取剂的研究进展,综述了汽液平衡法、无限稀释活度系数法等筛选离子液体萃取剂方法的研究成果以及目前用于计算含离子液体体系的相平衡模型研究进展,分析了离子液体萃取剂用于实用仍存在的问题,并展望了今后的研究方向。     

水-乙酸-乙酸丁酯体系汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了乙酸-乙酸丁酯、水-乙酸-乙酸丁酯(完全互溶区)体系在101.33 kPa下的汽液平衡数据。考虑乙酸的缔合效应,利用维里方程和Hayden-O'Connell(HOC)模型计算各组分的汽相逸度系数,校正汽相的非理想性,液相的非理想性全部归结到液相活度系数中予以校正。用NRTL,UNIQUAC模型对乙酸-乙酸丁酯的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差。比较二元体系的关联结果,用NRTL模型参数预测了三元汽液平衡数据,计算值与实验值吻合良好,预测精度较好,说明采用的模型参数是可靠的,能够为精馏的设计和模拟计算提供基础热力学数据。     

分批萃取精馏回收无水乙醇的新工艺

针对分批萃取精馏法回收无水乙醇原有工艺流程中存在的问题,提出了优化方案。在原有流程的基础上,添加了一个溶剂回收釜,塔的下段液相流体直接流入溶剂回收釜。结果使得塔釜的温度变化降低,加热容易控制,操作时间变短。此方案对分批萃取精馏法回收无水乙醇的工艺改造有参考价值。