乙酸異丙酯與異丙醇是化工行業(yè)里最為常見的原料,在以異丙醇、乙酸為原料生產(chǎn)乙酸異丙酯的工藝中。異丙醇與乙酸異丙酯會(huì)在常壓下形成最低共沸物,由于二者間存在較強(qiáng)的相互作用,無法使用蒸餾方法實(shí)現(xiàn)分離。萃取精餾因具有工藝流程操作簡(jiǎn)便,具有較好的分離表現(xiàn)成為分離共沸物的常用工藝精餾方法。由于國(guó)家提倡綠色化工工藝,因此以二甲基亞砜等為萃取劑的工藝方法逐漸淘汰。相較之前使用的萃取劑,如有機(jī)溶劑等,離子液體因具有無污染、可設(shè)計(jì)性等優(yōu)勢(shì)性能逐漸成為主流的萃取劑,并具有巨大的研究?jī)r(jià)值。然而,由于離子液體中陰陽(yáng)離子的龐大數(shù)據(jù)庫(kù),急需一種高效準(zhǔn)確的篩選方法得到高分離效率的離子液體,并能夠應(yīng)用于萃取精餾工藝流程中,基于此目的,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過Guassian 03軟件設(shè)計(jì)18種陽(yáng)離子與22種陰離子自由搭配成396種離子液體。并結(jié)合基于COSMO-RS模型的COSMOtherm X軟件,以離子液體兼具高分離選擇性與低粘度為指標(biāo)篩選目標(biāo)離子液體。結(jié)果顯示,陰離子較陽(yáng)離子對(duì)選擇性影響較大,[Ac]-類離子液體表現(xiàn)出顯著的優(yōu)異分離性能,咪唑類離子液體兼具高選擇性與低粘度的特征,最終結(jié)合離子液體與共沸組分... 

【文章來源】：沈陽(yáng)化工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

乙酸異丙酯(a)和異丙醇(b)的球棍模型

沈陽(yáng)化工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述31.3分離乙酸異丙酯-異丙醇共沸物系的研究現(xiàn)狀1.3.1變壓精餾韓禎[20]等采用AspenPlus流程模擬軟件，探究壓力變化對(duì)分離乙酸異丙酯-異丙醇物系共沸物系的影響。結(jié)果表明壓力區(qū)域在[0.01,0.20]Mpa對(duì)乙酸異丙酯-異丙醇共沸組成的影響最為顯著，低壓有利于乙酸異丙酯的分離，而高壓則有利于異丙醇的分離。在減壓操作條件下，乙酸異丙酯沸點(diǎn)比共沸溫度與異丙醇的沸點(diǎn)高約20℃；低壓條件下，異丙醇的沸點(diǎn)較乙酸異丙酯沸點(diǎn)與共沸溫度高約3至4℃。異丙醇減壓塔是變壓精餾分離乙酸異丙酯-異丙醇共沸物系的關(guān)鍵分離塔。在相同產(chǎn)品濃度、全塔理論板數(shù)、進(jìn)料位置與回流比操作條件下，最優(yōu)的高壓塔-減壓塔操作壓力為0.6至0.02MPa。在此操作壓力下，變壓精餾最優(yōu)操作工藝條件見表1-2所示，工藝流程如圖1-3所示，通過高壓塔頂端物料為減壓塔再沸器加熱的熱集成方法，此操作工藝可節(jié)能28.5%。表1-20.6-0.02MPa操作壓力下高壓塔與減壓塔最優(yōu)工藝操作條件Table1-2Theoptimalprocessconditionsforhighpressurecolumnandvacuumcolumnunderoperatingpressureof0.6-0.02MPa工藝操作條件高壓塔減壓塔全塔理論板數(shù)2638進(jìn)料位置1510回流比12圖1-3乙酸異丙酯-異丙醇物系的熱集成變壓精餾工藝Figure1-3Pressureswingdistillationprocesswithheartintegrationfortheseparationofisopropylacetateandisopropanolazetropemixture

沈陽(yáng)化工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述41.3.2萃取精餾馬春蕾[21]等利用AspenPlus流程模擬軟件，模擬了乙酸異丙酯-異丙醇-DMSO(二甲基亞砜)分壁式萃取精餾工藝流程。最優(yōu)工藝操作條件見表1-3所示。在此工藝條件下，得到均大于99.5%的產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)，工藝流程如圖1-4所示，在工藝設(shè)計(jì)上相比于傳統(tǒng)的雙塔連續(xù)萃取精餾工藝節(jié)省了一個(gè)再沸器。表1-3分壁式萃取精餾最佳工藝參數(shù)Table1-3Theoptimalprocessconditionsofspitwallextractivedistilltion工藝參數(shù)主塔T1副塔T2全塔理論板數(shù)4010萃取劑進(jìn)料位置4-待分離組分進(jìn)料位置1510回流比1.250.23萃取劑進(jìn)料量/kgh-125000-隔板位置35-再沸器熱負(fù)荷/kW3812.94-冷凝器熱負(fù)荷/kW481.60604.40圖1-4分壁式萃取精餾塔工藝流程Figure1-4Theprocessofspitwallextractivedistillation李嘉琪[22]等測(cè)量了常壓下乙酸異丙酯+異丙醇+DMSO的等壓氣液相平衡數(shù)據(jù)，使用NRTL、Wilson、UNIQUAC活度系數(shù)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)擬合，Wilson模型表現(xiàn)出對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較優(yōu)的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，含DMSO的二元相圖如圖1-5所示。并通過AspenPlus模擬軟件對(duì)連續(xù)雙塔萃取精餾工藝模擬優(yōu)化。最優(yōu)工藝操作條件如表1-4所示。


本文編號(hào)：3578640