乙基甲基咪唑類離子液體萃取精餾分離乙酸乙酯—甲醇的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-03 22:50
乙酸乙酯和甲醇作為重要的工業(yè)原料,在化工和醫(yī)藥等工業(yè)中應(yīng)用普遍。在制藥工業(yè)中,兩者常被用作溶劑,常壓下乙酸乙酯和甲醇會(huì)存在共沸,使用普通精餾方法很難獲得高純度產(chǎn)物,因此,萃取精餾受到廣泛的關(guān)注,萃取劑的選擇是萃取精餾過(guò)程的關(guān)鍵。近年來(lái),離子液體作為新型“綠色溶劑”由于無(wú)可測(cè)蒸汽壓、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)逐步顯示出取代傳統(tǒng)萃取劑的趨勢(shì)。本文選擇離子液體作為萃取精餾的萃取劑,研究了離子液體對(duì)乙酸乙酯-甲醇體系的相平衡行為的影響。本文主要研究?jī)?nèi)容為:使用一步法合成1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽([EMIM][Br])、兩步法合成1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽([EMIM][Ac])兩種離子液體;對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)所用的離子液體[EMIM][Br]、[EMIM][Cl]、[EMIM][Ac]做了結(jié)構(gòu)、純度及含水量分析。通過(guò)平衡釜測(cè)定常壓下乙酸乙酯-甲醇二元體系以及乙酸乙酯-甲醇-離子液體三元體系的氣液相平衡數(shù)據(jù);使用NRTL模型擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、回歸得到二元交互作用參數(shù)。在離子液體作為萃取劑分離乙酸乙酯-甲醇相平衡實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,使用Aspen Plus進(jìn)行萃取精餾過(guò)程模擬,通過(guò)靈敏度分析討論設(shè)備參數(shù)以及工藝參數(shù)對(duì)乙酸...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 乙酸乙酯-甲醇物系簡(jiǎn)介
1.1.1 乙酸乙酯簡(jiǎn)介
1.1.2 甲醇簡(jiǎn)介
1.1.3 乙酸乙酯-甲醇物系的分離研究
1.2 萃取精餾
1.2.1 萃取精餾概述
1.2.2 萃取精餾的原理
1.2.3 萃取精餾的分類
1.2.4 萃取劑的類型
1.2.5 萃取劑的選擇
1.2.6 傳統(tǒng)萃取劑的不足
1.3 新型萃取劑—離子液體
1.3.1 離子液體簡(jiǎn)介
1.3.2 離子液體的分類
1.3.3 離子液體的性質(zhì)
1.3.4 離子液體的合成
1.3.5 離子液體的應(yīng)用
1.4 萃取精餾過(guò)程模擬
1.4.1 AspenPlus模擬軟件介紹
1.4.2 AspenPlus的主要功能和特點(diǎn)
1.4.3 精餾塔的嚴(yán)格計(jì)算模塊RadFrac
1.4.4 離子液體用于萃取精餾模擬
1.5 本文工作
第二章 離子液體的合成和表征
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 離子液體合成
2.2.1 1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽的制備
2.2.2 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽的制備
2.3 離子液體的表征
2.3.1 核磁共振氫譜分析
2.3.2 離子色譜分析
2.3.3 含水量分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 含離子液體的乙酸乙酯-甲醇體系相平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 實(shí)驗(yàn)裝置及分析方法
3.1.4 氣液平衡計(jì)算
3.1.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備校核
3.2 氣液相平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定
3.2.1 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Br]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.2.2 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Cl]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.2.3 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Ac]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.3 本章小結(jié)
第四章 氣液相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算
4.1.1 氣液平衡的基本原理
4.1.2 關(guān)聯(lián)模型的選擇
4.1.3 模型參數(shù)的回歸
4.2 氣液相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
4.2.1 二元體系氣液相平衡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.2 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Br]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.3 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Cl]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.4 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Ac]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.3 機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 萃取精餾分離乙酸乙酯-甲醇的過(guò)程模擬
5.1 萃取精餾分離乙酸乙酯-甲醇的模擬
5.1.1 萃取精餾工藝流程圖
5.1.2 離子液體物性參數(shù)
5.1.3 AspenPlus模擬初始條件設(shè)定
5.2 靈敏度分析
5.2.1 塔板數(shù)對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.2 進(jìn)料位置對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.3 IL進(jìn)料流量和溫度對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.4 摩爾回流比對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
符號(hào)說(shuō)明
碩士期間學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)己醇-異丙醇二元體系在常壓下的氣液相平衡研究[J]. 賈斌浩,王琳,邱鈺清. 南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]完全熱集成變壓精餾分離乙酸乙酯和甲醇的模擬[J]. 劉喬,高瑞昶. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
[3]Effect of methylimidazolium-based ionic liquids on vapor–liquid equilibrium behavior of tert-butyl alcohol + water azeotropic mixture at 101.3 kPa[J]. Zhigang Zhang,Qiang Zhang,Tao Zhang,Qinqin Zhang,Wenxiu Li. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(03)
[4]變壓精餾分離乙酸乙酯與甲醇的工藝模擬及優(yōu)化[J]. 曹宇鋒,單佳慧,樊冬娌. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2015(10)
[5]幾種化工分離技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 呂尚慶,張強(qiáng),周如金,邱松山,湯占帥. 當(dāng)代化工. 2015(06)
[6]萃取精餾分離甲醇-乙酸乙酯的模擬研究[J]. 唐建可,馬春蕾. 山西化工. 2015(02)
[7]萃取精餾法分離甲醇/乙酸乙酯/乙酸甲酯共沸物的研究[J]. 曹君,賀來(lái)賓,楊衛(wèi)勝. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(07)
[8]1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體合成與表征[J]. 張德超,張麗鵬,于先進(jìn),陳恩澤,董濤,李恒. 化工時(shí)刊. 2012(02)
[9]頂空進(jìn)樣氣相色譜法檢測(cè)啤酒中乙醛[J]. 張媛媛,魏良鑫,佟婷婷,柳亞迪,王林祥,劉春鳳,李崎,顧國(guó)賢. 分析試驗(yàn)室. 2011(09)
[10]新型二茂鐵甲基季銨鹽離子液體的合成與表征[J]. 王艷果,張青山,楊振強(qiáng),傅經(jīng)國(guó). 化學(xué)研究. 2011(04)
博士論文
[1]混合溶劑間歇萃取精餾的研究[D]. 張志剛.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]乙腈水共沸系統(tǒng)分離的離子液體選擇和過(guò)程模擬[D]. 李婷婷.華東理工大學(xué) 2016
[2]甲醇—乙酸乙酯混合溶媒的分離回收研究[D]. 李偉.重慶大學(xué) 2012
[3]醋酸系列離子液體的合成及物理化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 李龍.遼寧大學(xué) 2012
[4]C5二元體系加壓汽液平衡的測(cè)定與關(guān)聯(lián)[D]. 鐘蕾.天津大學(xué) 2010
[5]鹽效應(yīng)分離共沸混合物的研究[D]. 李楊.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3707134
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 乙酸乙酯-甲醇物系簡(jiǎn)介
1.1.1 乙酸乙酯簡(jiǎn)介
1.1.2 甲醇簡(jiǎn)介
1.1.3 乙酸乙酯-甲醇物系的分離研究
1.2 萃取精餾
1.2.1 萃取精餾概述
1.2.2 萃取精餾的原理
1.2.3 萃取精餾的分類
1.2.4 萃取劑的類型
1.2.5 萃取劑的選擇
1.2.6 傳統(tǒng)萃取劑的不足
1.3 新型萃取劑—離子液體
1.3.1 離子液體簡(jiǎn)介
1.3.2 離子液體的分類
1.3.3 離子液體的性質(zhì)
1.3.4 離子液體的合成
1.3.5 離子液體的應(yīng)用
1.4 萃取精餾過(guò)程模擬
1.4.1 AspenPlus模擬軟件介紹
1.4.2 AspenPlus的主要功能和特點(diǎn)
1.4.3 精餾塔的嚴(yán)格計(jì)算模塊RadFrac
1.4.4 離子液體用于萃取精餾模擬
1.5 本文工作
第二章 離子液體的合成和表征
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 離子液體合成
2.2.1 1-乙基-3-甲基咪唑溴鹽的制備
2.2.2 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽的制備
2.3 離子液體的表征
2.3.1 核磁共振氫譜分析
2.3.2 離子色譜分析
2.3.3 含水量分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 含離子液體的乙酸乙酯-甲醇體系相平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 實(shí)驗(yàn)裝置及分析方法
3.1.4 氣液平衡計(jì)算
3.1.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備校核
3.2 氣液相平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定
3.2.1 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Br]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.2.2 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Cl]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.2.3 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Ac]氣液相平衡數(shù)據(jù)
3.3 本章小結(jié)
第四章 氣液相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算
4.1.1 氣液平衡的基本原理
4.1.2 關(guān)聯(lián)模型的選擇
4.1.3 模型參數(shù)的回歸
4.2 氣液相平衡數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
4.2.1 二元體系氣液相平衡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.2 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Br]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.3 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Cl]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.2.4 乙酸乙酯-甲醇-[EMIM][Ac]三元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)
4.3 機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 萃取精餾分離乙酸乙酯-甲醇的過(guò)程模擬
5.1 萃取精餾分離乙酸乙酯-甲醇的模擬
5.1.1 萃取精餾工藝流程圖
5.1.2 離子液體物性參數(shù)
5.1.3 AspenPlus模擬初始條件設(shè)定
5.2 靈敏度分析
5.2.1 塔板數(shù)對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.2 進(jìn)料位置對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.3 IL進(jìn)料流量和溫度對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.2.4 摩爾回流比對(duì)乙酸乙酯純度的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
符號(hào)說(shuō)明
碩士期間學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)己醇-異丙醇二元體系在常壓下的氣液相平衡研究[J]. 賈斌浩,王琳,邱鈺清. 南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]完全熱集成變壓精餾分離乙酸乙酯和甲醇的模擬[J]. 劉喬,高瑞昶. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
[3]Effect of methylimidazolium-based ionic liquids on vapor–liquid equilibrium behavior of tert-butyl alcohol + water azeotropic mixture at 101.3 kPa[J]. Zhigang Zhang,Qiang Zhang,Tao Zhang,Qinqin Zhang,Wenxiu Li. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(03)
[4]變壓精餾分離乙酸乙酯與甲醇的工藝模擬及優(yōu)化[J]. 曹宇鋒,單佳慧,樊冬娌. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2015(10)
[5]幾種化工分離技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 呂尚慶,張強(qiáng),周如金,邱松山,湯占帥. 當(dāng)代化工. 2015(06)
[6]萃取精餾分離甲醇-乙酸乙酯的模擬研究[J]. 唐建可,馬春蕾. 山西化工. 2015(02)
[7]萃取精餾法分離甲醇/乙酸乙酯/乙酸甲酯共沸物的研究[J]. 曹君,賀來(lái)賓,楊衛(wèi)勝. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(07)
[8]1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體合成與表征[J]. 張德超,張麗鵬,于先進(jìn),陳恩澤,董濤,李恒. 化工時(shí)刊. 2012(02)
[9]頂空進(jìn)樣氣相色譜法檢測(cè)啤酒中乙醛[J]. 張媛媛,魏良鑫,佟婷婷,柳亞迪,王林祥,劉春鳳,李崎,顧國(guó)賢. 分析試驗(yàn)室. 2011(09)
[10]新型二茂鐵甲基季銨鹽離子液體的合成與表征[J]. 王艷果,張青山,楊振強(qiáng),傅經(jīng)國(guó). 化學(xué)研究. 2011(04)
博士論文
[1]混合溶劑間歇萃取精餾的研究[D]. 張志剛.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]乙腈水共沸系統(tǒng)分離的離子液體選擇和過(guò)程模擬[D]. 李婷婷.華東理工大學(xué) 2016
[2]甲醇—乙酸乙酯混合溶媒的分離回收研究[D]. 李偉.重慶大學(xué) 2012
[3]醋酸系列離子液體的合成及物理化學(xué)性質(zhì)的研究[D]. 李龍.遼寧大學(xué) 2012
[4]C5二元體系加壓汽液平衡的測(cè)定與關(guān)聯(lián)[D]. 鐘蕾.天津大學(xué) 2010
[5]鹽效應(yīng)分離共沸混合物的研究[D]. 李楊.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3707134
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