在丙烯水合法生產(chǎn)異丙醇(IPA)的過程中會(huì)產(chǎn)生富含異丙醚(DIPE)、IPA的工業(yè)廢水,但三元共沸物的形成給DIPE和IPA的分離回收帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本研究基于COSMO-RS模型篩選出了最優(yōu)的離子液體(IL)并研究了其分離機(jī)制,通過氣液相平衡(VLE)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了其分離性能并獲得了交互作用參數(shù),然后提出以EG、[EMIM][OAc]及其混合溶劑分別作為萃取劑的三元萃取精餾方案。具體工作如下:(1)基于COSMO-RS模型,通過分子模擬軟件從108種離子液體中篩選出了 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽([EMIM][OAc]);通過屏蔽電荷密度和過剩焓的分析,從分子水平上解釋了[EMIM][OAc]與該共沸體系的作用力和成鍵機(jī)理。結(jié)果表明,陰離子[OAc]-其具有較強(qiáng)的氫鍵受體能力,且[EMIM][OAc]與該共沸物之間的相互作用力表現(xiàn)為:water>IPA>DIPE。(2)借助平衡釜在常壓下完成了[EMIM][OAc]和EG與該共沸體系的三元VLE實(shí)驗(yàn)。y-x’圖的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了 EG和[EMIM][OAc]的分離性能,且[EMIM][OAc]的分離能力明顯優(yōu)于EG。...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題來源
    1.3 共沸物分離研究進(jìn)展
        1.3.1 膜分離
        1.3.2 萃取精餾
        1.3.3 變壓精餾
        1.3.4 共沸精餾
        1.3.5 液液萃取
    1.4 離子液體萃取精餾
        1.4.1 離子液體性質(zhì)與分類
        1.4.2 離子液體合成工藝
        1.4.3 離子液體萃取劑
        1.4.4 離子液體篩選
    1.5 氣液平衡與過程模擬
        1.5.1 熱力學(xué)模型
        1.5.2 過程模擬基礎(chǔ)
    1.6 研究意義和內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 主要內(nèi)容
第二章 離子液體篩選
    2.1 離子液體篩選基礎(chǔ)
        2.1.1 COSMO-RS計(jì)算
        2.1.2 篩選依據(jù)
    2.2 篩選結(jié)果與機(jī)理分析
        2.2.1 基于選擇性的篩選
        2.2.2 σ-Profiles分析
        2.2.3 過剩焓分析
第三章 相平衡實(shí)驗(yàn)與關(guān)聯(lián)
    3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與裝置
    3.2 氣相色譜檢測方法及條件
    3.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.4 VLE數(shù)據(jù)分析
        3.4.1 二元VLE實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.2 含萃取劑的三元VLE數(shù)據(jù)
    3.5 NRTL模型關(guān)聯(lián)
        3.5.1 模型參數(shù)
        3.5.2 關(guān)聯(lián)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 特殊精餾分離工藝
    4.1 優(yōu)化及評(píng)估指標(biāo)
    4.2 EG為萃取劑的萃取精餾工藝
        4.2.1 過程模擬
        4.2.2 過程優(yōu)化
    4.3 熱集成強(qiáng)化設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 離子液體萃取精餾工藝
    5.1 模擬基礎(chǔ)
    5.2 離子液體萃取精餾工藝設(shè)計(jì)與模擬
    5.3 操作變量優(yōu)化
    5.4 熱集成強(qiáng)化工藝
        5.4.1 塔間熱交換
        5.4.2 余熱回收
    5.5 過程綜合評(píng)估
    5.6 本章小結(jié)
第六章 混合溶劑強(qiáng)化萃取精餾
    6.1 混合溶劑模擬
        6.1.1 工藝方案設(shè)計(jì)
        6.1.2 過程模擬
        6.1.3 操作參數(shù)優(yōu)化
    6.2 混合比優(yōu)化
    6.3 熱集成強(qiáng)化工藝
        6.3.1 變壓熱交換方案
        6.3.2 蒸汽再壓縮熱交換
        6.3.3 綜合評(píng)估
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件



本文編號(hào)：3781730