液液萃取作為一種重要的化工分離單元操作,廣泛應用于多種體系中各組分的分離。近年來,隨著綠色化工的興起,選擇可替代有機溶劑的綠色溶劑成為液液萃取的熱點。離子液體作為一種結構可調的綠色溶劑越來越多地應用于萃取分離中。本論文針對C2/C4路線合成甲基丙烯酸甲酯（MMA）中甲基丙烯酸（MAA）/丙酸（PA）/乙酸（HAc）/乙酸乙酯（EA）/水（H20）等混合體系的分離問題,設計了系列新型離子液體萃取劑用于MAA-H2O、MAA-HAc、PA-HAc和EA-H20的分離。實驗測定了離子液體萃取過程的基礎數據,結合實驗表征和量化計算,對離子液體萃取過程的微觀機理進行了初步解析,以期對離子液體萃取劑的設計和應用提供參考和指導。本論文的主要研究內容和成果如下:（1）設計和合成了咪唑類和季銨鹽離子液體作為萃取劑來回收低濃度水溶液中的MAA。考察了離子液體結構對MAA萃取的影響,發(fā)現陰離子對MAA萃取具有較大影響,萃取分配系數按如下順序遞減[BF4]->[NTf2]->[PF6]-。溶劑化顯色研究表明,離子液體萃取MAA的分配系數與其氫鍵堿性值正相關。通過紅外光譜和量化計算等方法對離子液體萃... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數】：213 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 水溶液中羧酸回收技術
        1.1.1 精餾法回收水溶液中羧酸
        1.1.2 吸附法回收水溶液中羧酸
        1.1.3 萃取法回收水溶液中羧酸
    1.2 乙酸乙酯和水的分離技術
        1.2.1 萃取精餾分離乙酸乙酯和水
        1.2.2 膜分離乙酸乙酯和水
        1.2.3 萃取法分離乙酸乙酯和水
    1.3 液液萃取基本原理及萃取劑
        1.3.1 液液萃取的基本原理
        1.3.2 萃取劑
    1.4 本文的選題依據和主要研究內容
第2章 離子液體萃取分離甲基丙烯酸和水
    2.1 實驗部分
        2.1.1 材料和儀器
        2.1.2 離子液體合成
        2.1.3 萃取方法
        2.1.4 離子液體氫鍵堿性測定
    2.2 量化計算方法
    2.3 離子液體萃取分離甲基丙烯酸和水實驗研究
        2.3.1 離子液體結構的影響
        2.3.2 萃取時間的影響
        2.3.3 萃取溫度的影響
        2.3.4 溶劑比的影響
        2.3.5 甲基丙烯酸濃度影響
        2.3.6 離子液體水含量的影響
    2.4 萃取過程機理分析
        2.4.1 紅外分析
        2.4.2 離子液體和甲基丙烯酸相互作用分析
        2.4.3 溶劑化效應的影響
    2.5 離子液體循環(huán)使用性能
    2.6 本章小結
第3章 離子液體萃取分離甲基丙烯酸和乙酸
    3.1 實驗方法
        3.1.1 材料與儀器
        3.1.2 [A336]類離子液體的合成
        3.1.3 萃取過程
        3.1.4 計算方法
    3.2 [A336]類離子液體的表征分析
        3.2.1 [A336]類離子液體結構表征
        3.2.2 [A336]類離子液體物性測定
    3.3 離子液體萃取回收甲基丙烯酸和乙酸
    3.4 選擇性分離甲基丙烯酸和乙酸
        3.4.1 乙酸濃度的影響
        3.4.2 萃取時間
        3.4.3 離子液體濃度
        3.4.4 溶劑比
        3.4.5 萃取溫度
    3.5 [A336]Suc萃取機理分析
        3.5.1 紅外分析
        3.5.2 量化計算
    3.6 小結
第4章 離子液體萃取分離丙酸和乙酸
    4.1 實驗方法
        4.1.1 材料和儀器
        4.1.2 離子液體合成及表征
        4.1.3 萃取過程
        4.1.4 計算方法
    4.2 離子液體表征分析
        4.2.1 結構表征
        4.2.2 離子液體密度
        4.2.3 離子液體粘度
        4.2.4 離子液體熱穩(wěn)定性
        4.2.5 離子液體極性參數
    4.3 離子液體選擇性分離丙酸和乙酸實驗研究
        4.3.1 單一酸水溶液的萃取
        4.3.2 丙酸和乙酸的選擇性分離
    4.4 離子液體的量化計算研究
        4.4.1 離子液體RDG分析
        4.4.2 離子液體拓撲分析
        4.4.3 離子液體相互作用分析
    4.5 離子液體和羧酸之間相互作用研究
        4.5.1 靜電勢分析
        4.5.2 [P_(6,6,6,14)]Male與乙酸/丙酸相互作用分析
    4.6 小結
第5章 離子液體萃取分離乙酸乙酯和水
    5.1 實驗部分
        5.1.1 材料和儀器
        5.1.2 萃取過程
        5.1.3 計算方法
    5.2 離子液體的篩選和設計
        5.2.1 陽離子的選擇
        5.2.2 陰離子的選擇
    5.3 離子液體合成及表征分析
        5.3.1 離子液體合成及結構表征
        5.3.2 離子液體物性測定
    5.4 離子液體萃取分離乙酸乙酯和水
        5.4.1 離子液體結構影響
        5.4.2 萃取時間影響
        5.4.3 溶劑比影響
        5.4.4 離子液體中含水量
        5.4.5 萃取溫度
        5.4.6 多級萃取
    5.5 萃取機理分析
        5.5.1 表面靜電勢分析
        5.5.2 RDG分析
        5.5.3 相互作用能分析
    5.6 離子液體的循環(huán)使用
    5.7 小結
第6章 結論和展望
    6.1 主要研究結論
    6.2 本論文創(chuàng)新點
    6.3 展望和建議
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]離子液體萃取分離有機物研究進展[J]. 張香平,白銀鴿,閆瑞一,高紅帥.  化工進展. 2016(06)
[2]無模板劑ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯滲透汽化脫水中的應用[J]. 金鴿,周志輝,劉紅,吳建雄,郭大鵬,王金渠.  石油學報(石油加工). 2015(01)
[3]NaA分子篩膜用于乙酸乙酯溶媒脫水回收[J]. 王永生,余從立,余浩.  內蒙古石油化工. 2013(01)
[4]原子電荷計算方法的對比[J]. 盧天,陳飛武.  物理化學學報. 2012(01)
[5]乙酸乙酯-水共沸體系萃取精餾萃取劑的分子設計[J]. 吳莉莉,管國鋒,陳學梅.  計算機與應用化學. 2011(05)
[6]PVA-PFSA/PAN滲透汽化膜強化乙酸乙酯酯化脫水及工藝過程模擬[J]. 袁海寬,許振良,馬曉華,魏永明,齊峻,曾義紅.  華東理工大學學報(自然科學版). 2009(02)
[7]PVA-TEOS/PAN滲透汽化膜的制備及其乙酸乙酯脫水[J]. 袁海寬,許振良,馬曉華,魏永明,齊峻,曾義紅.  過程工程學報. 2008(05)
[8]乙酸乙酯和水萃取精餾分離溶劑的研究[J]. 顧正桂,林軍.  南京師范大學學報(工程技術版). 2005(02)
[9]乙酸乙酯的精制方法[J]. 于偉民,薛永強,梁西良,杜程.  化學與黏合. 2005(02)
[10]EFFECT OF NITROGEN-CONTAINING SOLVENTS ON VAPOR-LIQUID EQUILIBRIUM OF WATER-ACETIC ACID SYSTEM[J]. 胡興蘭,周榮琪.  化工學報. 2004(02)

博士論文
[1]離子液體性質預測及其在氣體分離中的應用[D]. 趙永升.中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所) 2017

碩士論文
[1]A型分子篩膜的制備及其對乙酸乙酯—水體系的分離性能研究[D]. 張前程.華東理工大學 2017
[2]液液萃取法分離乙酸乙酯—乙醇—水的研究[D]. 程瑩瑩.南京師范大學 2011



本文編號：3200054