加盐萃取精馏的研究进展

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1、加盐萃取精馏的研究进展董红星刘剑裴健(哈尔滨工程大学化工学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要阐述了加盐萃取精馏的原理和定标粒子理论在加盐萃取精馏中的应用，对加盐萃取精馏分离极性物系和非极性物系的现状进行了评述，并提出了若干需要深人研究的问题。关键词加盐萃取精馏定标粒子理论非极性体系ResearchAdvancesinExtractiveDistillationwithSaltDongHongxingLiuJianPeiJian(CollegeofChemicalEng．HarbinEngineeri

2、ngUniversity，HeilongiiangHarbin150001)AbstractInthispaper，theapplicationofextractivedistillationwithsalttheoryandscaledparticletheoryinextractivedistillationwasreviewed．Polarsystemsandnon—polarsystems，whichwerebyextractivedistillationtllsalt，andrelated

3、processmodelswerediscussed．SomecrucialissuestobeinvestigatedweresuggestedforthefurtherextractivedistillationwitIlsalt．Keywordsextractivedistillationwithsaltscaledparticletheorynon—polarsystems萃取精馏存在溶剂用量大，能量消耗大等缺点，进而增加了操作成本，抵消了由于加入溶剂提高相对挥发度而使理论塔板数减少的效果。

4、溶盐精馏也可以分离有恒沸点的溶液，它将非挥发的盐加入具有恒沸点的溶液中，通过盐效应来影响体系的相对挥发度，从而达到分离的目的。这种方法虽然效果显著，但存在着盐的回收、固体物料的输送、加入的盐容易结晶堵塞管道以及闭蚀等问题，因而也限制了它的发展。因此，人们考虑把萃取与溶盐精馏两者结合起来，开发了一种新型分离方法——加盐萃取精馏-1、2J即把盐加入溶剂而形成新的萃取精馏方法。它一方面利用溶盐提高欲分离组分之间相对挥发度的突出性能，克服纯溶剂效能差、用量大的缺点；另一方面能保持液体分离剂容易循环和回收便于

5、在工业生产上实现的优点。Ⅱ塾茎塑堡堡加盐萃取精馏是一种新的萃取精馏方法，其理论基础是盐效应理论。所谓盐效应是指盐加入饱和的非电介质水溶液而使其溶解度发生变化，它包括溶解度下降产生的“盐析”和溶解度增加产生的“盐溶”两种现象。目前，盐效应理论有Debye-McAulay静电理论、“范德华力理论”、McDevit-Long内压力理论、黄子卿盐效应机构、Pitser电解质溶液理论和定标粒子理论-3J。其中比较严格和有影响的是Deb)re-McAulay静电理论和“范德华理论”。“静电理论”主要考虑盐离子与

6、水分子的静电作用，而忽略其它力的作用。它认为在三元溶液中，水分子和非电解质分子有不同的介电常数，在离子的电场信息作用下，具有较高介电常数的分子聚集在离子周围，把具有较低介电常数的分子从离子的附近驱除，这个过程使体系的吉布斯自由能发生变化，因而改变了各组分的活度系数。“静电理论”是只考虑了静电力，而忽略了其它力的作用，同时在理论推导方面也采用了许多简化的假设。尽管如此，静电理论在盐效应的定性研究方面起了指导作用。“范德华力理论”综合考虑了盐与水，盐离子与非极性分子间，以及非极性分子间的相互作用能。这些

7、相互作用能中属于范德华能的有：①偶极子与偶极子的相互作用——取向能；②偶极子与感生偶极子的相互作甩一感生能；③非极性分子与原子间的相互作用能一色散能。在这3种范德华能中色散能是最重收稿日期：2O．O4—03—05作者简介‘：刘剑(1975一)，男，硕士生，董红星(1961～)，女，副教授，既究方向：化工传质与分离过程。一l6一维普资讯http://www.cqvip.com董红星等加盐萃取精馏的研究进展2004．VoI．18，No．5要的，尤其是对大盐离子与有机分子间色散力起主要作用。这一理论可以克

8、服静电理论的不足，但“范德华力”理论仍处于定性阶段。目前，盐效应理论中定标粒子理沦是比较新的一种提法，该理论从热力学和统计力学出发进行理论推导，物理意义明确；能用容易找到的分子参数计算盐效应常数，使用起来很方便；其公式及处理方法不仅对室温下的气体溶质，而且对室温下为液体的溶质也仍能适用，故本文着重介绍这一理论要点J。设有一三元体系：溶剂、盐和非电解质，令c和7为非电解质在溶剂中的浓度和活度系数，c。为盐的浓度。如果不存在化学反应，lgy最普适的公式为c和c的幂级数。l