含离子液体多组分体系汽液相平衡的测定和关联

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1、北京化工大学硕士学位论文含离子液体多组分体系汽液相平衡的测定和关联姓名：Zakariya.R.Abusen申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李春喜20050530北京化工大学硕士学位论文含离子液体多组分体系汽液相平衡的测定和关联摘要萃取精馏广泛得用于石油化工过程中。由于萃取剂与混合物中某些组分有特殊的亲和作用因而可被用于分离过程，加入萃取剂组分的相对挥发度被提高，甚至可以移动共沸点，有利于提高分离效率。众所周知，萃取精馏的关键因素是找到一种合适的有效的萃取剂。近些年来，—类新的化合物“离子液体”产生了，它对珊有的分离技术产生了较大的突破，与传统溶剂相比，离子

2、液体具有一些独特的性质，比如，没有挥发性，是一种熔融盐，因此它对流体相平衡所产生的盐效应是非常值得期待的。在本研究中，通过实验研究离子液体对汽液相平衡产生的盐效应，对在萃取精馏过程中使用了离子液体作为一一种绿色萃取剂的可能性进行初步探索。水一乙醇体系作为一种典型的共沸混合物被研究。纯水和纯乙醇的蒸气压被系统的测定，二元混合物：水一乙醇，水一澳化1一丙基一3一甲基咪唑，三元混合物水一乙醇一溴化1一丙基一3一甲基咪唑在不同温度离子液体不同含量的情况下使用修正沸点法测定的体系的气压。实验结果用Antoine方程进行关联，关联结果良好。实验结果说明由于离子液体与溶剂之间的亲

3、和力溶剂的蒸气压显著的降低，亲和力不同，蒸气压阿氐程度不同，这于普通无机盐的盐效应相似。北京化工大学硕士学位论文纯苯、水及乙醇同三种不同的离子液体[BⅫM】fBr】，IBMnVq[P(OXOBu)20]，嘞佃叼【a】。对于苯一离子液体体系，仅测定了苯--[BM／M][P(OXOBu)20]体系的蒸气压，由于苯同其它两种离子液体的相互溶解度很低，所以没有测定其蒸气压。以上所提到的所有的离子液体都是可溶于水和乙醇的，因此通过沸点法测定不同温度范围内含不同浓度离子液体的水一离子液体，乙醇一离子液体的气压，通过NRTL方程和Antoine方程关联。此外，含离子液体的二元混合

4、物中溶剂的活度系数通过NRTL方程被讨．算。结果表明由于离子液体在某种程度上改变了溶剂的相对挥发度，乙醇、zion苯的蒸气压显著地降低了。此外，在1013v,_pa下苯一乙醇、苯一乙醇一[BMIM][P(O)(OBu)20]和苯一乙醇-[mvflMl[a]的等压汽液相平衡数据被测定。无离子液体的二元体系的等压汽液相平衡数据与使用NRTL模型预测的数据进行对比，二者符合良好。实验结果表明离子液体[a心ltal和fBM玎哪田，o)(oB畦o】对于分离苯一乙醇体系是有效的溶剂。进而，由于添加了离子液体，体系的共沸点消除了。本文研究结果表明：离子液体在工业上可用于分离因子较

5、低的体系及共沸体系的萃取精馏。研究离子液体在萃取精馏过程中的应用是具有一定前景的。关键词：离子液体，汽液平衡，活度系数，相对挥发度，关联北京化工大学硕士学位论文MEASUREMENTANDCoRREL棚oNoF、APOR-UQUIDEQUILIBRIAFORMULⅡCoMPoNENTIoNICLIQUIDSCoNTAININGSYSTEMSExtractivedistillation，aspecialdistillationtechnology,iswidelyusedinpetrochemicalengineering．Whereallextractiveagen

6、tisusedforitsspecialaffinitytosomecomponentsofthemixturetobeseparated，andhencetherelativevolatilityofthecomponentcanbeimproved，andevenazeotropicpointCallberemoved，whichgreatlyfacilitatetheseparationefficiency．Asiswellknownthatthekeyfactorforextractivedistillationiswhe山erasuitableandeff

7、icientextractivesolventisavailable．Inrecentyears，anewclassofcompounds，knownas“ionicliquids’’0Ls)hasemerged，whichmaygiverisetosomebreakthroughintheseparationtechnologyofchemicalengineering,assomeattributesofionicliquidsarequiteuniquecomparedtotraditionalmolecularsolvents，forexample，it