试析二甲基亚砜的稳定化及其汽液相平衡研究

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1、北京化工大学硕士学位论文二甲基亚砜的稳定化及其汽液相平衡研究姓名：李果申请学位级别：硕士专业：化学工程与技术指导教师：李春喜20100530二甲基亚砜的稳定化及其汽液相平衡研究摘要二甲基亚砜(DimethylSulfoxide)作为一种重要的化工原料以及性能优良的溶剂，对聚合物有很好的溶解作用，大量用于碳纤维生产过程的纺丝阶段。工业上，DMSO-H20溶液主要通过精馏进行脱水，以得到纯净的DMSO。但是DMSO在高温下容易发生热分解，造成溶液的变质和环境污染。本文对DMSO．1-120的其他分离方式进行了研究，找

2、到一种能显著提高DMSO热稳定性的物质，测定了DMSO相关体系的汽液平衡数据。论文主要工作如下：l、研究了氯仿用作萃取剂对DMSO-H20溶液分离效果的影响，测定了液液平衡数据。结果发现，DMSO在有机相和水相中的分配系数不够大，因此氯仿不能用作DMSO．H20溶液的萃取剂。2、研究了若干种无机、有机物对DMSO．H20溶液热稳定性能的影响，用GC．MS检测TDMSO的分解产物，并用高效液相色谱法对DMSO的分解情况进行了分析。结果发现，N，N．二甲基甲酰’胺(DMF)对DMSO的稳定效果最好，最佳投入量为：DⅧ

3、／DMSO=O．01(质量分数)，此时DMSO的热稳定性提高3倍。3、采用拟静态沸点仪测定了二元体系DMSO．DMF，DMSO--H20和三元体系DMSO-DMF．H20在不同温度和组成时的饱和蒸汽压数据。用NRTL模型对二元数据进行了关联，用关联得到的二元模型参数预测计算了三元体系的饱和蒸汽压数据，理论计算与实验值符合良好。通过T_x-v相图发现，少量DMF的加入对DMSO．H20体系的汽液平衡影响较小，基本不影响DMSO．H20的精馏分离效果，因此DMF可以作为一种稳定剂加入到DMSO中用于碳纤维的生产过程。

4、关键词：二甲基亚砜，N’N-二甲基甲酰胺，稳定性，NRTL模型，汽液相平衡IlABSTRACTTHERMALSTABILITYOFDMSOANDVAPORLIQUIDEQUILIBRIUMOFDMSOAQUEOUSSOLUTIONABSTRACTDMSO(DimethylSulfoxide)is狃importantchemicalandsolvent．Ithasbeencommerciallyusedinthespinningprocessofcarbonfiberproductionduetoitsexcell

5、entdissolvingabilityforpolymers．Inthisprocess，pureDMSOisobtainedbyrectificationofDMSO—H20solution．However,DMSOtendstodecomposeathightemperature，resultinginenvironmentalpollution．Inthispaper,otherseparationmethodofDMSO—H20wasstudied．WefoundasubstancewhichCansi

6、gnificantlyimprovethethermalstabilityofDMSO,andthenmeasuredthevapor-liquidequilibriumofseveralsystemsinvolvingDMSO，waterandDMEThemainworkofthisthesisis舔follows．Firstly,wemeasuredtheliquid-liquidequilibriumdataandstudiedthepossibilityofusingchloroformasextract

7、antfortheseparationofDMSO·H20solution．TheresultsshowedthatchloroformisnotfeasiblefortheseparationofDMS0．watermixtureviaextractionduetothelOWdistributioncoemcientofDMSObetweenchloroformphaseandwaterphase．Secondly,westudiedtheinfluenceofseveraladditivesonthethe

8、rmalstabilityIllofDMSO-H20solution,detectedthedecompositionproductsbyG-C-MStechnology,andanalyzedthedecompositionrateDMSObyHPLCmethod．TheresultsshowedthatDMFhasthebesteffectonenhancingthe