基于萃取精馏溶剂的选择及间歇萃取精馏过程研究

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1、天津大学硕士学位论文萃取精馏溶剂的选择及间歇萃取精馏过程研究姓名：黄悦申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：崔现宝20070101中文摘要本文通过理论分析、实验及模拟计算相结合的方法，对萃取精馏的溶剂选择和间歇萃取精馏过程的影响因素等进行了深入的研究。探索了近沸点同分异构体物系间歇萃取精馏溶剂的选择。采用经验法对顺一4．甲基环己胺一反4一甲基环己胺体系以及2，5．二甲基吡嗪一2，6．二甲基吡嗪体系进行了溶剂的筛选，并通过汽液平衡实验验证。对于顺4一甲基环己胺一反4甲基环己胺体系选择性相对较大的溶剂是

2、乙二醇，而对于2，5．二甲基吡嗪一2，6．二甲基吡嗪体系选择性相对较大的溶剂是苯酚。本文对于乙二胺一Ⅳ．乙基乙二胺体系的间歇萃取精馏进行了深入研究。通过基团贡献法选取B．苯乙醇为溶剂，而应用经验法选取乙二醇为溶剂。采用汽液平衡实验测定了乙二胺一Ⅳ-乙基乙二胺、乙二胺一乙二醇、Ⅳ-乙基乙二胺一乙二醇、乙二胺一Ⅳ-乙基乙二胺一乙二醇、乙二胺一Ⅳ．乙基乙二胺一B．苯乙醇的汽液平衡数据，拟合出乙二胺一Ⅳ-乙基乙二胺，乙二胺一乙二醇和肛乙基乙二胺一乙二醇的Wilson活度系数方程参数。实验数据和计算结果表明：乙二

3、醇是有效的溶剂，它能够改变乙二胺和Ⅳ-乙基乙二胺的相对挥发度，且使Ⅳ-乙基乙二胺成为易挥发组分，而B．苯乙醇的选择性较小，不是有效溶剂。在此基础上，进行了乙二胺一Ⅳ．乙基乙二胺体系的间歇萃取精馏实验，考察了以上两种溶剂对乙二胺一Ⅳ-乙基乙二胺萃取精馏分离过程的影响。本文建立了间歇萃取精馏通用模型，采用两点隐含法进行求解。以乙二胺一Ⅳ．乙基乙二胺和乙腈一水体系为例，进行间歇萃取精馏过程的模拟计算，研究了操作参数溶剂比、回流比、萃取剂进料温度及原料中溶剂含量对间歇萃取精馏过程的影响。关键词：间歇萃取精馏；溶

4、剂选择；UNIFAC；Wilson模型；汽液平衡；模拟计算ABSTRACTThesolventselectionforextractivedistillationandtheeffectsofdifferentoperationparametersonbatchextractivedistillationprocesswerestudiedviatheoreticalanalysis，experimentsandsimulation．‘Thesolventselectionforcloseboiling

5、isomersseparatedbyextractivedistillationWaSstudiedinthispaper．Accordingtoempiricalmethod,severalsolventswereselectedforthesystemsoftrans-4一methylcyclohexylamine—cis-4一methylcyclohexyl—amineand2,5一dimethylpyrazine-2,6-dimethypyrazine，andverifiedbythevapor

6、—liquidequilibriaexperiments．Thesolventswithrelativelylargesolventselectivityfortrans-4-methylcyclohexylamine--cis-4·-methylcyclohexylamineand2,5-·dimethyl··pyrazine-2,6-dimethypyrazineale，respectively,ethyleneglycolandphen01．Theseparationofethylenediami

7、ne—N-ethylethylenediaminebybatchextractivedistillationwerestudied．[3-phenylethylalcoholandethyleneglycolwereselected硒candidatesolventsbygroupcontributionmethodandempiricalmethodrespectively．Thevapor-liquidequilibriaforbinarymixturesofethylenediamine-N-et

8、hylethylene-diamine，ethylenediamine-ethyleneglycolandN-ethylethylenediamine·ethyleneglycolwereobtainedbythevapor-liquidequilibriaexperiments．TheparametersofWilsonmodelforthesebinarysystemswerecorrelatedbytheexperimentaldat