试析稀水溶液中有机羧酸的萃取分离研究

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1、⑧中国近代第一所大学FOUNDEDIN1895天毕大摹TIANJINUNlVERSITY硕士学位论文I●学科专业：作者姓名：指导教师：天津大学化工学院2004年12月摘要本论文以丌发煤液化所产生水相副产物的分离技术为目的，对含乙酸、丙酸、丁酸的水溶液进行了萃取分离研究，以获得回收有机羧酸的可行工艺。该技术将对环保产生重大影响，给企业带来可观的经济效益。本文以高沸点溶剂为萃取剂，对有机羧酸进行络合萃取研究。通过一系列的相平衡实验，对几种萃取剂的萃取能力进行了比较，并确定出混合型溶剂的配比。实验中发现7301(C8---Clo叔胺)在增溶剂『F辛醇和稀释剂煤油的协同作用下对有机羧酸的萃取有较

2、高的分配系数。测定了该萃取剂在不同温度下萃取乙酸、丙酸、丁酸的相平衡数据。考察了脉冲填料塔对含乙酸8．27755％、丙酸1．381225％、丁酸O．491632％的水溶液的萃取分离效果，研究了萃取的～般规律，并确定出最适宜的工艺条件。小试研究结果表明：在25。C，当溶剂比为1，流量为0．7L／h，脉冲压力1．5kgf／cm2，脉冲频率1／5s’1时，羧酸的萃取效率可达到97％以上。用ASPENPLUS10．2软件中EXTRACT模型对萃取过程进行模拟，活度系数方程选用对液液平衡拟合精度最佳的UNIQUAC方程，方程参数通过回归平衡数据得到。模拟结果与实验结果能达到较好的吻合效果。本论文还

3、研究了温度对萃取效率的影响，温度越高，萃取效率越低，不利于萃取进行。本论文成果为煤液化所产生水相副产物的分离工艺的放大和工业化提供实验依据和设计方法。关键词：有机羧酸络合萃取液液平衡脉冲填料塔ASPENPLUSABSTRACTTogetareliablefeasibletechniqueofrecoveryofcarboxylicacidsfromaqueousby-productinliquefyingcoalprocess，thestudyofextractioncarboxylicacidsfromdiluteaqueoussolutionsiscarriedOUtinthispa

4、per．ThistechniquemustbegoingtOhavegoodeffectonenvironmentandbringmoreprofitstOcompanies．Theextractionofcarboxylicacidsbychemicalcomplexationwithhighboilingsolventsisinvestigated．Inthiswork，thebestmixedsolventisdeterminedbycomparingsolventswiththeirextractionability．Besidesthis，theliquid—liquidequ

5、ilibriumdataarepresentedforthesystemofaceticacid，propinicacid，butyricacidwiththisgivensolvent．Theseparationofcarboxylicacidsfromdilutesolutionswithpulsedpackedcolumnisstudiedandoptimaloperatingconditionisreceived．Theresultsshowthatextractefficiencycarlreach97％at25。C，whenvolumeflowsofbothsolventan

6、dfeedare0．7L／h，pulsefrequencyis1／5st,pulsepressureis1．5kgf／cm2SimulationiscarriedoutwithEXTRACTmodelinASPENPLUS10．2，usingUNIQUACmodelwhichismoresuitableforliquid—liquidequilibrium．Theparametersofactivitycoefficientequationcallbegottenbydataregressionfrommeasuredliquid—liquidequilibriumdata．Simula

7、tionresultsagreewellwiththeexperimentalvalues．Theeffectoftemperatureonextractionisinvestigated．Theresultsshowthatthehighertemperatureis，thelessextractionefficiencywillbereceived．Theresultsofthispaperwillprovidedependab