油酚分离过程低共熔溶剂的筛选及萃取性能研究

低温煤焦油中酚类化合物的高效分离在工业上具有重要意义。采用COSMO-RS模型对40种用于间甲酚-异丙苯分离的低共熔溶剂进行筛选,结合σ-profile和σ-potential对筛选得到的低共熔溶剂的高萃取性能进行分析。并采用液液相平衡实验对筛选结果进行验证,优化了萃取工艺条件。结果表明,COSMO-RS模型筛选得到的氯化胆碱(ChCl)∶乙二醇(EG)(1∶2)、ChCl∶丙三醇(Gly)(1∶2)、ChCl∶乳酸(LA)(1∶2)三种低共熔溶剂与间甲酚之间存在较强的氢键相互作用,与异丙苯之间存在排斥作用。液液相平衡实验证实了COSMO-RS筛选结果的可靠性,其中ChCl∶EG(1∶2)具有最高的分配系数和选择性系数,且黏度最低,被选定为最佳的低共熔溶剂。在25℃、ChCl∶EG(1∶2)与模型油质量比为1∶1时,ChCl∶EG(1∶2)对间甲酚萃取率高达98.41%,同时异丙苯夹带量仅为8.41%,并且具有良好的循环使用性能。

油酚分离过程离子液体萃取溶剂的多尺度筛选

离子液体作为萃取溶剂已广泛用于油酚混合物的分离,但由于阴阳离子的可调控性,不同离子液体的性质差异较大,快速筛选得到具有应用前景的离子液体至关重要。针对间甲酚-异丙苯分离体系,采用COSMO-RS模型考察不同阴阳离子结构对离子液体分离性能的影响,并通过分子间相互作用能进行分析。在此基础上,提出一种多尺度的离子液体筛选方法,该方法包含无限稀释热力学性质计算、物性估算、相平衡关系计算和过程性能评价。该多尺度方法从分子尺度到单级平衡尺度,再到多级平衡尺度对离子液体进行逐步筛选。结果表明,1-乙基吡啶硫氰酸盐([C_(2py)][SCN])和1-乙基吡啶双氰胺盐([C_(2py)][DCA])是最终筛选得到的两种更具有油酚分离应用前景的离子液体。