甲醇-碳酸二甲酯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系的等压汽液平衡测定及UNIFAC关联

在101.32 kPa下,用改进的Othmer汽液平衡釜测定了甲醇-碳酸二甲酯(DMC)-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([omim]BF4)物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联,得到了新基团—OCOO—与—CH2—,CH3OH,—[mim]BF4基团间的UNIFAC作用参数。与传统基团划分的UNIFAC模型关联结果相比,采用新基团划分法推算得到的汽液平衡数据与实验值偏差更小。实验结果表明,加入离子液体[omim]BF4使汽液平衡线偏离甲醇-DMC二组分物系的汽液平衡线,[omim]BF4含量越大,偏离程度越大;[omim]BF4具有明显的盐析效应,能消除甲醇-DMC物系的共沸点;[omim]BF4可作为甲醇-DMC物系萃取精馏的溶剂;UNIFAC方程可用于预测甲醇-DMC-[omim]BF4物系的汽液平衡。

常压下甲醇-碳酸二甲酯汽液平衡测定及其萃取剂选择

甲醇(MeOH)与尿素催化合成碳酸二甲酯的工艺路线是目前最有发展前途的一种合成方法,但该过程中由于使用了过量的甲醇,在合成中形成了碳酸二甲酯和甲醇的共沸物,分离困难。已报道的分离方法中萃取精馏,在经济效益、操作和安全方面都优于其他方法。草酸二甲酯,碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯均可作为萃取精馏分离DMC的萃取剂,但MeOH-DMC-萃取剂萃取精馏的数学模型尚未见报道,所以有必要研究MeOH-DMC及其与萃取剂体系的汽液平衡数据。本文在常压下,用改进的Othmer釜测定了MeOH-DMC二元汽液平衡数据,并用Margules,VanLaar,Wilson,NRTL,UNIQUAC方程对实验数据进行了关联,并利用UNIFAC方程模拟推算了MeOH-DMC-萃取剂(草酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)三元体系在常压下的汽液平衡,为建立萃取精馏法分离DMC与甲醇共沸体系的数学模型提供了必要的汽液平衡(VLE)数据。

甲醇-苯-离子液体等压汽液平衡数据的测定

在101.32kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯与三种离子液体的三元物系的等压汽液平衡数据,即甲醇-苯-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4),甲醇-苯-1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4),甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)。实验结果表明,加入离子液体可以使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4表现出明显的盐析效应,使甲醇对苯的相对挥发度发生改变,消除了甲醇—苯物系的共沸点。离子液体对甲醇的盐析效应顺序为:[OMIM]BF4>[BMIM]BF4>[EMIM]BF4。因此[OMIM]BF4可以作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。

甲醇-苯-l-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系汽液平衡的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联。实验结果表明,加入离子液体[OMIM]BF4使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,[OMIM]BF4含量越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4具有明显的盐析效应,能增大甲醇与苯的相对挥发度,随[OMIM]BF4含量的增加,甲醇与苯的相对挥发度增加,当x([OMIM]BF4)=30%时,甲醇-苯物系的共沸点消失。[OMIM]BF4可作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。

甲醇-碳酸二甲酯-离子液体等压汽液平衡数据测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM]BF4)的甲醇-碳酸二甲酯的等压汽液平衡数据,和含离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)的甲醇-碳酸二甲酯的等压汽液平衡数据。结果表明:加入[EMIM]BF4和[OMIM]BF4,汽液平衡线偏离甲醇-碳酸二甲酯物系的汽液平衡线;离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大;[EMIM]BF4与[OMIM]BF4表现出明显盐效应,使甲醇对碳酸二甲酯的相对挥发度发生改变,均消除了甲醇-碳酸二甲酯物系的共沸点。离子液体对甲醇的盐析效应顺序为:[OMIM]BF4>[EMIM]BF4。因此,[EMIM]BF4和[OMIM]BF4可以作为甲醇-碳酸二甲酯物系萃取精馏的溶剂,汽液平衡数据的测定可为分离过程优化设计提供依据。

乙醇-水-离子液体三元体系的气液平衡测定及其萃取精馏试验

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了乙醇-水-1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMIM]+[DMP]-)物系等压气液平衡数据。实验结果表明,加入[MMIM]+[DMP]-使气液平衡线偏离乙醇-水二组分物系的气液平衡线,[MMIM]+[DMP]-含量越高,偏离程度越大;[MMIM]+[DMP]-表现出盐效应,使乙醇对水的挥发度发生改变,消除了乙醇-水物系的共沸点;并以[MMIM]+[DMP]-作为乙醇-水物系萃取精馏的溶剂,进行了萃取精馏的小型工艺试验,结果塔顶乙醇质量分数达到99.5%,能够满足工业要求。

甲醇-乙腈-l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐三组分物系的汽液平衡

在101.32 kPa下,用CE-2型Othmer汽液平衡釜测定了甲醇-乙腈-l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)三组分物系的等压汽液平衡数据;采用UNIFAC方程对实验数据进行了关联。实验结果表明,与未加入[bmim]BF4相比,加入[bmim]BF4后甲醇-乙腈二组分物系的汽液平衡线产生偏离,[bmim]BF4含量越高,偏离程度越大;[bmim]BF4具有明显的盐析效应,当[bmim]BF4的含量为10%(x)时,甲醇-乙腈物系的共沸点消失;UNIFAC方程可用于预测甲醇-乙腈-[bmim]BF4三组分物系的汽液平衡。

UNIFAC关联甲醇-碳酸二甲酯汽液平衡

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-碳酸二甲酯二元物系的等压汽液平衡数据。利用UNIFAC模型对实验数据进行了拟合,得到了新基团—OCOO—与—CH_3—,CH_3OH基团间的UNIFAC作用参数,扩充了UNIFAC模型的应用范围。与原始基团划分的UNIFAC模型关联结果相比,采用新基团划分法推算得到的汽液平衡数据与实验值偏差更小,说明新基团划分更合理,并利用拟合的参数对含有碳酸酯物系的汽液平衡进行了验证。

高架火炬消烟结构改进

为改善某厂高架火炬消烟性能,针对高架火炬燃烧头结构进行改进,提高火炬燃烧头空气引射量,促进火炬气与空气混合。开展试验研究对火焰形态和消烟临界鼓风空气系数进行研究,分析改进结构火炬的消烟性能和可行性。试验结果显示,改进结构火炬可促进火炬气与空气混合,提高火炬气燃烧效率,降低消烟临界鼓风空气系数,提高火炬燃烧头消烟性能,具备工业应用可行性。