加盐萃取精馏分离乙腈-水物系

在0.101MPa、氯化钙乙二醇溶液的氯化钙含量和用量不同的条件下,测定了乙腈-水物系的汽液平衡数据。实验结果表明,氯化钙乙二醇溶液作为萃取剂可以消除乙腈-水物系的共沸点,提高乙腈-水物系的相对挥发度。采用NRTL模型对汽液平衡实验数据进行了关联,计算结果和实验结果的最大偏差为0.030。进行了乙腈-水物系的间歇加盐萃取精馏实验,以氯化钙质量分数为10%的乙二醇溶液为萃取剂分离乙腈-水物系,回流比为2:1,萃取剂流量和回流量之比为1:1,塔顶馏出物中乙腈的摩尔分数可达到99%,回收率为85%。

萃取精馏及进展

萃取精馏是一种特殊精馏方法 ,适用于近沸点物系和共沸物的分离。萃取精馏按操作方式可分为连续萃取精馏和间歇萃取精馏 ,间歇萃取精馏是近年发展起来的新的萃取精馏方法。萃取精馏的关键是溶剂的选择 ,以往萃取精馏采用的溶剂是单一溶剂 ,近年来人们开始研究使用混合溶剂 。

湿式干釜直接接触传热蒸发过程

研究了非均相载热体直接加热物料的低持液量蒸馏釜即湿式干釜的传热蒸发机理。对底部进料情况下单泡滴在连续相(热载体)中的直接接触传热蒸发过程进行了数学模拟。通过模拟计算研究了泡滴的初始直径对连续相液深、泡滴完全汽化时间、瞬时传热温差以及瞬时传热系数的影响。提出了极限深度的概念,并推导出连续相极限深度的计算公式,对泡滴所处液深超过极限深度时的变化情况进行了分析。

含麝香体系多元溶液固液平衡研究

测定了酮麝香、二甲苯麝香在单一溶剂和混合溶剂中的溶解度以及酮麝香的中间体 2 ,6 二甲基 4 叔丁基苯乙酮在不同溶剂中的溶解度 ,并且测定了多溶质多溶剂体系的固液平衡 ,采用UNIFAC活度系数法进行以上体系的固液平衡计算 ,计算结果与实验测定结果吻合良好。采用文中提出的方法不仅可以预测多溶质体系在溶液中共同达到饱和时的溶解度 ,而且可以预测部分溶质达到饱和时的溶解度 。

间歇萃取精馏分离乙腈-甲苯共沸体系

应用UNIFAC基团贡献法推导出的萃取剂选择模型,选出异丙苯、对叔丁基甲苯、对二乙基苯为乙腈-甲苯体系的萃取剂,通过气液平衡试验测定了乙腈-甲苯体系和乙腈-甲苯在萃取剂存在下的气液平衡关系,并应用UNIFAC活度系数模型进行气液平衡计算。通过间歇萃取精馏试验考察了不同萃取剂的效果,结果表明,对二乙基苯是最佳的萃取剂,同时研究了回流比、溶剂比对间歇萃取精馏的影响。

乙二胺与N-乙基乙二胺萃取精馏溶剂的选择

常压下,测定了乙二胺-N-乙基乙二胺、乙二胺-乙二醇、N-乙基乙二胺-乙二醇二组分物系的汽液平衡数据,由实验数据关联了Wilson模型参数。选取β-苯乙醇和乙二醇作为萃取剂,在萃取剂存在条件下进行了物系的汽液平衡计算和实验验证。实验和计算结果表明,乙二醇是乙二胺和N-乙基乙二胺萃取精馏的有效萃取剂,β-苯乙醇不是有效的萃取剂。采用乙二醇作为萃取剂时,N-乙基乙二胺与乙二胺的相对挥发度增大,原难挥发的组分N-乙基乙二胺转变为易挥发组分。

多元间歇精馏拟夹紧区的变化规律

拟夹紧区是精馏塔内出现的浓度变化很小的区域,对于精馏塔的操作和设计具有重要意义。本文通过恒摩尔持液模型进行模拟计算,讨论了理想多元物系间歇精馏过程中回流比和相对挥发度对拟夹紧区的影响及拟夹紧区的更替过程。在多元物系间歇精馏过程中,拟夹紧区的宽度随回流比和相对挥发度的大小而改变;拟夹紧区在塔内出现的位置是不断变化的,存在上拟夹紧区和中拟夹紧区的相互演化过程。

新工科背景下基于教材问题培养化工类大学生批判性思维的探索

培养创新人才是新工科建设背景下化工高等教育的重要任务,批判性思维是科技创新的前提和基础,也是培养学生创新能力的手段。批判性思维能力包括批判精神和批判思维技巧,通常是在通识课程中讲授和培养,将批判性思维融入到化工类专业课程中培养学生创新能力的案例尚少。本文以国外教科书《Chemical Product Design》中传热系数估算公式中的错误为例,引导学生利用批判性思维发现错误并通过研究分析改正公式。该案例在真实情境中训练学生批判性思维,对学生传统观念的改变和批判性思维技巧的养成都有良好的效果。

热敏物料间歇精馏过程

热敏物料是受热会发生化学反应产生杂质的物料,广泛存在于化学工业生产中,其分离提纯比较困难。间歇精馏过程是分离热敏性物料的一种重要方法。本文介绍了热敏物料受热险度和热稳定性指数概念以及热敏物料精馏设备的评价方法。综述了热敏物料间歇精馏工艺及设备的研究进展,如:冷存料循环釜式热敏物料间歇精馏、带有动态侧线出料的热敏物料间歇精馏和"湿式干釜"热敏物料间歇精馏。

基于COSMO-SAC模型的离子液体萃取剂的选择

COSMO-SAC模型是计算无限稀释活度因子的一种有效方法,只需知道分子结构,即可进行有机物或离子液体的无限稀释活度因子计算。COSMO-SAC模型中最耗时的计算步骤是产生σ-图谱(σ-profile)的量子化学计算。利用Materials Studio软件中的DMol3模块,建立了包含32种离子液体阴离子和191种离子液体阳离子的σ-图谱数据库。利用σ-图谱数据库和COSMO-SAC模型,针对离子液体液液萃取过程,提出了离子液体萃取剂的计算机辅助分子设计方法。以乙醇-乙酸乙酯体系为研究对象,选择了适宜的离子液体萃取剂,采用乙醇-乙酸乙酯-离子液体三元体系的液液平衡文献数据进行了验证。

离子液体萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])为萃取剂,对乙酸甲酯-甲醇共沸体系的萃取精馏过程进行了模拟。研究了原料进料位置、理论板数、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)等参数对萃取精馏过程的影响。模拟结果表明,乙酸甲酯的纯度随理论板数的增加先增加后趋于恒定,随萃取剂进料位置由塔顶向下移动而减小,原料进料位置、回流比和溶剂比存在最优值。利用模拟计算结果,获得了萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物的优化操作条件:理论板数27块,原料进料位置为第18块理论板,离子液体进料位置为第1块理论板,回流比为0.3,溶剂比为0.26。在此条件下,乙酸甲酯的纯度达到0.996 6。

常压催化氢化合成2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇的研究

本文对用２，２，６，６－四甲基－４－哌啶酮以常压催化氢化法合成２，２，６，６－四甲基－４－哌啶醇进行了研究。重点研究采用塔式反应器时影响催化氢化的有关因素，如催化剂的性能、用量、三丙酮胺的浓度、溶剂的选择等。建立了常压催化氢化合成哌啶醇的方法。确定了有关技术参数，在最佳条件下哌啶醇的产率达９７％，纯度达９９％。

乙酸与丁醇酯化反应精馏过程

对乙酸和丁醇酯化反应精馏进行了实验研究和数学模拟．以Hayden-O’Connell公式和“化学理论”计算逸度系数，以NRTL方程计算活度系数，从而为模拟过程提供了较为准确的热力学数据，数学模型采用松弛法求解，计算结果和实验结果吻合良好．

盐效分离作用理论预测

研究了盐效分离基本原理,采用选择性溶剂化模型,利用定标粒子理论计算盐在含水体系中的标准摩尔迁移自由能。提出了将迁移自由能与相平衡中盐效应的大小结合起来,用迁移自由能理论解释相平衡中的盐效应。文中计算了盐在6种含水体系的标准摩尔迁移自由能,并与其盐效应进行了对比,研究发现在含水体系中盐效应随盐的标准摩尔迁移自由能增大而增大,因此在盐效分离过程中可以采用标准摩尔迁移自由能模型选择有效的盐作分离剂。

常压下叔丁醇-水-乙二醇体系汽液平衡测定与关联

在常压(101.3 kPa)下,采用改进的Othmer汽液平衡釜测定了叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据,对所测得的数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性。用NRTL模型对叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据进行关联,得到二元交互作用参数,并用这些参数计算汽相组成及平衡温度,计算结果与实验数据吻合。测定了叔丁醇-水-乙二醇三元体系的汽液平衡数据,乙二醇存在下,叔丁醇-水体系的相对挥发度大幅提高,证明乙二醇是萃取精馏分离叔丁醇-水体系的优良溶剂。

橡胶促进剂NS的绿色合成工艺与应用研究进展

橡胶硫化促进剂按照化学结构可以分为醛胺类、秋兰姆类、硫脲类、二硫代氨基甲酸盐类、噻唑类、胍类、黄原酸盐类和次磺酰胺类等,其中次磺酰胺类促进剂具有抗烧焦时间长、硫化活性大、硫化平坦性高、力学性能优良等优点,应用最为广泛。促进剂NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺,TBBS)与其他次磺酰胺类促进剂相比,因在硫化过程中不产生致癌毒性物质亚硝胺,被誉为“标准促进剂”。本文回顾了以次氯酸钠为氧化剂合成促进剂NS的传统方法;综述了催化氧化法、氯气氧化法、电解氧化法和双氧水氧化法等绿色合成工艺;简要概述了微通道反应器在合成促进剂NS方面的工业应用。同时简介了促进剂NS在天然橡胶、丁苯橡胶、二氧化硅填充橡胶的改性剂以及合成氨基磷酸酯等领域的应用。

溶液结晶用于分离人造麝香的研究

对酮麝香溶液结晶的分离进行了系统地研究， 给出了全部计算公式， 同时克服了传统结晶器的缺点， 设计了一种可以实现多级分离的结晶器， 并建立了该结晶器的实验装置， 它集结晶、过滤、洗涤于一体。

N,N'-二(4,4,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺的合成

初步探讨了以三丙酮氨与己二胺为原料合成Ｎ，Ｎ－二（２，２，６，６－四甲基－４－哌啶基）己二胺，并对不同的工艺路线和反应的影响因素如催化剂、温度等进行了研究，发现以Ｐｄ／Ｃ为催化剂的一步法有着明显的三丙酮氨开环副反应，给出复杂的反应混合物。

萃取精馏中二元混合溶剂的研究

通过实验找到了一个萃取精馏分离苯/环己烷近沸点体系的新的二元混合溶剂:N,N-二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺,并确定了该溶剂的最佳组成,实验测定结果表明,该混合溶剂分离效果和溶剂性能均优于文献报道的溶剂,文中最后分析了混合溶剂优于单一溶剂分离效果的原因.

带有冷存料塔釜的热敏物料间歇精馏

提出了带有冷存料塔釜的热敏物料间歇精馏流程,该流程包括冷存料塔釜、预热 冷却器、循环泵、蒸发器和精馏塔及冷凝器。该过程的设备降解指数比常规间歇精馏过程小得多。通过模拟计算,研究了回流比、预热 冷却器面积、塔釜冷却量、蒸发器加热量以及泵循环流量对热敏精馏过程的影响。