动态法辅助筛选萃取精馏分离环己烷-苯混合物的溶剂

采用基于UNIFAC模型(改进UNIFAC模型)的较严谨的"动态法"替代传统的"静态法",以FORTRAN语言开发了萃取精馏法分离沸点接近液体混合物(含共沸物)的萃取剂筛选和多元气液平衡预测程序. 经文献中的乙醇-水体系气液平衡实验数据验证,UNIFAC模型和改进UNIFAC模型的平衡气相组成预测结果平均相对误差分别为3.26%和1.74%,表明所开发的程序具有良好的可靠性和适用性. 采用基于改进UNIFAC模型的"动态法"对萃取精馏法分离环己烷-苯混合物的萃取剂进行了计算机高通量筛选,根据适宜萃取剂选取原则和计算结果,经综合考虑选出较好的萃取剂为二氯甲烷和1,2,3-三氯丙烷. 选取二氯甲烷做实验验证,测定了环己烷-苯-二氯甲烷分离体系的部分气液平衡实验数据,结果表明实验值与计算值吻合良好. 以二氯甲烷作为萃取剂具有能耗低、待分离体系热稳定性好和有效能损失小的优点.     

萃取精馏分离乙腈-正丙醇的研究

采用萃取精馏的方法分离乙腈-正丙醇的共沸物系。首先利用溶剂选择原理和UNIFAC基团贡献法选出N-甲基吡咯烷酮作为萃取精馏的萃取剂,同时采用NRTL模型对常压下乙腈-正丙醇物系和加入萃取剂N-甲基吡咯烷酮后的汽液平衡进行模拟和实验验证,模拟结果与实验数据吻合较好。然后通过间歇萃取精馏实验进一步考察所选萃取剂的分离效果。结果表明,N-甲基吡咯烷酮能够打破共沸,有效分离乙腈-正丙醇共沸物系。采用有28块理论板的填料塔,萃取剂进料位置为第4块板,溶剂比为1.0,回流比为3,可以从塔顶得到质量分数为98.6%的乙腈产品。最后,用Aspen Plus软件对乙腈-正丙醇物系的连续萃取精馏流程进行了模拟,得出的参数为进一步的工业应用奠定基础。     

萃取精馏分离甲醇-甲苯共沸物的研究

利用UNIFAC基团贡献法对常用萃取剂进行了筛选,选取邻二甲苯作为该二元共沸物的萃取剂,并通过汽液平衡实验对其分离效果进行了验证;进行甲醇 甲苯分离的间歇萃取精馏实验考察所选萃取剂的效果。结果表明：邻二甲苯能够有效提高甲醇 甲苯的相对挥发度。间歇萃取精馏塔塔板数为30,溶剂比为1,恒回流比(R=3)操作下塔顶得到摩尔分数为99.688%的甲醇产品。     

从溶剂油中提纯连三甲苯的萃取精馏溶剂选择

为了快速准确地选择萃取精馏溶剂,由190#溶剂油萃取精馏获取高纯度连三甲苯,运用UNIFAC模型,计算了质量比为4∶1的连三甲苯-茚满体系在苯乙酮、乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、二甲基亚砜和环丁砜5种溶剂中在17.47 kPa下的相对挥发度。同时测定了对应5个体系的汽液平衡数据,计算值和实验值的相对平均偏差均小于6％,两者吻合良好。结果表明：环丁砜较适宜作为萃取剂。与其它萃取剂选择方法比较,这种UNIFAC模型预测和实验验证相结合的方法具有快速准确的优点。     

动态法筛选萃取精馏分离乙酸丁酯-丁醇-水共沸物的溶剂

采用基于改进UNIFAC模型的动态法对萃取精馏法分离乙酸丁酯-丁醇-水共沸物的萃取剂进行了计算机高通量筛选,根据适宜萃取剂选取原则和计算结果,经综合考虑选出较好的萃取剂为甲醇、乙醇、环氧乙烷。选取乙醇进行实验验证,测定了乙酸丁酯-丁醇-水-乙醇体系的部分汽液平衡实验数据;泡点温度tb、加入溶剂后平衡汽相组成的计算值与实验值吻合良好;以乙醇作为萃取剂具有热负荷小、毒性低和热稳定性好的优点。结果表明,采用基于改进UNIFAC模型的动态法筛选萃取精馏法的溶剂具有良好的可靠性和适用性,可以极大地节省人力、物力和财力。     

间歇萃取精馏分离环己烷-正丙醇的研究

首次研究了间歇萃取精馏方法分离环己烷-正丙醇二元共沸物。通过溶剂选择原理选出DMF作为分离此共沸物系的溶剂,采用UNIFAC模型对常压下环己烷-正丙醇物系和加入溶剂DMF后的物系进行气液平衡模拟,并进行了实验验证,其中模拟结果与实验数据吻合较好。通过间歇萃取精馏分离此共沸物的实验研究来进一步考察所选萃取剂的效果。结果表明,DMF能够消除环己烷-正丙醇共沸物系的共沸点,采用有30块理论板的填料塔,萃取剂进料位置为第4块板,溶剂质量比为1∶1,回流比为3∶1时,塔顶环己烷产品质量分数为96.2%,回收率为72.2%。     

间歇萃取精馏分离乙腈-水体系

选择乙二醇为分离乙腈-水体系的萃取剂,在压力0.101 MPa条件下,测定了乙腈-乙二醇物系的汽液平衡数据。采用Wilson模型对试验数据进行关联,得到Wilson模型参数,α1,3=5 683.6,α3,1=576.4(下标1代表乙腈,3代表乙二醇),关联的计算结果和试验结果的最大偏差为0.015 7。测定了乙二醇存在下乙腈-水物系的汽液平衡数据,试验结果表明乙二醇做萃取剂能够消除乙腈-水物系的共沸点。进行了乙腈-水物系的间歇萃取精馏试验,回流比为2.0,萃取剂流量与回流量之比(溶剂比)为4.1,塔顶产品中乙腈的摩尔分数x达到0.988,乙腈的回收率为75%。应用Chemcad软件考察溶剂比和回流比对产品纯度及塔顶产品量的影响,确定适宜溶剂比为3.0,其回流比值在0.5~2.0之间。     

萃取精馏分离甲醇-苯

采用萃取精馏的方法分离甲醇-苯的共沸物系。首先采用UNIFAC基团贡献理论并结合经验选取萃取剂,最终确定萃取剂为氯苯。对常压下甲醇 苯物系应用UNIFAC模型计算各组分的汽液相组成,并进行汽液平衡实验验证,计算结果与实验数据吻合较好。通过间歇萃取精馏实验进一步考察验证所选萃取剂的分离效果。结果表明,氯苯能够打破甲醇-苯的共沸,进而分离甲醇和苯。溶剂物质的量之比为1、回流比为3、填料塔理论板数为30、溶剂回收段理论塔板数为4时产品甲醇回收率达到98%,说明氯苯能够作为萃取剂分离甲醇-苯二元共沸物系。最后,对甲醇-苯物系的连续精馏过程应用Aspen Plus进行了模拟计算,并且考察了回流比、萃取剂进料流率等参数对产品纯度的影响规律,为进一步实验研究及工业应用提供理论和实践基础。     

萃取精馏分离丙醇-水-乙酸丙酯混合物

为挑选萃取精馏分离丙醇-水-乙酸丙酯混合物较好的溶剂,采用基于UNIFAC模型的动态法对待选溶剂进行了计算机高通量筛选。根据加入溶剂后体系互溶性和相对挥发度大小的预测结果,经综合考虑选出较好的萃取剂为丁醇和甲醇。选取丁醇为溶剂做实验验证,测定了丙醇-水-乙酸丙酯-丁醇体系的部分汽液平衡实验数据;泡点温度tb、加入溶剂后的相对挥发度α和平衡气相组成yi的计算值与实验值吻合良好,这表明采用基于UNIFAC模型的动态法筛选萃取精馏的溶剂具有良好的可靠性和适用性。     

UNIFAC基团贡献法研究及应用进展

UNIFAC 基团贡献法是推箅组分活度系数应用最广泛的模型之一.介绍了UNIFAC基团贡献法的研究进展,分析了UNIFAC模型在气液平衡(气体溶解度、纯组分的蒸汽压、典型气液平衡预测)、液液平衡(液体混合物的表面张力、萃取精馏体系、聚合物溶液粘度的推算、典型液液平衡预测)、固液平衡(同分异构体的平衡体系、固体溶解度的计算)体系的应用领域及其局限性,并针对UNIFAC基团贡献法存在的问题,提出UNIFAC基团贡献法的研究方向和具体的研究内容.     

改进的UNIFAC模型在萃取精馏溶剂选择的应用

针对基团贡献法在萃取精馏溶剂选择的运用，首先测定了乙醇一水等七个共沸体系在相应的萃取剂体系中的汽液平衡数据，然后对溶剂的选择性进行了分析并考察了溶剂比(质量比)对轻重组分之间相对挥发度的影响；利用修正的UNFIAC模型对实验数据进行了关联和比较，计算值和实验值的相对误差均在5．0％以内；与萃取精馏溶剂选择的其它方法相比，利用改进的UNIFAC模型预测和实验相结合的方法在实际运用中更具有高效性。     

萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇共沸物系

首先根据汽液平衡实验数据采用UNIFAC法进行VLE关联。然后通过定性判断、基团贡献法定量估算选择该二元物系的合适萃取剂为乙二醇。通过气液平衡实验对萃取剂的有效性进行验证．比较了不同溶剂比对四氢呋喃,乙醇相对挥发度的影响,当溶剂比为3时,相对挥发度为2．26。最后进行精馏实验验证过程的可行性。     

萃取精馏过程中萃取剂选择及萃取条件研究

采用改进的UNIFAC模型,借助于MATLAB计算软件,编制了相应的计算程序,用于萃取精馏过程中萃取剂的选择、萃取性能的考察以及萃取条件的影响研究。通过对甲醇-乙酸甲酯共沸体系在不同萃取剂和不同萃取条件下相对挥发度的计算,选择出适宜的萃取剂,并讨论了温度和溶剂比对相对挥发度的影响。