四氢呋喃对离子液体水溶液二氧化碳水合物生成特性影响

为改善离子液体1-胺丙基-3-甲基咪唑溴([APMIm][Br])水溶液CO_2水合物的生成特性,加入四氢呋喃(THF)形成复配溶液体系,研究复配体系中吸收CO_2同时生成水合物的特性。建立可视化高压反应釜,在273.15—288.15 K、0.5—3.5 MPa条件下,测试了不同浓度的[APMIm][Br]和THF体系中水合物-溶液-CO_2气体三相相平衡数据。实验结果表明:离子液体会抑制CO_2水合物生成,而THF能有效促进离子液体水溶液CO_2水合物的生成,水合物生成压力可大幅降低。基于离子液体水溶液缔合特性的活度系数模型理论和气体水合物的Van der Waals-Platteeuw模型理论,对复配溶液中CO_2气体水合物的相平衡进行了计算,与实验值相比,平均相对误差为1.84%。复配溶液对低压二氧化碳表现出良好的溶液吸收和气体水合物生成双效捕获能力。     

负载[APMIm][Br]离子液体吸收CO_2的性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm][Br])离子液体通过化学反应捕集CO2。采用浸渍-蒸发将[APMIm][Br]离子液体负载在硅胶表面,通过比表面孔隙吸附测定仪、热重分析仪(TGA)对吸收剂的结构与性能进行研究,负载量为10%~50%,温度为303.15~323.15 K,CO2浓度分别为10%、30%、50%。结果表明:硅胶表面的离子液体薄膜厚度达到86 nm(负载40%)时,具有最快的吸收速率,且受CO2浓度和温度变化的影响较小,平衡吸收量在50%CO2体系中达到理论吸收量的80%,随着温度的升高而降低,当负载量为50%时,膜厚增加到230 nm,导致吸收速率和平衡吸收量大幅度下降。值得注意的是:负载离子液体吸收剂在循环使用3次之后,结构与性能均保持不变,表现出一定的工业运用前景。     

负载[APMIm][Br]离子液体吸收CO2的性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐（[APMIm][Br]）离子液体通过化学反应捕集CO₂。采用浸渍-蒸发将[APMIm][Br]离子液体负载在硅胶表面,通过比表面孔隙吸附测定仪、热重分析仪（TGA）对吸收剂的结构与性能进行研究,负载量为10%～50%,温度为303.15～323.15 K,CO₂浓度分别为10%、30%、50%。结果表明：硅胶表面的离子液体薄膜厚度达到86 nm（负载40%）时,具有最快的吸收速率,且受CO₂浓度和温度变化的影响较小,平衡吸收量在50% CO₂体系中达到理论吸收量的80%,随着温度的升高而降低,当负载量为50%时,膜厚增加到230 nm,导致吸收速率和平衡吸收量大幅度下降。值得注意的是：负载离子液体吸收剂在循环使用3次之后,结构与性能均保持不变,表现出一定的工业运用前景。     

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

含离子液体乙腈-正丙醇体系的等压汽液平衡

常压(101.3 kPa)下, 测定了如下体系的汽液平衡数据:乙腈-正丙醇-氯化1-苄基-3-甲基咪唑([BzMIM][Cl])、乙腈-正丙醇-溴化1-苄基-3-甲基咪唑([BzMIM][Br])、乙腈-正丙醇-溴化1-己基-3-甲基咪唑([HMIM][Br]), 考察了3种离子液体对乙腈-正丙醇体系相平衡行为的影响。实验结果表明, 3种离子液体都能够提高乙腈对正丙醇的相对挥发度, 3种离子液体提高相对挥发度的顺序为 [BzMIM][Cl] > [BzMIM][Br] > [HMIM][Br]。用NRTL模型对测得的汽液平衡数据进行了关联, 关联结果与实验结果具有良好的一致性。     

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

氨丙基离子液体水溶液CO2吸收特性及计算模型

氨丙基功能型离子液体对CO₂具有良好的选择吸收特性,以[APMim]Br离子液体水溶液体系为例,在有效吸收(水含量大于55%)区间,水含量对CO₂的化学吸收和物理吸收都具有显著影响。依据[APMim]Br水溶液在278.15~348.15 K,0.1~4.5 MPa,水质量分数为55.90%、64.50%、76.80%和85.80%范围的CO₂吸收特性数据,对溶液体系的化学吸收和物理吸收模型进行分析研究,获得两种吸收机理的数学表达,并对实验数据进行回归分析,得到能够正确反映化学吸收和物理吸收的计算模型。结果表明,低压下化学吸收占主导作用,随水含量增大,溶液体系对CO₂吸收能力成倍增加,而且产生的物理吸收效应远大于离子液体本身的化学吸收能力。水的质量分数在0.65~0.85区间,[APMim]Br水溶液在相当大的温度和压力范围内具有优良的CO₂吸放气特性,显示出良好的工程应用前景。     

萃取精馏分离甲醇-丁酮萃取剂的选择

为了解决工业生产中甲醇-丁酮共沸体系难分离的问题,本研究采用一步法合成了N-乙基吡啶溴盐([EPy][Br])、N-丁基吡啶溴盐([BPy][Br])和N-己基吡啶溴盐([HPy][Br])3种离子液体(IL),测定了101.3 kPa下这3种离子液体对甲醇-丁酮共沸物系的溶剂选择性,并考察了溶剂比对其选择性的影响,同时将离子液体的分离性能与有机溶剂进行了比较。实验结果表明:合成的3种离子液体都可提高甲醇对丁酮的相对挥发度,它们的选择性大小顺序为[EPy][Br]> [BPy][Br]> [HPy][Br],同时,它们的选择性随溶剂比的增加而增大,与常规有机溶剂相比,离子液体作为萃取剂具有显著优势。因此,可以选用[EPy][Br]作为分离甲醇-丁酮共沸物系的萃取剂。     

溴化锂及离子液体水溶液密度、黏度和表面张力测定与计算

常压条件下,实验测定了不同温度（283.15~343.15 K）下吸收制冷/热泵工质对——溴化锂（LiBr）、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM][OAC]）和1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐（[BMIM][SCN]）水溶液的密度、黏度和表面张力,借助线性方程和Vogel-Tammann-Fulcher（VTF）模型,分别成功关联了密度和黏度实验值。研究结果表明：在相同条件下,溴化锂水溶液的密度大于离子液体水溶液的密度,而前者的黏度小于后者;对表面张力,随着溴化锂含量增加,其水溶液的表面张力值增加,而少量离子液体可使水的表面张力快速下降。根据实验黏度和表面张力分别获得了能量势垒和表面熵/焓,表明各水溶液中分子或离子迁移难易程度遵循[EMIM][OAC] > [BMIM][SCN] > LiBr,表面有序性遵循[BMIM][SCN] > [EMIM][OAC] > LiBr。研究结果可为吸收制冷/热泵工质对及低温余热回收系统的设计和计算提供可靠的数据支撑。     

一个物理化学设计实验的探讨与改进——离子液体溶液平均活度系数的测定

文章制备了溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑[C12mim]Br和1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C12mim][BF4]两种离子液体。在不同温度下,测定了两种离子液体水溶液的电导率,根据电导率-浓度曲线转折点求出了两种离子液体水溶液的临界胶束浓度。由Debye-Hücker和Osager-Falk-enhangen公式计算出离子液体的平均活度系数。结果表明：[C12mim]Br和[C12mim][BF4]的水溶液临界胶束分别为5.75×10-3 mol·L-1和6.00×10？3 mol·L-1。25℃下,平均活度系数随浓度的增大而降低。     

[Bmim][PF6]高效吸收二氯甲烷及流程模拟

采用智能重量吸附仪测量了不同温度、压力下二氯甲烷(CH2Cl2)在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim][PF6])中的溶解度,用NRTL方程建立了离子液体?二氯甲烷体系的气液平衡模型,拟合得到二元交互作用参数,计算所得的二氯甲烷溶解度与实验数据吻合良好,平均相对误差为3.16%. 构建了离子液体处理含二氯甲烷尾气及资源回收利用的常压吸收?减压闪蒸解吸工艺和模型,模型适用范围为温度278.15~308.15 K,压力0~0.1 MPa. 对吸收塔进行了模拟和灵敏度分析,获得了常温常压吸收条件下的最佳操作工艺参数.     

离子液体水溶液-气体水合物对CO2的双捕获工艺

设计了以离子液体[APMIM]Br水溶液吸收-生成水合物捕获CO2工艺流程,并利用CO2在该离子水溶液中的溶解度数据和在其中生成CO2水合物的相平衡实验数据进行物料衡算. 考察了水含量、压力和液气流量比对气体吸收-水合物生成的CO2双重捕获效果的影响,对比了气体水合物与离子液体水溶液捕获CO2的能力. 结果表明,在较高压力和水含量条件下,水合物捕获CO2的效应强于离子液体溶液;较低压力下离子液体溶液吸收CO2起主要作用. 与纯水合物法相比,双捕获工艺具有一定优势,且突破了单纯水合物脱碳的压力和CO2含量要求高的局限性. 当原料气中CO2低于65%(j)时,系统的脱碳效率低于40%,对于CO2含量较低的气体,其CO2的脱除性能回归至单纯离子液体溶液体系.     

四氢呋喃-乙醇-离子液体三组分物系汽液平衡

在100 kPa下,用汽液平衡釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM] BF4)的四氢呋喃-乙醇物系的等压汽液平衡数据.所测得的汽液平衡数据符合热力学一致性检验.利用UNIFAC方程对实验数据进行了关联,计算值与实验值的平均偏差为0.007,说明UNIFAC模型关联结果与实验结果吻合很好.实验结...     

离子液体[BMIM][DBP]+水+甲醇/乙醇三元工质溶液蒸汽压的测量和预测(英文)

The ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate ([BMIM][DBP]) was prepared and the vapor pressures of three set of binary solutions H2O(1)/CH3OH(1)/C2H5OH(1) + [BMIM][DBP](2) were measured at different temperature and in the ILs mole fraction range from 0.1 to 0.6 with a static equilibrium apparatus. The measured vapor pressures were correlated with Non-Random Two Liquid (NRTL) activity coefficient model and the average relative deviations (ARD) between experimental and correlated vapor pressures for these binary solutions were 3.19%, 2.42% and 2.95%, respectively. Then, the vapor pressures of two set of ternary solutions H2O(1) + CH3OH(2)/C2H5OH(2) + [BMIM][DBP](3) were measured with an inclined boiling apparatus and further predicted with NRTL activity coefficient model based on the binary interaction parameters coming from fitting the vapor pressures of the binary solutions. The results indicated that the ternary solutions containing [BMIM][DBP] were shown a strong negative deviation from Raoult’s Law when the mole fraction of [BMIM][DBP] was larger than 0.2, which meant that ternary solutions could absorb the refrigerant vapors at the same or below solution temperature. Meanwhile, the average relative deviations between experimental and predicted vapor pressures for ternary solutions were 2.92% and 3.06%, respectively. Consequently, the NRTL active coefficient model used for non-electrolyte solutions was still valid for predicting vapor-liquid equilibrium of binary or ternary solutions containing ILs.     

Measurement and Prediction of Vapor Pressure for H2O+CH3OH/C2H5OH+[BMIM][DBP] Ternary Working Fluids

The ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate ([BMIM][DBP]) was prepared and the vapor pressures of three set of binary solutions H2O(1)/CH3OH(1)/C2H5OH(1)+[BMIM][DBP](2) were measured...     

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴功能型离子液体对CO2的吸收性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm])对CO₂等酸性气体具有较强的选择性吸收性能,在能源及环保领域有较好应用前景。运用等容饱和吸收法在高压不锈钢反应釜中测得CO₂在3种不同含水量的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度数据,实验的温度范围为278.15~348.15 K,实验压力由低于大气压到最高6.5 MPa。实验结果表明,当水的质量分数达到60.84%以上,离子液体水溶液吸收CO₂的能力和速率才会得到显著提升。尤其值得注意的是,在278.15 K、120 kPa达到吸收平衡时,CO₂在含水质量分数为60.84%的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度达到0.459 mol CO₂ ·(mol IL)^-1,接近理论最大吸收值0.5 mol CO₂·(mol IL)^-1。在较高压力下(3.9 MPa)最大CO₂吸收量为1.894 mol CO₂·(mol IL)^-1。     

Determination of Vapor Pressures for Binary and Ternary Mixtures Containing Ionic Liquid 1-propyl-3-methylimidazolium Bromide

Vapor pressure values of binary systems water + ethanol, water + ionic liquid 1-propyl-3-methylimidazolium bromide ([PMIM][Br]), ethanol + [PMIM][Br] and ternary system water + ethanol + [PMIM][Br] at different temperatures were measured by using a modified boiling point method in various concentrations of (16.66%, 33.7%), (17.4%, 33.9%) and (16.5%, 32%) mass percent of ionic liquid, respectively. The experimental vapor pressures of solvent were well correlated by the Antoine-type equation, and the overall average absolute deviation (AAD) was found to be 0.39%. The experimental results for mixtures containing ionic liquid indicate that the vapor pressure of the solvents can be decreased noticeably to different extent due to the affinity difference between ionic liquid and solvent, which is similar to the salt effect of common inorganic salts. As a result, ionic liquid may find industrial applications in extractive distillations for the system with a low separation factor or even for an azeotropic mixture.     

Effects of 1-Alkyl-(and 1-Benzyl)-2,3-Dimethylimidazolium Ionic Liquids as Additives on the Micellar Behavior of Surfactant SB-12

The micellization and surface-active behavior of zwitterionic surfactant N-dodecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (SB-12) in aqueous media were investigated in the absence and presence of different alkyl-appended and benzyl-appended ionic liquids (IL) 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride [bdmim][Cl], 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bromide [bdmim][Br], 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium bromide [hdmim][Br], and 1-benzyl-2,3-dimethylimidazolium chloride [bzdmim][Cl]. The characteristics of self-organization processes in SB-12 + IL/water systems include critical micelle concentration (cmc), aggregation number (N_agg), micellar size (D), surface, and adsorption parameters. These parameters were determined by the fluorescence and surface tension measurements. In SB-12 solutions, cmc were found to be decreasing to different extents in the presence of all the studied IL than in pure water. The addition of IL [hdmim][Br] decreases the cmc of aqueous SB-12 to rather a low extent. The other three IL show a prominent lowering in cmc of surfactant SB-12 to different magnitude. The maximum lowering in cmc was observed due to addition of benzyl-appended IL [bzdmim][Cl]. The aggregation number of aqueous SB-12 solution obtained in general is higher at high wt.% of added IL. The average micellar size was also found to increase upon addition of IL. Both IL anions and cations interacted with the charged centers present on the zwitterionic surfactant SB-12, which caused a substantial increase in the surface activity.     

MBr(M=Na,K)在离子液体[Bmim]Br水溶液中的溶解度

为探索溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)离子液体对无机溴化物MBr(M=Na,K)在水中溶解度的影响,采用等温溶解平衡法在常压下测定了298.15~328.15 K范围内MBr在[Bmim]Br(1)+H₂O(2)溶液中的溶解度,考察了离子液体含量对溶解度的影响。实验结果表明,[Bmim]Br的加入会显著降低MBr(M=Na,K)在水中的溶解度,离子液体[Bmim]Br对KBr的盐析作用比对NaBr的盐析作用大。不同温度下的溶解度数据可用Pitzer混合电解质溶液模型进行关联,得到了混合离子相互作用参数以及MBr在混合溶剂中的平均活度因子和溶剂的渗透系数。模型计算的溶解度与实验结果吻合良好,平均活度因子和溶剂的渗透系数均随离子液体含量的增加而增加。