高压液液相平衡测定装置及其应用

本实验室在国内首次建立了一套温度高达350℃,压力直至20MPa的高压液液相平衡测定装置,并使用10MPa下的仲丁醇-水二元液液平衡数据对该装置进行标定。二元体系测定表明本装置可靠。使用本装置,我们已实验测定了仲丁醇-水-C_4三元体系在3MPa和8MPa时的高压液液平衡数据。     

二噁烷-水-盐三元体系液液相平衡数据的测定及关联

本文测定了常温下二噁烷-水-无机盐体系的液液相平衡(LLE)数据,比较了K_2CO_3、KOAc、CaCl_2及K_2SO_4四种盐对二?烷-水的盐析效果,并探讨了相平衡数据的关联.结果表明:在上述几种盐中,K_2CO_3有最佳的盐析效果.平衡数据可用Hand等人的经验式关联,也可视盐为非电解质,直接以NRTI模型关联.计算所得组分摩尔分率的平均偏差小于0.02,可用于工程计算.     

低浓度甲缩醛水溶液-萃取剂液液相平衡数据的测定与关联

在30℃、40℃和大气压力下测定了水-甲缩醛-对二甲苯和水-甲缩醛-甲苯体系的液液相平衡数据。根据实验数据对分配系数和分离因子进行了估算,结果表明两种萃取剂对甲缩醛均具有优异的萃取能力。采用Othmer-Tobias和Hand方程对实验数据的可靠性进行了分析,两个方程的线性相关度R~2均在0.99以上,表明实验数据具有良好的可靠性。另外,采用UNIQUAC和NRTL热力学模型对数据进行了关联,结果表明估算值与实验值具有良好的一致性。     

含盐汽液平衡数据的关联

在评述各种盐效应研究的基础上,修正了佐田的拟二元模型和荒井的拟二元模型,提出两种含盐汽液平衡数据的关联方法,分别针对盐与其中一种组份的作用绝对占优和盐与两种组份的作用相差不大的溶液;计算了氯化钙浓度恒定下,乙酸甲酯-甲醇、乙酸乙酯-甲醇、乙酸乙酯-乙醇、丙酮-甲醇、甲醇-乙醇和异丙醇-水等六个体系以及醋酸钾浓度恒定下异丙醇-水体系共十二套等压汽液平衡数据;关联结果与文献值比较,绝对平均偏差,汽相组成(|Δy|)为0.0073—0.0290,泡点温度(|ΔT|)为0.00—0.97℃,证明这两种关联方法简单、方便,可用于工程设计。     

1,3-丙二醇-水-正丁醇-正己烷体系相平衡研究

以正丁醇和正己烷为复合萃取剂,萃取分离发酵液中的1,3-丙二醇(PDO),采用平衡法测定了PDO-水-正丁醇-正己烷四元物系的液液相平衡数据,绘制了拟三元相图,使用Othmer-Tobias方程和Hand方程对实验数据进行线性拟合,并利用非随机双液体(NRTL)和通用似化学活度系数(UNIQUAC)模型对数据进行了关联。实验结果表明,Hand方程的相关性系数可达0.99以上,NRTL和UNIQUAC模型计算值与实验数据的均方根偏差小于2%,两模型能够很好地预测液液相平衡数据,所得研究结果为正丁醇和正己烷作为复合萃取剂萃取分离PDO提供了基础数据。     

加盐萃取-恒沸精馏联合过程的研究Ⅱ.盐对液液平衡的影响

研究了NaCl、NaNO_3、Mg(NO_3)_2、Na_2SO_4四种盐对乙酸-水-乙酸异丙酯体系液液平衡的影响。测定了盐在不同浓度下的液液平衡数据。利用Hand方程和E.J.方程关联了实验数据,并得出方程中的经验参数。对于H_2O-HAC-IPA体系,盐析效应的次序是阳离子:Al~(+3)>Mg~(+2)>Na~+,阴离子:Cl~->SO_4~=>NO_3~-。盐析效应随体系含盐的浓度增大而增大。     

乙酸甲酯-甲醇含盐体系汽液平衡

测定了0.101MPa压力下乙酸甲酯-甲醇、乙酸甲酯-甲醇-乙酸钾及乙酸甲酯-甲醇-氯化锂体系汽液平衡数据。以Rousseau拟二元体系模型及Furter拟二元体系模型处理溶盐三元体系,并用Van Laar方程、Margules方程及Wilson方程关联无盐及两拟二元体系,得到了较好的结果。     

萃取分离低浓度DMF含盐废水的液-液平衡研究

利用液-液平衡釜测定了在常压下,温度为293.15K,Na2SO4质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%条件下的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-水-氯仿体系的液-液平衡数据。实验结果表明,随着盐浓度的增加,DMF的选择性系数增大。采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了热力学关联,回归得到该体系的二元交互性参数,并得到了模型参数随盐浓度变化的规律。运用回归得到的模型参数对该体系的液-液相平衡数据进行了预测,计算值与实验值的相对均方根误差在7.15%以内,绝对平均误差在1.46%以内,说明NRTL模型能较好地预测该体系的液-液平衡关系,可为萃取分离低浓度DMF含盐废水提供了工艺设计和模拟优化的基础数据。     

糠醛/异佛尔酮-二乙氧基甲烷-水三元体系的液液相平衡

测定了在大气压下308.2K、318.2K和328.2K时糠醛-二乙氧基甲烷-水和异佛尔酮-二乙氧基甲烷+水的液液相平衡数据,得到体系三元相图。由实验数据计算得到的分配系数和分离因子其值均高于1,表明糠醛和异佛尔酮作为萃取剂具有较好的萃取能力和较高的选择性;采用Othmer-Tobias和Bachman经验方程验证了实验数据的准确性和可靠性;利用NRTL和UNIQUAC热力学模型对实验数据进行关联,相对均方根偏差(RMSD)均低于0.0071,表明NRTL和UNIQUAC都能很好地关联三元体系的实验数据。     

苯、对二甲苯、庚烷、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮多组分体系液液平衡的研究

用恒温震荡装置测定了苯、庚烷、乙二醇、N -甲基吡咯烷酮和对二甲苯、庚烷、乙二醇、N -甲基吡咯烷酮 2个四组分体系以及苯、对二甲苯、庚烷、乙二醇、N -甲基吡咯烷酮五组分体系的常压液液平衡数据。用UNIQUAC活度系数方程对相平衡数据进行关联 ,并得到该方程的参数。方程的计算误差表明 ,UNIQUAC方程适用于上述四、五组分体系液液平衡的关联与预测。     

醋酸-水-混合溶剂的液液平衡

探讨了在25℃温度条件下,醋酸—水—混合溶剂的液液平衡。混合溶剂是由醇和醋酸丁酯组成的。醇分别为正丁醇、正戊醇、正己醇和正庚醇。在醋酸无限稀释的情况下,当醋酸丁酯与醇的混合比为等摩尔时,由摩尔分率求得的分配系数显示出极大值,此值按正丁醇、正庚醇、正己醇、正戊醇的顺序由5.0增至5.4。而选择性随溶剂中醋酸丁酯含量的增加而增大,也随醇中碳原子数的增多而增大。     

乙酸乙酯的生产技术进展及市场分析

乙酸乙酯是醋酸的一种重要下游产品,应用广泛,其生产方法主要有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙酸／乙烯加成法。介绍了乙酸乙酯的生产方法及其研究进展,分析了国内外乙酸乙酯的生产消费现状及发展前景,提出了发展我国乙酸乙酯生产的一些建议。     

低压羰基法排出的废乙酸回收利用研究

将低压羰基法合成乙酸过程中排出的废乙酸与乙醇进行酯化反应，酯化条件为：酸醇摩尔比为1．3：1，浓H2SO4作催化剂，用量为反应物总质量的1％，釜液循环使用4次。产物粗酯用醋酸钾溶液(质量分数大于60％)萃取脱水，添加3％的K2CO3为中和剂，萃取比为0．4：1，萃取温度为室温，逆流2级萃取。经精馏可以得到相当于乙酸乙酯二级品的乙酸乙酯与丙酸乙酯混合酯产物。     

萃取反应精馏合成高纯度乙酸乙酯

通过对乙酸和乙醇酯化反应体系的相平衡计算，分析了乙酸对乙醇－乙酸乙酯－水共沸组成的影响，确定了消除三元共沸物的最小乙酸浓度。试验考查了萃取反应精馏流程用于合成乙酸乙酯的可操作性，探讨了各操作参数对产品酯纯度的影响规律。结果表明，单塔流程得到的酯纯度可达９７％以上，产品中的杂质主要是水，乙醇的含量小于０．３％。     

由α-庚烯合成γ-壬内酯的研究

用α-庚烯、醋酐作原料,以醋酸锰作氧化剂,在冰醋酸溶剂中一步合成γ-壬内酯。氧化剂的制造是将二价无水醋酸锰溶于冰醋酸中,用高锰酸钾将其氧化成三价醋酸锰。     

电脱盐、脱钙装置有机废水水质提升的处理技术

根据原油加工过程及焦炭质量升级的需要,对电脱盐、脱钙过程中产生的废水采用有机酸萃取、萃取剂再生和有机酸回收、汽提工艺进行了处理。以酸质量分数为3.0%的水样为考察对象,根据乙酸异丙酯、乙酸异丁酯和乙酸乙酯等酯类萃取剂的萃取平衡数据和物性参数,确定了以乙酸异丙酯为萃取剂。根据处理效率和水中酸质量分数小于0.2%的指标要求,确定了适宜的萃取相比（油/水体积比）为3:1,对应的萃取级数为六级,在此条件下的萃取率为95%,萃取后下层水中酸质量分数为0.149%。采用共沸精馏法处理上层萃取液,回收得到的乙酸纯度为96.81%。汽提后水相的COD由初始的29 300 mg/L降至4 710 mg/L,COD降低了83.9%,该水质可以满足现有的工业废水处理装置的进水水质要求,实现了有机废水的再利用或达标排放。同时,实施该工艺过程每年可获得经济效益182.8万元。     

溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO_2的制备条件优化

以二乙醇胺为氮源,乙酸为抑制剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO_2。以苯酚为污染物,在模拟太阳光(氙灯)下,考察了氮掺杂TiO_2制备过程中水用量、乙酸用量、乙醇用量、二乙醇胺用量、陈化温度、煅烧温度和煅烧时间7个因素对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响,并采用正交实验优化了氮掺杂TiO_2的制备条件。实验结果表明,煅烧温度对氮掺杂TiO_2的光催化活性具有非常显著的影响;最优的制备条件为:n(钛酸四丁酯):n(水):n(乙酸):n(乙醇):n(二乙醇胺)=1:462:17 3:3:0.4(n(钛酸四丁酯)=0.015 mol),陈化温度为45℃,煅烧温度为400℃,煅烧时间为4 h。在此条件下制备的氮掺杂TiO_2对苯酚光催化反应3 h,其降解率达到75.13%,是未掺杂氮TiO_2的1.7倍。     

CO气相催化合成碳酸二乙酯的气相色谱-质谱分析

采用气相色谱-质谱联用及程序升温的方法对一氧化碳低压气相催化合成碳酸二乙酯反应产物进行了分析。实现了对PdCl2 CuCl2/活性炭上催化合成碳酸二乙酯反应的主要产物碳酸二乙酯、副产物1,1 二乙氧基乙烷、乙酸乙酯、氯甲酸乙酯、乙酸的定性,并从反应机理进行了解释。     

低温沉淀法制备固体超强酸及其对酯化反应的催化作用

采用低温沉淀陈化法制备了复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2,并用其催化合成乙酸乙酯,筛选出了最佳的催化剂制备条件。实验结果表明,此制备工艺可以提高催化剂的硫含量,降低硫组分的损失,使催化剂具有良好的催化活性和稳定性。     

酸性功能化离子液体催化脂肪族醇酸酯化反应

实验探索了酸性功能化室温离子液体1-甲基-3-丙磺酸基咪唑硫酸氢盐([mimps][HSO_4])催化乙酸、丙酸与乙醇、异丙醇、正丁醇进行醇酸酯化反应的新工艺。考察了反应温度、反应时间、物料比等对酯化反应的影响。结果表明:在优化工艺条件下,乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯的产率分别为82%,86%,87%,72%,83%,化学选择性超过99%,生成的羧酸酯不溶于催化体系,产物与催化体系分层,通过简单的倾析实现产物分离过程。离子液体循环使用10次,催化活性无明显降低。