离子液体用于甲醇与磷酸二甲酯的分离行为研究
工业上常采用萃取精馏法分离甲醇与碳酸二甲酯，萃取剂的选择尤为关键，而传统的有机萃取剂具有挥发性大，毒性大等缺点。本文以1-甲基-3-甲基咪唑二甲基磷酸盐([MMIM][DMP])，1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸盐([EMIM][DEP])，1-丁基-3-甲基咪唑二丁基磷酸盐([BMIM][DBP])，1-丁基-3-甲基眯唑醋酸盐([BMIM][OAc])四种离子液体作为萃取剂，测定二元与三元体系的等压汽液平衡数据，考察离子液体萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯的可行性。主要研究内容如下:
1.依据文献报道的方法制备了[MMIM][DMP]，[EMIM][DEP]，[BMIM][DBP]，[BMIM][OAc]四种离子液体，然后将离子液体进行核磁共振氢谱分析与含水量的测定，结果表明制备的离子液体符合实验要求。
2.采用CE-2型汽液平衡数据测定仪测定了二元与三元体系的等压汽液平衡数据，考察不同离子液体浓度对甲醇与碳酸二甲酯汽液平衡曲线的影响。研究结果表明，随着液相中离子液体浓度的增加，甲醇活度系数随之降低，降低的大小关系:[MMIM][DMP]＜[EMIM][DEP]＜[BMIM][OAc]＜[BMIM][DBP];而碳酸二甲酯的活度系数随之增加，增加的大小关系:[BMIM][DBP]＜[EMIM][DEP]＜[MMIM][DMP]＜[BMIM][OAc];所选的离子液体在一定浓度下能完全消除甲醇与碳酸二甲酯的共沸点;离子液体分离甲醇与碳酸二甲酯的效果大小关系:[BMIM][DBP]＜[EMIM][DEP]＜[MMIM][DMP]＜[BMIM][OAc]。
3.采用e-NRTL模型关联实验测定的等压汽液平衡数据，关联二元体系的最大相对偏差为4.9％，关联三元体系的最大相对偏差为4.3％，表明e-NRTL模型能较好地关联实验测定的二元与三元等压汽液平衡数据。
4.采用Aspen Plus软件，模拟了以[BMIM][OAc]离子液体作为萃取剂，萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯的工艺过程，得到了较为适宜的操作条件参数，模拟结果为[BMIM][OAc]离子液体萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯提供了参考依据。
研究结果表明，以本文所选的离子液体作为萃取剂，采用萃取精馏方法分离甲醇与碳酸二甲酯的过程是可行的。
甲醇;碳酸二甲酯;离子液体;汽液平衡;e-NRTL模型;萃取精馏;分离行为
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
陈晓春
2013
中文
TQ028.32
132
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）