试析盐效分离中盐的选择及加盐萃取的研究

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1、天津大学硕士学位论文盐效分离中盐的选择及加盐萃取的研究姓名：任洪东申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：崔现宝;杨志才20031201中文摘要本文通过理论分析与实验相结合的方法，主要研究了盐效分离盐的选择、加盐液液相平衡的研究以及2-甲基毗嗪一水混合物加盐萃取工艺的研究。盐的选择是盐效分离的核心问题。本文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。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。文中计算了盐在六种含水体系的标准摩尔迁移自由能

2、，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为分离剂。加盐液液相平衡研究是加盐萃取过程的基础，是该工艺的关键所在。本文采用浊度法研究了含盐三元体系溶解度，对电解质在混合溶剂的溶解度与混合溶剂组成的关系进行了关联，得到对加盐萃取具有重要价值的溶解度曲线。对加盐萃取中盐的选择进行了实验研究，考察了不同种类盐分相能力的差异。加盐液液分相分为三类，有机溶剂浓度较低时为I型：V*>V#；有机溶剂浓度较高时为II型：V∞<

3、V8；III型：兼有I型和II型二者的特征，即I型向II型的过渡。混合溶剂体系的pH值的改变会对加盐分相三元体系的液液平衡产生重要影响，研究发现pH>7时有利于发生液液分相，而pH<7时不利于发生液液分相。另外对加盐液一液相平衡数据关联进行了研究。测定了七个含水体系的加盐液液相平衡数据，采用混合溶剂电解质体系Chen的NRTL模型(即ENRTL模型)。利用实验数据对七个含盐体系的ENRTL模型参数进行回归，采用回归ENRTL模型参数关联加盐液液相平衡数据。关联计算结果与实验结果基本吻合。在加盐液液相平衡研究的基础上，

4、进行了2．甲基毗嗪(MP)．水混合物加盐萃取工艺的研究。MP一水混合物加盐萃取过程的最佳工艺条件：选用NaOH水溶液作为萃取剂，W(NaOH)=60％，萃取温度30～40℃，萃取比m(NaOH水溶液)砌(MP一水混合物)=O．5／1。NaOH对MP水共沸物脱水率达95．5％，萃取后有机相中w(MP)=96．1124％，并研究了NaOH水溶液作为萃取剂的稳定性，NaOH水溶液性能稳定，回收容易，可循环使用。关键词：盐效应、盐效分离、盐的选择、加盐液液相平衡、2-甲基吡嗪Abstract强esaltselection。s

5、alteffectsonLiquid-LiquidEquilibria(LLE)andsaltextractionof2．methylpyrazine．watermixtureswerestudiedbytheoreticalanalysisandexperiment．Saltselectionisthekeyproblemforseparationprocessaddingsalt．TheGibbsfreeenergyoftransferofsaltinsixternaryorganicsolvent-H20*sa

6、ltmixtureswheresalting-outphenomenonOccursat25℃WaScalculatedwiththesolvmionmodelandscaledparticletheory．TheresultsarecomparedwithsalteffectonVapor-LiquidEquilibria(VLE)orLLE．Inmostcases，salteffectonVLEorLLEisincreasingwiththeincreasementoftheGibbsfreeenergyoftr

7、ansferofsaltinsystemscontainingwater．TheresultsshowthatsalteffectcarlbeexplainedbythetheoryoftheGibbsfreeenergyoftransfer,Therefore，theGibbsfreeenergyoftransfercanbeusedasaguideinsaltselectioninseparationprocessaddingsalt．LLEcontainingsaltsisapartofsaltextracti

8、on+Byappl舜ngturbidityanalysis，theequilibriumsolubilityoffiveternarysystemsoforganicsolvent—water-saltaredeterminedat25"C，andthesolubilitydiagramsaredrawnandempiricalequation