醇胺离子液体-醇-水体系相平衡的测定与过程模拟.pdf

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1、BeijingUniversityofChemicalTechnologyThesisfortheDegreeofDoctorTopic：MEASUREMENTOFVAPORLIQUIDEQUILIBRIUMFORHYDROXYETHYLAMMONIUMBASEDIoNICLIQUID-ALCOHOL—WATERSYSTEMSANDPROCESSSIMULATIoNFoRDISTILLATIVESEPARATIONTHEREoFSpecialty：ChemicalEngineeringDoctoralCandidate：LiXuemeiSup

2、ervisor：ProfessorLiChunxiMay2012⋯工大学⋯⋯0㈣Y2138㈣655本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：笆童盥关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留

3、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在土年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：垣蛐导师签名：日期：羔f兰二乏二2日期：驰[2=g=f学位论文数据集中图分类号TQ学科分类号013．1论文编号1001020120007密级学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名李雪梅学号2006080007获学位专业名称化学工

4、程与技术获学位专业代码0817课题来源国家自然科学基金研究方向化工热力学与分离技术论文题目醇胺离子液体一醇一水体系相平衡的测定与过程模拟离子液体，共沸体系，精馏，分离，气液平衡，过程模拟，乙醇，甲关键词醇，水论文答辩日期2012年5月29日t论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师李春喜教授北京化工大学化学工程评阅人1评阅人2评阅人3评阅人4评阅人5徽员纵王子镐教授北京化工大学化学工程中国科学院过程工答辩委员1李志宝研究员化学工程程研究所中国石油大学(北答辩委员2胡玉峰教授化学工程京)答辩委员3陈晓春教授北

5、京化工大学化学工程答辩委员4李建伟教授北京化工大学化学工程答辩委员5注：一．四．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它中图分类号在((中国图书资料分类法》查询。学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要醇胺离子液体一醇一水体系相平衡的测定与过程模拟离子液体是一类新型化合物，独特的阴、阳离子构成使其拥有与传统分子溶剂不同的特性：室温呈液态，为工业操作过程的加料和储运带来了便利；良好的热稳定性和不易挥发特性，使其在使用过程中更加安全、环保，

6、易于纯化和循环利用。本论文重点测定了含离子液体体系汽液平衡数据、研究了相关热力学模型，并对乙醇水溶液的萃取精馏进行了概念设计和过程模拟。利用酸碱中和法合成了三种亲水性离子液体，即：单乙醇胺甲酸盐([HMEA][HCOO])，二乙醇胺甲酸盐([HDEA][HCOO])和三乙醇胺甲酸盐([HTEA][HCOO])。利用13CNMR和1HNMR鉴定了室温离子液体[HMEA][HCOO]禾[I[HDEA][HCOO]的结构和纯度舵99％)；热重一差热分析结果显示，二者的热分解温度均在424K以上。可见，本文合成的醇胺类甲酸盐纯度较高、热稳定性较好；经

7、溶解性试验，二者与乙醇、甲醇和水互溶，可用于醇一水体系的精馏分离。醇胺的价格不足咪唑价格的1／10，甲酸为大宗商品，因此醇胺甲酸盐离子液体具有价格优势，而且分子中不含卤素，无生物毒性，具有工业应用前景。采用CL—II型沸点仪，利用非分析拟静态方法，测定了不同离子液体含量和温度范围内，由离子液体[HMEAI[HCOO]或[HDEA][HCOO]与乙醇、甲醇、水组成的6个二元体系和6个三元体系的饱和蒸汽压。离子液体的加入可以降低溶剂的蒸汽压，但对不同溶剂降低作用不同，同一种离子液体在相同的条件下与水的作用最强，与乙醇的作用最弱；甲醇和水与离子液体

8、组成的二元体系对拉乌尔定律呈负偏差，非理想性随离子液体浓度的增加而增大；乙醇与离子液体组成的二元体系在离子液体浓度低(瞧O．1)时，对拉乌尔定律呈负偏差，随离子液体