二氯甲烷—水-N，N-二甲基乙酰胺体系液液平衡数据的测定与关联

【摘要】：N,N-二甲基乙酰胺,亦被称为DMAC,因其化学性质稳定,溶解性良好,不易水解,沸点高等优点,在石油加工及有机合成等工业领域得到了十分广泛的应用,是一种优良的有机溶剂。但是,在工业生产中,特别是医药行业里,在中间体的生产工艺中,排出的废水里一般都含有质量分数为10%～30%的DMAC。含有大量DMAC的废水,不经处理就直接排放会对环境造成有害影响,同时也会损失很大一部分的DMAC,造成资源浪费。因此,回收废水中的DMAC是非常必要的,工业生产中,拟采用二氯甲烷作为萃取剂回收废水中的DMAC。萃取的实质就是发生在两相之间的传质过程,它与两液相间的平衡关系有着紧密的联系。因此,需要对三元体系二氯甲烷—水——N,N-二甲基乙酰胺的液液相平衡进行研究,并测定其液液平衡数据,从而获得萃取工艺回收DMAC所需的基础数据。另外,我们还对盐效应的影响进行了研究,并测定了二氯甲烷—水——N,N-二甲基乙酰胺—氯化钠体系的液液平衡数据。按照实验的要求,本实验采用自制的液液平衡釜,分别测定了常压下、温度在298.15K和308.15K下,二氯甲烷—水——N,N-二甲基乙酰胺三元体系的溶解度数据,绘制出了该体系的溶解度曲线。同时测定了体系不同盐质量分数下的液液平衡数据,并绘制出含盐体系的液液平衡相图。由实验结果可知,随着盐的质量分数的增加,液液平衡相图的两相区也在逐渐扩大,说明盐的加入有利于回收废水中的DMAC。实验所得的平衡数据采用Othmer-Tobia方程进行关联,所有的相关性系数均接近于1。同时,分别采用NRTL以及UNIQUAC模型方程对平衡数据进行关联,并根据目标函数计算得到的二元交互作用参数值,计算出体系的液液平衡数据,结果说明这两个模型都能够很好地关联和预测实验数据。 【关键词】：液液相平衡 废水 盐效应 N N-二甲基乙酰胺 二氯甲烷 氯化钠 NRTL模型 UNIQUAC模型
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O642.42
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-17
• 1.1 N,N-二甲基乙酰胺简介6-9
• 1.1.1 N,N-二甲基乙酰胺的性质6
• 1.1.2 N,N-二甲基乙酰胺的主要用途6-7
• 1.1.3 N,N-二甲基乙酰胺的生产技术7-8
• 1.1.4 N,N-二甲基乙酰胺的生产水平及发展状况8
• 1.1.5 N,N-二甲基乙酰胺的分析方法8-9
• 1.2 课题的研究背景9
• 1.3 含DMAC废水处理的研究状况9-10
• 1.4 萃取的基本介绍10-12
• 1.4.1 萃取原理及流程10-11
• 1.4.2 萃取的特点11
• 1.4.3 液液萃取过程的主要研究内容11-12
• 1.5 液-液相平衡的基本介绍12-17
• 1.5.1 相平衡的定义及相律12-13
• 1.5.2 相平衡的判据13-14
• 1.5.3 液液相平衡的研究现状14-16
• 1.5.5 液液相平衡的研究意义16-17
• 第二章 液液相平衡数据关联17-25
• 2.1 液液相平衡计算的理论模型17-24
• 2.1.1 活度系数模型17-19
• 2.1.2 局部组成概念19
• 2.1.3 Wilson模型19-20
• 2.1.4 UNIFAC模型20-21
• 2.1.5 NRTL模型21-23
• 2.1.6 UNIQUAC模型23-24
• 2.1.7 模型参数的回归方法24
• 2.2 本课题研究的主要内容及思路24-25
• 第三章 实验部分25-40
• 3.1 测定三元体系二氯甲烷—水—N,N-二甲基乙酰胺的溶解度实验25-28
• 3.1.1 实验试剂与仪器25
• 3.1.2 溶解度曲线的绘制25-28
• 3.2 二氯甲烷—水—N,N-二甲基乙酰胺—氯化钠体系的液液相平衡实验28-31
• 3.2.1 三元及三元含盐体系的液液相平衡研究进展28
• 3.2.2 液液相平衡数据的测定方法28
• 3.2.3 分析方法28-29
• 3.2.4 二氯甲烷—水—N,N-二甲基乙酰胺—氯化钠体系的液液相平衡数据29-31
• 3.3 实验数据关联31-40
• 3.3.1 NRTL模型31
• 2.3.2 UNIQUAC模型31-33
• 3.3.3 模型参数回归计算33-39
• 3.3.4 实验结果与讨论39-40
• 第四章 结论40-41
• 致谢41-42
• 参考文献42-47
• 作者简介47
• 攻读硕士学位期间研究成果47-48

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