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萃取精馏分离四氢呋喃乙醇二元共沸物
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19加盐萃取精馏分离苯和正庚烷――硕士论文-4
际应用可以实现许多物系的分离；1.2.2盐效应理论研究现状；混合溶剂中盐效应是一种极为复杂的现象，同一种盐对；1、静电作用理论；1925年，Debye-McAulay[7]首先；溶剂化作用使水分子聚集在盐离子周围，把非电解质分；这个过程使体系的自由能发生变化，因而改变了各组分；通过以上分析，可以得出这样的结论：盐离子价数越高；Debye-McAulay静电理
际应用可以实现许多物系的分离。杨东杰等[42]采用复合盐萃取技术对聚乙烯醇生产中的醇解废液醋酸甲酯提纯工艺进行改进，得到的醋酸甲酯质量分数可达98%以上，与传统分离工艺相比节能约35%；周彩荣等[43]对溶剂萃取1,2-环己二醇的盐效应进行了研究，取得了良好的分离效果，并建立了分配系数与盐浓度之间的关系式。1.2.2
盐效应理论研究现状混合溶剂中盐效应是一种极为复杂的现象，同一种盐对不同有机溶剂的作用各不相同，不同盐对同一种有机溶剂的作用也不相同，这是各种分子和离子间力相互作用的结果。一种盐溶于二元溶液中，就有五种粒子(盐分子、阴、阳离子、两种溶剂分子)在相互作用。没有哪一种作用明显的占主导位置，而忽略其它作用的。多年来，许多学者[44~48]试图从理论上解释盐效应现象，其中较有影响的是静电作用理论、水化作用理论、范德华力理论、内压力理论和定标粒子理论等。1、静电作用理论1925年，Debye-McAulay[7]首先提出盐效应理论―“静电理论”。该理论主要考虑盐离子和水分子之间的静电作用，而忽略其它的作用。认为：在非电解质－水－盐体系中，由于盐是强电解质，在溶液中电离为离子，产生电场；而水分子和非电解质分子有不同的极性和介电常数。因此在离子电场的作用下，极性较强、具有较高介电常数的水分子容易与盐离子形成缔合分子，称为“优先组分”，极性较弱、具有较低介电常数的非电解质分子不容易与盐离子形成缔合分子，称为“非优先组分”。溶剂化作用使水分子聚集在盐离子周围，把非电解质分子从盐离子的附近驱出，使溶液中存在两个区域―离子区和剩余区。离子区富含优先与盐形成溶剂化物的优先组分，剩余区富含非优先组分。水分子在剩余区的浓度减小，对溶液所起的作用降低，而非电解质分子被排斥到剩余区，与水分子的总接触面积减小。7这个过程使体系的自由能发生变化，因而改变了各组分的活度系数，非电解质的活度系数增加，而水的活度系数降低。对于非电解质，活度系数与溶解度恰成反比，前者上升则后者下降，前者下降则后者上升。简言之，这个过程的机理是：如果水分子聚集在离子周围，非电解质分子聚集在较远的地区，那么非电解质与“自由水”的比值上升，产生过饱和现象，使过量的非电解质从水中析出，因而降低了非电解质在水中的溶解度。非电解质的介电常数若高于水分子，则出现“盐溶”现象。另外，当盐电离度很小，或离子体积较大时，离子的静电场很小，高极性的水分子倾向于自身缔合，迫使盐与非电解质缔合，也会产生“盐溶”现象。通过以上分析，可以得出这样的结论：盐离子价数越高、体积越小，与水分子的静电作用力越大，从而对非电解质的盐析作用越大。这可以作为定性判断盐效应大小的方法。同时，盐析效应随体系含盐浓度的增大而增大。Debye-McAulay静电理论物理意义清楚，表达式简单，可用以预言盐析或盐溶。但它只考虑静电力，忽略了其它力的作用，并且在推导过程中采用了一些简化的假设，因而不能得出精确的定量结果，还有待于进一步发展、完善。2、水化作用理论该理论[49]认为当盐加入到有机溶剂水溶液中时，盐效应是盐离子与水分子的水化作用削弱了水分子和其他组分在溶液中的吸引作用的结果。与一个盐离子发生水化作用的水分子数称为水化数。水化作用理论认为：当盐离子与一部分水发生水化作用而聚在一起时，并不是说它对有机溶剂溶剂分子没有任何影响。因为如果是这样，水化数将与有机溶剂的种类无关；而且如果与一部分水发生水化作用的盐离子对有机溶剂溶剂分子没有溶剂化作用，那有机溶剂将一定被析出。而事实上，不同的有机溶剂-水体系有着不同的水化数；而且有机溶剂也有被盐溶的现象。有人认为[7]，盐对不同有机溶剂水溶液的效应不同可能是由于有机溶剂极性的不同。对于极性很弱的有机溶剂，当盐与水形成水化物时，形成水化 8物的水分子的偶极矩是面向水化物的，与有机溶剂的相互作用很小，从而使有机溶剂析出；而对于极性很强的有机溶剂，形成水化物的水分子的偶极矩将面向有机溶剂，与有机溶剂的相互作用增大，从而提高了有机溶剂在水中的溶解度，产生盐溶现象。这种理论只能解释不同极性有机溶剂引起的盐效应的不同，而无法解释非极性有机溶剂引起的盐效应的不同。3、范德华力理论1930年London 提出了范德华力理论。该理论综合考虑了盐离子与水分子间、盐离子与非极性分子间，以及非极性分子自身之间的相互作用能，这些相互作用被归纳为下述三种作用能：(1)、取向能―偶极子与偶极子的相互作用能；(2)、诱导能―偶极子与诱导偶极子的相互作用能；(3)、色散能―非极性分子与原子间的相互作用能范德华力的大小主要取决于分子极化程度和分子体积的大小。对于非极性的烃类溶液，当加入盐时，由于烃类分子结构的差异，盐与混合溶液各组分分子间的作用力不同，各种烃类组分受盐分子作用产生的极化程度也不同，从而使不同结构的烃类容易分离。分子极化程度的大小与分子体积有关，分子体积小的极化程度大，分子的活度系数会变小；反之亦然。范德华力理论可以解释盐溶现象。在较大的盐离子周围，水分子自身缔合的范德华力更强，因而导致大盐离子与有机溶剂缔合，导致盐溶现象发生。这时，短程的色散力是起主要作用的分子间力。范德华力理论通过考虑盐分子、溶剂分子间的作用力，克服了德拜静电理论的不足。然而由于分子间作用力的复杂性，以及该溶液理论的不完善，目前范德华力的盐效应理论仍处于定性阶段。4、内压力理论1952年McDevit-Long从热力学出发，提出内压力理论。假设当一个非电解质分子进入盐溶液时，它的作用仅是占有体积，因而影响离子和水分子间的相互作用。在盐和水的混合过程中，盐的体积的缩小可以看作溶剂压缩 9的结果。这个压缩使非电解质分子的体积不易插入，因而产生盐析效应。也就是说，当盐加入非电解质水溶液时，离子和水分子的相互作用产生内压力，把非电解质分子挤出溶液。这就是内压力的盐析理论。此理论仅利用组分的宏观参数在(如偏摩尔体积等)，这比起微观参数要容易获得，且精度也较高，是其优点。但采用该理论进行盐效应预测时，由于公式的推导是在加入的非电解质体积趋于零的极限条件下进行，该理论仅能用于较小的非电解质分子，限制了该理论的应用。5、定标粒子理论定标粒子理论(scaled particle theory)是1959年由Reiss等人首先创立的，年Pierotti把这个纯液体理论推进为气体在水中的溶度的定标粒子理论，并于1976年最后写成为定标粒子的溶液理论。此后，有人把定标粒子理论推广到多元体系如非电解质，水和盐，其中做得最完整的是Masterton和Lee。1970年马斯特顿和李把皮埃罗蒂的理论扩大到三元体系，即非电解质-水-盐的三元溶液，导出盐效应公式，并于1975年简化了公式。定标粒子溶液理论不仅能用容易找出的分子参数计算盐效应常数，并能定性地说明盐效应和温度的关系。雷志刚等[50]将该理论应用于加盐萃取精馏，不仅扩展了其本身的应用范围，而且对于加盐萃取精馏来说也有着重要的理论和实践指导意义。王大为等[51]通过Vankervelen提出的有机酸分子参数的估算方法并结合二元有机酸其本身的热力学特性较为成功地应用改进定标粒子理论(SPT理论)预测在各种钠盐、不同盐浓度条件下盐-有机酸-水三元平衡体系的pH值变化。1.3
盐效应的应用近年来关于用盐作为萃取剂进行的溶盐精馏和在萃取溶剂中加入固体盐、以增强原有萃取剂的性能的加盐萃取精馏，越来越受到国内外科研人员的重视。在我国，加盐体系汽液平衡和液液平衡的研究、含盐体系溶液理论的研究、盐效分离新工艺的研究已在许多高等院校和科研部门进行。说明化 10工分离过程中盐效应具有的重要应用价值，是分离技术的一种新的发展方向。1.3.1
溶盐精馏溶盐精馏已在现代工业中得到应用，早在1968年Cook和Furter[52]就提出了较成熟的溶盐精馏基本流程，利用了汽液平衡盐效应，主要适用于含水共沸体系的分离。示意图如图 1.1 所示： 1、进料 2、加盐精馏塔 3、盐回收装置 4、塔底产品5、盐循环 6、溶解槽7、塔顶产品 8，9、蒸汽供热图1.1 加盐精馏基本流程图盐在塔顶回流中溶解以后，随回流液进入塔内，通过盐效用改变每一个理论平衡级的VLE，完全消除两组分的共沸点。塔顶得到纯的轻组分产品，盐水溶液从塔釜流出，在蒸发器中蒸出水，盐循环使用。该流程的优点为：(1)、盐是不挥发组分，完全从塔釜液相流走，因此塔顶产品比较容易净化，只需适当的液沫分离器，就可以得到较为纯净的产品；(2)、由于盐效应很大，溶盐精馏中盐的用量一般很小，不需要如萃取精馏那样大的塔釜和塔径，大大节约了设备费用；(3)、与萃取精馏相比，盐的用量很小，大概只有萃取精馏的百分之几，因此回收过程中需要的能量较少。 但是由于溶盐精馏存在固体盐的溶解、回收、输送、加料及盐结晶引起堵塞、腐蚀等亟待解决的问题，近几年来其发展很慢。在这些问题中最重要而又 11包含各类专业文献、中学教育、生活休闲娱乐、行业资料、各类资格考试、外语学习资料、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、19加盐萃取精馏分离苯和正庚烷――硕士论文等内容。　
　(1975 一),男,硕士生,董红星(1961～),女,副教授...加拿大皇家军事 学院 Furter[22]等人发表了许多论文,...加盐萃取精馏分离苯和正... 70页 1下载券 加盐萃取... 　加盐萃取精馏技术的主要应用研究如下。 (一)醇类物系 加盐萃取精馏最早被应用在...5页 免费 加盐萃取精馏分离苯和正... 70页 1下载券喜欢此文档的还喜欢 ... 　乙醇加盐萃取精馏的工艺设计摘要:蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法蒸馏过程按蒸馏方式可分为简单蒸馏... 　龙源期刊网 .cn 萃取精馏分离甲苯―乙醇共沸体系的模拟与 优化 作者:包忠祥 来源:《科技资讯》2013 年第 20 期 摘要:借助 ASPEN PLUS ... 　加盐萃取精馏分离苯和正庚... 70页 1财富值 3.3反应精馏3.4加盐精馏 48页...加盐精馏 和反应精馏的论文 隐藏&& 浅谈共沸精馏与萃取精馏 姓名:郑庆阳 学号:... 　1 化工分离工程论文 浅谈萃取精馏和共沸精馏_能源/化工...苯 26.7 - .1 - 63.0 wt% 26 -...加盐萃取精馏分离醋酸甲... 4页 免费 萃取精馏分离... 　一.计划书 1.设计题目 正庚烷和正辛烷的分离 2 工艺条件与数据 5 (1)....参考书目 6 流程的设计及说明 图1 板式精馏塔的工艺流程简图 工艺流程:如图 1... 　的差异,通过一精馏塔经多次汽化和多次冷凝将其分离...如恒沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏或加盐萃取精馏等。...(本科生和研究生论文实验做) (4)测定精馏塔理论塔... 　13、萃取精馏过程选择的萃取剂最好应与沸点低的组分形成( a.正偏差溶液;b....请说明原因。 10、简述加盐萃取精馏是如何开发出来的?
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