甲醇和苯共沸物的萃取劑篩選

趙繼月 王克良 蒲興云 楊建發(fā)

摘要：本文選擇苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺三種有機(jī)溶劑分別作為甲醇和苯共沸物的萃取劑，通過(guò)擬二元汽液平衡相圖分析，最終篩選出苯甲醚為最優(yōu)萃取劑。

關(guān)鍵詞：甲醇；苯；共沸

甲醇是一種易燃、易揮發(fā)、無(wú)色的液體，常用于化工生產(chǎn)中的有機(jī)溶劑。苯是一種碳?xì)浠衔镆彩亲詈?jiǎn)單的芳烴。它難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，可作為化工生產(chǎn)中的溶劑[1]。

常壓下甲醇和苯可以形成最低共沸體系，共沸溫度為 575℃[2]。采用普通的間歇精餾無(wú)法將其有效分離得到高純度的甲醇和苯，比如加鹽萃取精餾[3]和離子液體[45]的方法來(lái)消除甲醇苯物系的共沸現(xiàn)象。但離子液體費(fèi)用較高；加鹽萃取精餾的缺點(diǎn)在于鹽具有很強(qiáng)的腐蝕性，分離設(shè)備需要較高的維護(hù)費(fèi)用，易發(fā)生堵塞并且通用性比較差。萃取精餾是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要的工業(yè)分離方法，是近幾十年來(lái)出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。

萃取精餾對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單，特別適用于化工生產(chǎn)等領(lǐng)域。因此本文采用加入萃取劑的方法對(duì)甲醇—苯二元體系進(jìn)行萃取精餾分離。

1 萃取劑篩選

本文以甲醇苯二元混合物系為研究對(duì)象，通過(guò)繪制擬二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。比較了苯甲醚、 乙二醇、 N， N二甲基乙酰胺這三種溶劑作為萃取劑分離甲醇和苯共沸物的效果，考察了溶劑比S/F（萃取劑對(duì)共沸物原料的摩爾流量比）皆為1的條件下，甲醇和苯共沸體系的汽液相平衡關(guān)系，見(jiàn)圖1。

由上圖可以看出，可以看出加入苯甲醚后，偏離平衡線程度是最大的，說(shuō)明苯甲醚選擇性最強(qiáng)，其次是N，N二甲基乙酰胺，兩種萃取劑均可以有效打破體系的共沸現(xiàn)象，乙二醇無(wú)法打破共沸現(xiàn)象。幾種萃取劑的分離能力為：苯甲醚>N ， N二甲基乙酰胺>乙二醇。綜合考慮，優(yōu)先選擇苯甲醚作為甲醇和苯共沸物的萃取劑。

2 結(jié)論

通過(guò)比較苯甲醚、乙二醇、N，N二甲基乙酰胺這三種溶劑加入甲醇和苯共沸物后的擬二元汽液平衡相圖，最終確定苯甲是醚作為甲醇和苯共沸物的優(yōu)良萃取劑。

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基金項(xiàng)目：貴州省教育廳教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革項(xiàng)目（GZSJG10977201604）；貴州省科技廳聯(lián)合基金項(xiàng)目（黔科合J字LKLS[2013]27號(hào)）；貴州省普通高等學(xué)校煤系固體廢棄物資源化技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（No：黔教合人才團(tuán)隊(duì)字[2014]46號(hào)）；貴州省教育廳特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（[2011]278）；貴州省煤炭資源清潔高效利用科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（黔科平臺(tái)[2011]4003號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：趙繼月（1991），男，貴州畢節(jié)人，工學(xué)學(xué)士，主要從事化工傳質(zhì)與分離研究。

通信聯(lián)系人：王克良（1984），男，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，主要從事化工傳質(zhì)與分離、節(jié)能方面的研究。