丙酮和正己烷共沸物的萃取剂研究
共沸精馏分离正已烷和乙酸乙酯的模拟研究
共沸精馏分离正已烷和乙酸乙酯的模拟研究叶青;肖国栋【摘要】正己烷和乙酸乙醇形成最低共沸物,以丙酮为共沸剂,采用共沸精馏方法分离.应用ASPENPLUS软件进行模拟以丙酮为共沸剂,分离正已烷、乙酸乙酯混合物的流程.确定了共沸精馏塔的最佳操作条件,即共沸剂丙酮的用量为74kg/h,回流比为1.5,原料的进料位置为第14块板,丙酮的进料位置为第四块板,此时,塔釜乙酸乙酯的质量分数可达99.9%以上.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(022)002【总页数】3页(P31-33)【关键词】共沸精馏;共沸剂;剩余曲线;丙酮【作者】叶青;肖国栋【作者单位】常州大学,化学化工学院,江苏,常州,213164;常州大学,化学化工学院,江苏,常州,213164【正文语种】中文【中图分类】TQ028.14目前,在医药等很多领域内,均使用大量的正己烷和乙酸乙醋作为有机溶剂,如压敏胶带制造采用的溶剂为乙酸乙醋,诺氟沙星微囊的研制采用的溶剂为正己烷[1]。
在最终产品中,这些溶剂必须完全脱除,因而形成有机溶剂废液。
因此回收利用这些有机溶剂就成为一个重要的问题[2]。
正己烷和乙酸乙醋形成最低共沸物,采用普通精馏法无法将其分离,因此必须采用一些特殊的分离方法,共沸精馏就是一种很有效的分离方法。
共沸剂的选择关系到共沸精馏能否顺利进行以及经济是否合理[3-5]。
正己烷和乙酸乙酯形成最低共沸物,选用的共沸剂应与正己烷和乙酸乙醋组分之一形成一种新的二元最低共沸物,所形成的二元最低共沸物的沸点应低于正己烷-乙酸乙醋共沸物的沸点,并且共沸剂要容易回收,具有良好的物性,经济性好。
本工作选择丙酮作为共沸剂,用Aspenp lus软件模拟了以丙酮为共沸剂分离正已烷和乙醇乙酯的工艺流程,并确定了最佳工艺条件,为工艺设计提供了依据。
正己烷和乙酸乙酯的正常沸点分别为69.0℃和77.1℃[6-8],在101.3 kPa下形成二元最低共沸物,共沸组成为正己烷的质量分数为61.0%,乙酸乙酯的质量分数为39.0%。
《离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究》
《离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究》摘要：本文旨在研究离子液体作为萃取剂在分离丙酮-甲醇共沸物系中的应用。
通过实验分析，探讨了离子液体的物理化学性质及其在共沸物系分离过程中的作用机制，为工业上高效、环保的有机物分离提供新的思路和方法。
一、引言在化工生产过程中，共沸物系的分离一直是工业界面临的难题之一。
丙酮和甲醇作为常见的有机溶剂，其共沸物系的分离尤为重要。
传统的分离方法往往存在能耗高、污染大等问题。
近年来，离子液体作为一种新型的绿色溶剂，因其良好的溶解能力和较低的挥发性，被广泛应用于有机物分离领域。
因此，研究离子液体作为萃取剂在丙酮-甲醇共沸物系分离中的应用具有重要意义。
二、离子液体的性质及其应用离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的盐类，具有熔点低、热稳定性好、溶解能力强等优点。
其独特的物理化学性质使其在萃取、催化、电化学等领域具有广泛的应用前景。
在共沸物系分离中，离子液体因其低挥发性和良好的溶解性能，可以有效降低分离过程的能耗和减少环境污染。
三、实验方法与步骤本实验选用多种不同种类的离子液体作为萃取剂，通过对丙酮-甲醇共沸物系的萃取实验，分析离子液体的萃取效果及分离性能。
具体实验步骤如下：1. 准备不同种类的离子液体和丙酮-甲醇共沸物系；2. 在一定温度和压力下，将离子液体与共沸物系进行混合萃取；3. 通过分析萃取后各相的组成，评估离子液体的萃取效果和分离性能；4. 对比不同种类离子液体的萃取效果，找出最佳萃取剂；5. 分析离子液体在萃取过程中的作用机制。
四、结果与讨论1. 实验结果：（1）不同种类的离子液体对丙酮-甲醇共沸物系的萃取效果存在差异；（2）最佳萃取剂对共沸物系的分离效果显著，能够有效提高各组分的纯度；（3）离子液体在萃取过程中表现出良好的稳定性和重复使用性。
2. 讨论：（1）离子液体的物理化学性质对其在共沸物系萃取过程中的效果具有重要影响；（2）最佳萃取剂的筛选对于提高共沸物系分离效率和纯度至关重要；（3）离子液体作为萃取剂在共沸物系分离中具有较大的应用潜力，可进一步研究其在其他有机物分离领域的应用。
丙酮和正己烷共沸物的萃取剂研究
44丙酮和正己烷都是常用的有机化工原料# 丙酮和正己烷 常压下能形成最低共沸物# 共沸组成为正己烷的质量分数为 3$="共沸温度为 3'&J=*$+ # 为此"采用普通精馏无法进行分 离# 在这种情况下可以采用催化精馏$变压精馏$共沸精馏等 特殊精馏法萃取进行分离# 相对与传统的共沸精馏而言"由于 萃取精馏所采用的萃取剂沸点较高"不易挥发"溶剂从塔釜排 放"因而能耗低"污染少等优点"而且采用连续萃取精馏流程可 将萃取剂循环利用# 因而萃取剂的选择是萃取精馏技术能否 实现的重要关键*)2(+ # 本文以丙酮和正己烷体系为研究对象" 通过绘制二元汽液平衡相图"筛选出合适的萃取剂#
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科教论坛 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$1$%%)0
丙酮和正己烷共沸物的萃取剂研究
谭4绒4尚4林4陈4凤4李4静4王克良4连明磊4杨建发
六盘水师范学院化学与化学工程系!贵州六盘水!""&$$)
摘4要本文选择二甲基亚砜二甲基乙酰胺环己醇?2甲基吡咯烷酮乙二醇甲醚苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂 分别作为萃取剂分离丙酮和正己烷共沸物通过拟二元汽液平衡相图分析环己醇是作为丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取剂
&#
%结论 通过比较二甲基亚砜$二甲基乙酰胺$环己醇$?2甲基吡咯 烷酮$乙二醇甲醚$苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分 离丙酮和正己烷共沸物的效果"最终确定环己醇是分离丙酮和 正己烷共沸物效果最好的萃取剂# 参考文献 $ 邹灿灿袁慎峰陈志荣尹红&丙酮和正己烷共沸体系 萃取 精 馏 的 模 拟 优 化 < &计 算 机 与 应 用 化 学 )%$3 %( )1>2)1J& ) 杨文东袁慎峰陈志荣等&乙酸乙醋 n正己烷萃取精 馏过程 的 模 拟 计 算 < &计 算 机 与 应 用 化 学 )%$) )' J '>32'>J& ( 张春勇郑纯智唐江宏等&萃取精馏分离甲基环己烧 和甲苯工艺过程的模拟 < &石油化工)%$$3%> >()2>(>& 基金项目贵 州 省 教 育 厅 教 学 内 容 与 课 程 体 系 改 革 项 目 :_O<:$%'11)%$0%3 贵州省科技厅联合基金项目 黔科合 < 字 acaO)%$()1 号 贵州省普通高等学校煤系固体废弃物 资源化技术创新团队 ?N黔教合人才团队字)%$330 号 贵 州省教育厅特色重点实验室项目 )%$$)1J 贵州省煤炭资 源清洁高效利用科研实验平台 黔科平台)%$$3%%( 号 作者简介谭绒$''32 女贵州普安人工学学士主要 从事化工传质与分离研究 通信作者李静$'J02 女河北石家庄人硕士讲师主 要从事化工传质与分离节能方面的研究
《离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究》
《离子液体作为萃取剂分离丙酮-甲醇共沸物系的研究》摘要：本文主要探讨离子液体作为萃取剂在分离丙酮-甲醇共沸物系中的应用。
通过实验分析，对比了传统萃取方法与离子液体萃取法的性能差异，并对离子液体的选择、萃取条件进行了详细研究。
实验结果表明，离子液体萃取法在分离丙酮-甲醇共沸物系中具有显著优势。
一、引言在化工生产过程中，丙酮和甲醇的混合物常常形成共沸物系，这给分离过程带来了困难。
传统的萃取方法如蒸馏、吸附等在处理此类共沸物系时效率较低，因此寻找新的萃取技术成为研究的热点。
近年来，离子液体因其独特的物理化学性质，如低挥发性、高溶解能力等，被广泛应用于有机物系的分离。
因此，本文旨在研究离子液体作为萃取剂在分离丙酮-甲醇共沸物系中的应用。
二、离子液体及其应用概述离子液体是一种由有机阳离子和无机或有机阴离子组成的盐类物质，具有低挥发性、高稳定性等特性。
因其独特性质，离子液体被广泛应用于化工分离过程。
然而，不同种类和组成的离子液体对于不同的物质有不同的溶解能力和选择性。
因此，选择合适的离子液体对于萃取过程至关重要。
三、实验部分1. 实验材料与方法实验所需材料包括不同种类的离子液体、丙酮、甲醇以及必要的实验设备。
采用静态萃取和动态萃取两种方法进行实验，对比其效果。
2. 实验步骤（1）选择合适的离子液体；（2）配置不同比例的丙酮-甲醇混合物；（3）进行静态萃取实验，观察离子液体对混合物的分离效果；（4）进行动态萃取实验，研究操作条件如流速、温度等对萃取效果的影响；（5）通过高效液相色谱、红外光谱等手段分析萃取后的混合物组成。
四、结果与讨论1. 离子液体的选择与效果实验结果表明，某类离子液体对于丙酮和甲醇的溶解能力较强，能够有效地进行混合物的分离。
通过对比不同种类离子液体的效果，我们选择了最合适的离子液体进行后续研究。
2. 静态萃取与动态萃取的对比静态萃取实验表明，离子液体对丙酮和甲醇的混合物具有较好的分离效果。
在动态萃取过程中，随着流速的增加，分离效果略有下降，但总体上仍保持较高水平。
以乙二醇为萃取剂分离多种共沸物系的研究
1 4 种共沸物系数据
本文分析了以乙二醇为溶剂的 4 种共沸物系 ， [6-9] 其基础数据列于表 1 中。
表 1 4 种共沸物系的数据
共沸物系 共沸点 /℃ 共沸组成（摩尔分数）
丙酮 - 甲醇
55.24
丙酮 0.779，甲醇 0.221
环己烷 - 异丙醇 69.31 环己烷 0.608，异丙醇 0.392
作者简介：李萍丽（1996-），女，山东滨州人，主要从事化工过程模拟与设计方面的研究 通信联系人：王克良（1984-），男，黑龙江省齐齐哈尔市人，硕士，副教授，主要从事化工传质与分离、节能方面的研究。E-mail：
wangkeliang84@ 收稿日期：2018-05-21
第8期
李萍丽等：以乙二醇为萃取剂分离多种共沸物系的研究
全浓度范围内（摩尔分数）相对挥发度的影响，结果
如表 2 所示。其中 α1 表示无萃取剂加入的相对挥
发度，α2 表示乙二醇加入的相对挥发度。
表 2 乙二醇对 4 种共沸物系相对挥发度的影响
w 丙酮-甲醇 环己烷-异丙醇 异丙醇-水 乙醇-甲苯
( 轻组分 ) α1 α2 α1
α2
α1 α2 α1 α2
0.1 2.21 1.63 3.67 7.42 9.44 3.45 10.54 9.34
第 47 卷 第 8 期 2018 年 8 月
化工技术与开发 Technology & Development of Chemical Industry
Vol.47 No.8 Aug. 2018
以乙二醇为萃取剂分离多种共沸物系的研究
李萍丽 1，曾小琴 1，罗 仙 1，王克良 1*，李 志 1，杜廷召 2
异丙醇 - 水
[DMIM]DMP萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系的研究
![[DMIM]DMP萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6161f6dc5fbfc77da269b1af.png)
离 子液 体 作 为一 种 新 型绿 色 溶 剂 ， 具有 性 质 稳
定、 饱 和蒸 汽压 几 乎 为零 、 易 回收 等 优 良性 能 ， 很 适 合用 作溶 剂 ， 因此 引起 了人 们 的广 泛关 注１ 。 目前 针 对 丙 酮 和 甲 醇共 沸 物 ，已有 不 少 学 者进 行 了研 究 。Ｓ ｅ ｉ ｌ ｅ ｒ ［ ３ １ 和Ｋ ｕ ｒ ｚ ｉ ｎ ［ ４ １ 分别 测 定 了离子 液 体 １ ， ３ 一 二 甲基 咪唑 四氟 硼酸 盐［ Ｅ ＭＩ Ｍ］ ［ Ｂ Ｆ ４ ］ 、 Ｎ 一 丁基 吡 啶六 氟 磷 酸盐 ［ Ｂ Ｐ Ｙ ］ ［ Ｐ Ｆ ６ ］ 和丙 酮－ 甲醇 混合 物 的汽 液相 平 衡 数据 ， 发现 这 两种 离 子 液体 均 可 以作 为 溶 剂打 破 丙 酮 和 甲醇 的共 沸现象 。 Ｌ ｉ 等旧测 定 了 １ ０ １ ． ３ ｋ Ｐ ａ下 １ ． 乙基 － ３ 一 甲基 咪 唑 乙 酸 盐［ Ｅ ＭＩ Ｍ ］ ［ Ｏ Ａ Ｃ ］ － 甲醇． 丙 酮 三
分 离效 率 和设 备 要求 ， 目前 工 业 上多 采 用 萃取 精 馏
法 分离 共沸 体 系。
（ ［ Ｅ ＭＩ Ｍ］ Ｄ Ｅ Ｐ ）和 １ 一 丁 基一 ３ － 甲基 咪唑 磷 酸二 丁 酯 盐 （ ［ Ｂ ＭＩ Ｍ］ Ｄ Ｂ Ｐ ） 分 别作 为丙 酮 和 甲醇共 沸 物 的溶 剂 ， 测定 了三个 体 系 的汽 液 相 平衡 数 据 ， 并 比较 了三 种 离子 液体 的分离 效果 ， ［ Ｄ ＭＩ Ｍ］ Ｄ ＭＰ打破共 沸 现象 的
酮、 正 己烷 等 易 于 和 甲醇 形 成 共 沸 物 的物 质 ， 混 合
物 的沸点 常 要低 于 甲醇 的沸 点 ， 若 不 在 回流 液 中脱 除， 将 会 影 响 甲醇 的质 量 。 甲醇 和 丙 酮 的共 沸 物还
《离子液体萃取精馏分离2-丁酮-乙醇共沸物系的研究》
《离子液体萃取精馏分离2-丁酮-乙醇共沸物系的研究》一、引言随着精细化工的不断发展，许多化学反应会产生难以通过传统精馏方法分离的共沸物系。
其中，2-丁酮与乙醇的共沸物系因其接近的沸点和相似的分子结构，常常给分离工作带来困难。
近年来，离子液体因其独特的物理化学性质在萃取精馏领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究离子液体萃取精馏在分离2-丁酮-乙醇共沸物系中的性能与优势。
二、文献综述自离子液体作为一种绿色、高效、可回收利用的萃取剂被引入到萃取精馏领域以来，其在共沸物系分离中的应用得到了广泛的关注。
离子液体因其具有较低的蒸汽压、良好的热稳定性和可调的物理化学性质，使得其在萃取精馏过程中能有效地分离低挥发度的有机物。
特别是对于那些接近沸点、具有相似分子结构的有机物，如2-丁酮和乙醇，离子液体的应用更是显示出其独特的优势。
三、研究内容（一）实验材料与方法本实验采用离子液体作为萃取剂，通过精馏塔进行萃取精馏实验。
实验中使用的2-丁酮和乙醇为市售产品，离子液体则选择了一种具有良好热稳定性和萃取性能的品种。
实验设备包括精馏塔、加热装置、冷却装置和检测仪器等。
（二）实验过程与结果分析1. 实验过程首先，将2-丁酮和乙醇的混合物加入精馏塔中，然后加入适量的离子液体。
在一定的温度和压力下进行精馏，观察并记录塔顶和塔底的组成变化。
重复多次实验，以获得稳定的分离结果。
2. 结果分析通过对实验数据的分析，我们可以看出离子液体在萃取精馏过程中对2-丁酮和乙醇的分离效果。
通过对比加入离子液体前后的分离效果，我们可以看出离子液体在分离过程中的优势。
此外，我们还可以通过改变离子液体的用量、温度和压力等参数，来研究这些参数对分离效果的影响。
（三）结果讨论实验结果表明，离子液体在萃取精馏过程中能够有效地分离2-丁酮和乙醇。
这主要得益于离子液体独特的物理化学性质，如较低的蒸汽压、良好的热稳定性和可调的极性。
此外，我们还发现，通过调整离子液体的用量、温度和压力等参数，可以进一步优化分离效果。
丙酮萃取实验报告
一、实验目的1. 探究丙酮作为萃取剂在分离混合物中的效果。
2. 学习使用丙酮萃取技术从混合物中提取特定成分。
3. 了解萃取过程的基本原理和操作步骤。
二、实验原理丙酮萃取是一种利用溶剂萃取的分离技术。
由于不同物质在丙酮中的溶解度不同，通过选择合适的丙酮与混合物接触，可以将目标成分从混合物中分离出来。
实验中，通常使用分液漏斗等仪器，通过液-液萃取的方式实现分离。
三、实验器材和药品1. 器材：分液漏斗、铁架台、烧杯、滤纸、滴管、电子天平。
2. 药品：丙酮（分析纯）、待萃取混合物（如含有目标成分的有机物）。
四、实验步骤1. 准备：将待萃取混合物称量后，放入烧杯中。
2. 溶剂准备：将适量的丙酮倒入分液漏斗中。
3. 萃取：将混合物与丙酮充分混合，静置一段时间，使混合物中的目标成分溶解于丙酮中。
4. 分液：打开分液漏斗下方的旋塞，缓慢放出下层液体（通常为水相），保留上层液体（有机相）。
5. 过滤：将上层有机相通过滤纸过滤，去除杂质。
6. 测定：使用电子天平称量萃取出的目标成分，计算萃取效率。
五、实验现象1. 混合物与丙酮充分混合后，静置一段时间，出现分层现象。
2. 上层有机相颜色较深，表明目标成分已溶解于丙酮中。
3. 下层水相颜色较浅，表明目标成分已从混合物中分离出来。
六、实验结论1. 丙酮萃取是一种有效的分离技术，可用于从混合物中提取特定成分。
2. 实验中，选择合适的丙酮与待萃取混合物接触，可以显著提高目标成分的萃取效率。
3. 实验结果符合预期，验证了丙酮萃取技术的可行性和有效性。
七、注意事项1. 实验过程中，注意保持实验室环境卫生，避免发生火灾或爆炸。
2. 操作分液漏斗时，要轻柔缓慢，防止液体溅出。
3. 使用丙酮时，要佩戴防护手套和口罩，避免接触皮肤和吸入有害气体。
4. 实验结束后，及时清理实验器材，确保实验室整洁。
八、拓展应用1. 丙酮萃取技术广泛应用于化工、医药、环保等领域，可用于分离、提纯、分析等多种目的。
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丙酮和正己烷共沸物的萃取剂研究
作者：谭绒尚林陈凤李静王克良连明磊杨建发
来源：《科技风》2017年第10期
摘要：本文选择二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分别作为萃取剂分离丙酮和正己烷共沸物，通过拟二元汽液平衡相图分析，环己醇是作为丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取剂。
关键词：丙酮；正己烷；萃取剂；共沸
丙酮和正己烷都是常用的有机化工原料。
丙酮和正己烷常压下能形成最低共沸物。
共沸组成为正己烷的质量分数为41%，共沸温度为49.8%[1]。
为此，采用普通精馏无法进行分离。
在这种情况下可以采用催化精馏、变压精馏、共沸精馏等特殊精馏法萃取进行分离。
相对与传统的共沸精馏而言，由于萃取精馏所采用的萃取剂沸点较高，不易挥发，溶剂从塔釜排放，因而能耗低，污染少等优点，而且采用连续萃取精馏流程可将萃取剂循环利用。
因而萃取剂的选择是萃取精馏技术能否实现的重要关键[23]。
本文以丙酮和正己烷体系为研究对象，通过绘制二元汽液平衡相图，筛选出合适的萃取剂。
1 萃取剂筛选比较
本文以丙酮和正己烷共沸物为研究对象，绘制了加入几种萃取剂后体系的拟二元汽液平衡相图。
比较了二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分别作为萃取剂分离丙酮和正己烷共沸物的效果，考察了溶剂比（萃取剂对共沸物原料的摩尔流量比）皆为1的条件下，丙酮和正己烷共沸体系的汽液相平衡关系，见图1。
由图1可以看出，加入萃取剂后，二甲基乙酰胺无法打破丙酮和正己烷的共沸现象，说明不适合用作丙酮和正己烷共沸物的萃取剂。
其它几种溶剂均能有效打破丙酮和正己烷体系的共沸现象，其中，性能最好的是环己醇，其次是乙二醇甲醚和二甲基亚砜。
几种萃取剂的性能优良顺序依次为：环己醇>乙二醇甲醚>二甲基亚砜>N甲基吡咯烷酮>苯甲酸甲酯>丁酸丁酯。
最终确定环己醇是分离丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取剂。
2 结论
通过比较二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、环己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯这七种常用溶剂分离丙酮和正己烷共沸物的效果，最终确定环己醇是分离丙酮和正己烷共沸物效果最好的萃取剂。
参考文献：
[1]邹灿灿，袁慎峰，陈志荣，尹红.丙酮和正己烷共沸体系萃取精馏的模拟优化[J].计算机与应用化学，2014，03：275278.
[2]杨文东，袁慎峰，陈志荣，等.乙酸乙醋-正己烷萃取精馏过程的模拟计算[J].计算机与应用化学，2012，29（8）：954958.
[3]张春勇，郑纯智，唐江宏，等.萃取精馏分离甲基环己烧和甲苯工艺过程的模拟[J].石油化工，2011，40（5）：532535.
基金项目：贵州省教育厅教学内容与课程体系改革项目（GZSJG10977201604）；贵州省科技厅联合基金项目（黔科合J字LKLS[2013]27号）；贵州省普通高等学校煤系固体废弃物资源化技术创新团队（No：黔教合人才团队字[2014]46号）；贵州省教育厅特色重点实验室项目（[2011]278）；贵州省煤炭资源清洁高效利用科研实验平台（黔科平台[2011]4003号）
作者简介：谭绒（1994），女，贵州普安人，工学学士，主要从事化工传质与分离研究。
通信作者：李静（1986），女，河北石家庄人，硕士，讲师，主要从事化工传质与分离、节能方面的研究。