【摘 要】
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随着经济转型与供给侧结构性调整,环保与生态成为生产制造业的主流。乙酸甲酯和甲醇作为常见的化工原料,通常以共沸物的形式存在,离子液体作为绿色溶剂受到广泛关注,使用离子液体替代传统有机溶剂对乙酸甲酯-甲醇共沸体系进行萃取精馏是当下研究的热门。通过基于COSMO-RS理论的COSMO-Thermal X软件从26种阴离子和26种阳离子组合成的676种离子液体中选出用于萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸体系的
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随着经济转型与供给侧结构性调整,环保与生态成为生产制造业的主流。乙酸甲酯和甲醇作为常见的化工原料,通常以共沸物的形式存在,离子液体作为绿色溶剂受到广泛关注,使用离子液体替代传统有机溶剂对乙酸甲酯-甲醇共沸体系进行萃取精馏是当下研究的热门。通过基于COSMO-RS理论的COSMO-Thermal X软件从26种阴离子和26种阳离子组合成的676种离子液体中选出用于萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸体系的离子液体萃取剂,根据选择性的结果发现,选择性1-苄基-3-甲基咪唑醋酸([Bz MIM][Ac])>1-辛基-3-甲基咪唑醋酸([OMIM][Ac])﹥氯化1-辛基-3-甲基咪唑([OMIM][Cl]),同时,丁基三甲基醋酸氨([N4111][Ac])的选择性最高。考虑到成本及整个体系研究的系统性,选取1-苄基-3-甲基咪唑醋酸([Bz MIM][Ac])、1-辛基-3-甲基咪唑醋酸([OMIM][Ac])、氯化1-辛基三甲基咪唑([OMIM][Cl])进行相平衡实验,对丁基三甲基醋酸氨([N4111][Ac])进行预测相平衡数据。将实验测定的三组三元数据与软件预测的一组三元数据使用NRTL模型进行关联,对得到的三元数据进行了拟合。并采用离子片贡献-对应态(FC-CS)方法估算了[N4111][Ac]、[Bz MIM][Ac]、[OMIM][Ac]、[OMIM][Cl]四种离子液体的临界性质参数并使用Riedel方程结合估算的临界性质预测[N4111][Ac]等四种离子液体的液体蒸汽压。这些参数被代入Aspen Plus软件中,对以四种离子液体萃取剂分离乙酸甲酯-甲醇体系的萃取精馏过程进行了模拟,同时基于年总成本(TAC)的经济评估来验证最佳设计参数。结果表明,[Bz MIM][AC]是最适合分离乙酸甲酯和甲醇共沸物系统的萃取剂。
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