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酚类化合物是一种重要的化工原材料和中间体,广泛应用于纤维、塑料的合成,农药、医药的制备,以及香料、染料等其他生产领域。煤焦油中含有丰富的酚类化合物,从中提取酚类化合物具有重要的经济价值。目前工业上比较成熟的分离方法是氢氧化钠碱洗法,但整个过程消耗大量酸碱溶液,并且会产生含酚废水需要后续处理。为了解决上述缺陷,采用新型非水相分离方法很有必要。本课题组发现并研究了一系列季铵盐通过与酚类化合物形成低共熔溶剂(deep eutectic solvents, DESs)分离油中的酚类化合物,这种方法萃取效率高,萃取剂可以循环使用,萃取过程中不使用无机碱和酸,并且避免了含酚废水的产生。针对目前使用的反萃剂乙醚具有易挥发和易爆炸等缺点、低共熔溶剂对中性油的夹带以及缺少低共熔法萃取分离真实油酚混合物过程中酚类化合物的变化规律等问题,本文着重考察了低共熔法分离油酚混合物过程中反萃剂的选择、低共熔溶剂对中性油夹带行为和中性油的脱除,以及低共熔法萃取分离真实煤焦油过程中不同酚类化合物组成变化和物料守恒等。为低共熔法分离油酚混合物的工业应用提供理论支持。主要研究工作和取得结论如下:(1)选取了常用的醚类、酮类、酯类等常见溶剂,分别进行反萃实验,定性考察是否可以作为反萃剂,然后再将合适的反萃剂进行细致的考察。最终选定乙酸乙酯作为反萃剂,并考察了其在不同温度下、有水或无水的情况下对不同季铵盐的溶解度随苯酚浓度变化的影响。结果表明,苯酚浓度一定时,温度越高,氯化胆碱(ChCl)在乙酸乙酯中的溶解度越高,室温下,乙酸乙酯的最小用量应保证苯酚浓度低于40 g.L-1;苯酚浓度一定时,四甲基氯化铵(TMAC)在乙酸乙酯中溶解度高于ChCl,这是因为TMAC与苯酚能形成更强的氢键;水的存在有利于ChCl溶解于乙酸乙酯,这是由于水同样可以与ChCl形成DES造成的。(2)以含苯酚200 g·L-1的甲苯溶液作为模拟油酚混合物,ChCl作为萃取剂,研究了ChCl的加入量、萃取温度(25~55℃)及模拟油中直链烷烃的浓度等因素对酚的萃取分离及中性油夹带的影响。结果表明,随着ChCl加入量增大,酚萃取率升高,中性油的夹带量减少;ChCl过量时,酚的萃取量恒定且达到极大值,中性油夹带量恒定且夹带量最小;萃取温度对酚的萃取率影响不大,对中性油的夹带量在ChCl加入量不足时随温度升高而增多,当ChCl加入量足量时与温度变化关系不大;模拟油中直链烷烃的浓度不影响萃取效率,浓度越高,甲苯夹带越少。以ChCl萃取含苯酚200 g·L-1的甲苯溶液,在萃取温度25℃、ChCl加入量大于0.6(与酚的摩尔比)的条件下,苯酚萃取率达95%,甲苯夹带率为15%,70℃条件下氮气吹扫60 min内可将DES中甲苯完全去除。(3)使用ChCl和TMAC作为萃取剂,乙酸乙酯作为反萃剂,分离煤焦油中的酚类化合物,并循环实验了3次。结果表明,TMAC相对ChCl萃取真实煤焦油中酚类化合物的能力更强,回收率更高,但会夹带更多的中性油,且反萃剂更难去除;ChCl萃取酚中性油种类较少,主要为萘,而TMAC萃取酚中性油除了萘还有大量其他种类的中性油;使用季铵盐萃取煤焦油中酚类物质的萃取率可以达到80%,低于模拟油酚混合物时的萃取率,这是由于煤焦油中多种芳环中性油与酚类物质间π-π键作用造成的;ChCl和TMAC在循环3次实验后基本特性保持不变,可以循环使用。