探析含離子液體體系汽液相平衡的測定及模型化研究

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1、BeijingUniversityofChemicalTechnologyThesisfortheDegreeofDoctorTopic：VAPOR-LIQUIDEQUILIBRIUMMEASUREMENTANDMODELINGFORSYTEMSCONTAININGIONICLIQUIDSSpecialty：ChemicalEngineeringDoctoralCandidate：ZhaoJinSupervisor：ProfessorLiChunxiJUNE2007北京化工大學位論文原創(chuàng)性聲明lIlrlIIIllll!!llflIfIIIY1810738本人鄭重聲明：所呈交

2、的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者簽名：盔墜垂日期：關于論文使用授權的說明學位論文作者完全了解北京化工大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬北京化工大學。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許學位論文被查閱和借閱；學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復制手

3、段保存、匯編學位論文。保密論文注釋：本學位論文屬于保密范圍，在上年解密后適用本授權書。非保密論文注釋：本學位論文不屬于保密范圍，適用本授權書。作者簽名：楚堡日期：導師簽名：日期：學位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號TQD圳學科分類號1503010論文編號Iod口z泖DD鄉(xiāng)f密級學位授予單位代碼10010學位授予單位名稱北京化工大學作者姓名趙瑾學號2004080051獲學位專業(yè)名稱化學工程獲學位專業(yè)代碼D秀1]c7J課題來源國家自然科學基金研究方向橢蟊焉張71哞論文題目含離子液體體系汽液相平衡的測定及模型化研究離子液體，汽液相平衡，NRTL，UNIFAC，平均球近似，微擾理論，基關鍵詞團

4、貢獻，模型論文答辯日期2007年6月3日宰論文類型基礎研究學位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學科專長指導教師李春喜教授北京化工大學評閱人1硐剛稿評閱人22D訂伽們評閱人32D司?？卩皆u閱人420和D召c

5、評閱人5如刃I?o-一答辯委員會主席張澤廷教授北京化工大學。答辯委員1李以圭教授清華大學中國科學院過程工答辯委員2李增喜教授程研究所答辯委員3王子鎬教授北京化工大學答辯委員4雷志剛教授北京化工大學答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎研究2．應用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號在《中國圖書資料分類法》查詢。三．學科分類號在中華人民共和國國家標準(GB／T137

6、45-9)《學科分類與代碼》中查詢．四．論文編號由單位代碼和年份及學號的后四位組成。摘要含離子液體體系汽液相平衡的測定及模型化研究離子液體是近年來興起的一種新型溶劑，其揮發(fā)性極低，與各類溶劑之間的相溶性可調(diào)變，并具有良好的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和電解質(zhì)特性，由于這些優(yōu)點使其在化學反應和化工分離過程中具有重要的應用前景。要開發(fā)其在分離方面的應用，首先要解決相平衡數(shù)據(jù)缺失的問題。目前，離子液體的價格比傳統(tǒng)分子溶劑貴得多，這在很大程度上限制了其工業(yè)化的進程。為了制備出低成本的離子液體，要求其制備產(chǎn)品的產(chǎn)率高，制備和分離過程簡單。為此，以N．甲基咪唑和磷酸三烷基酯或鹵代烷烴為原料，通

7、過一步反應制備出陰離子為磷酸酯和鹵素離子的離子液體：1，3二甲基咪唑磷酸二甲酯鹽([MMIM][DMP])、1一乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯鹽([EMIM][DEP])、l-丁基一3一甲基咪唑磷酸二丁酯鹽([BMIM][DBP])、溴化1一丁基一3-甲基咪唑([BMIM][Br】)、氯化l一丁基一3一甲基咪唑(【BMIM】[C1])。另外，為了與常規(guī)離子液體進行比較，還制備了1．丁基．3．甲基咪唑六氟磷酸鹽([BMIM][PF6】)。磷酸酯類離子液體的制備和提純方法簡單，收率在90％以上，其價格只有常見離子液體的30"--40％，生態(tài)環(huán)境毒性低，是一類具有重要應用前景的離子

8、液體品種。因此，本文著重研究了這類離子液體對醇、水體系汽液相平衡的影響。采用CP．I型雙循環(huán)汽液平衡釜測定了含離子液體：[MMIM][DMP]，【EMIM][DEP]，[BMIM][C1]，[BMIM][Br]或[BMIM][PF6]的乙醇一水體系的等壓(101．32kPa)汽液相平衡數(shù)據(jù)，離子液體質(zhì)量含量大約為10％至U30％。汽相和液相中揮發(fā)性組分的組成采用色譜法直接測定，液相中離子液體的含量采用差重法確定。根據(jù)所測定的等壓汽液平衡數(shù)據(jù)可得到如下結論：本研究所考察的所有離子液體均能提高乙醇的相對揮發(fā)度，隨著離子