酮类溶剂萃取煤化工含酚废水中二甲基苯酚的液液相平衡研究及COSMO-SAC预测

发布时间：2021-08-21 08:15

　　鲁奇炉、低温煤干馏、煤分级提质等煤处理过程会产生大量高浓度含酚废水,包括苯酚、甲酚、二元酚、二甲基苯酚等,而其中二甲基苯酚的含量相对较少,但总量仍达几百ppm。使用常用萃取剂脱除煤化工废水中其他酚类物质时,也会将二甲基苯酚一道萃取出来,因此探究常用萃取剂对二甲基苯酚的萃取效果就极为必要。本文结合工业实践和现有含酚废水萃取研究,测定了不同温度下多种溶剂萃取二甲基苯酚的液液相平衡数据,并采用多个热力学模型对数据进行关联或者预测。通过实验研究了5种酮类萃取剂（甲基丙基甲酮、甲基异丙基甲酮、甲基丁基甲酮、甲基叔丁基甲酮、甲基异丁基甲酮）对水相中二甲基苯酚（2,3-二甲基苯酚,3,4-二甲基苯酚,3,5-二甲基苯酚）的萃取效果,并测定了15种三元体系在25～70℃时的液液相平衡数据。通过计算各组数据的分配系数和选择性系数发现5种萃取剂均能有效萃取水相中的二甲基苯酚,且其萃取能力强弱顺序为:甲基异丁基甲酮>甲基异丙基甲酮>甲基丁基甲酮>甲基丙基甲酮>甲基叔丁基甲酮。使用NRTL和UNIQUAC模型关联实验数据得到二元交互作用参数和相应的液液相平衡数据计算值,模拟数据和实验数... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 煤化工含酚废水处理技术
    1.3 溶剂萃取法脱酚研究现状
        1.3.1 萃取脱酚工艺
        1.3.2 脱酚萃取剂的选择
    1.4 COSMO-SAC模型
        1.4.1 COSMO-SAC模型发展历程
        1.4.2 COSMO-SAC模型在相平衡中的应用
    1.5 本课题研究内容
第二章 实验方法与过程
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验步骤及分析方法
        2.2.1 实验步骤
        2.2.2 分析方法
    2.3 相平衡数据处理
        2.3.1 分配系数和选择性系数
        2.3.2 NRTL和 UNIQUAC活度系数模型
    2.4 COSMO-SAC模型预测过程
        2.4.1 σ-profile文件的生成
        2.4.2 预测相平衡数据
第三章 酮类溶剂-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
    3.1 甲基丙基甲酮-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
        3.1.1 液液相相平衡数据的测定
        3.1.2 实验数据关联
    3.2 甲基异丙基甲酮-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
        3.2.1 液液相相平衡数据的测定
        3.2.2 实验数据关联
    3.3 甲基丁基甲酮-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
        3.3.1 液液相相平衡数据的测定
        3.3.2 实验数据关联
    3.4 甲基叔丁基甲酮-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
        3.4.1 液液相相平衡数据的测定
        3.4.2 实验数据关联
    3.5 甲基异丁基甲酮-二甲基苯酚-水的液液相平衡研究
        3.5.1 液液相相平衡数据的测定
        3.5.2 实验数据关联
    3.6 本章小结
第四章 COSMO-SAC模型预测液液相平衡数据研究
    4.1 COSMO-SAC模型预测甲基丙基甲酮-二甲基苯酚-水三元体系
    4.2 COSMO-SAC模型预测甲基异丙基甲酮-二甲基苯酚-水三元体系
    4.3 COSMO-SAC模型预测甲基丁基甲酮-二甲基苯酚-水三元体系
    4.4 COSMO-SAC模型预测甲基叔丁基甲酮-二甲基苯酚-水三元体系
    4.5 COSMO-SAC模型预测甲基异丁基甲酮-二甲基苯酚-水三元体系
    4.6 σ-profile分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体支撑液膜萃取处理苯酚废水条件的优化[J]. 高瑞昶,陈静.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(11)
[2]基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法用于咪唑类离子液体吸收甲苯蒸气[J]. 张文林,闫佳伟,孙腾飞,张宾,兰晓艳,李春利.  化工学报. 2018(05)
[3]中国现代煤化工产业进展[J]. 顾宗勤.  煤炭加工与综合利用. 2016(04)
[4]现代煤气化技术发展趋势及应用综述[J]. 汪寿建.  化工进展. 2016(03)
[5]基于COSMO-SAC模型计算聚合物的溶解度参数[J]. 朱正浩,许振良,魏永明,许海涛.  功能高分子学报. 2015(03)
[6]离子液体用于含酚废水处理的研究[J]. 陈碧.  化工新型材料. 2015(06)
[7]国内煤气化技术现状[J]. 孙曙光.  一重技术. 2014(04)
[8]煤气化污水酚氨回收技术进展、流程优化及应用[J]. 陈赟,王卓.  煤化工. 2013(04)
[9]基于COSMO-SAC模型的离子液体萃取剂的选择[J]. 李瑞,崔现宝,吴添,冯天扬,张缨.  化工学报. 2013(02)
[10]煤气化废水酚氨分离回收系统的流程改造和工业实施[J]. 钱宇,周志远,陈赟,余振江.  化工学报. 2010(07)

博士论文
[1]基于COSMO-SAC模型和分子模拟预测复杂系统热力学性质[D]. 杨犁.华东理工大学 2012

硕士论文
[1]酮类溶剂萃取煤化工高浓含酚废水液液相平衡研究及COSMO-SAC模型预测[D]. 周绍明.华南理工大学 2018
[2]酮类溶剂萃取高浓煤化工含酚废水中二元酚的液液相平衡数据测定及模型关联[D]. 王友长.华南理工大学 2018
[3]甲基（异）丙基甲酮萃取高浓煤化工含酚废水中酚类物质液液相平衡研究及过程模拟[D]. 吕冉.华南理工大学 2017
[4]甲基异丁基甲酮高温萃取煤化工含酚废水液液相平衡和过程模拟研究[D]. 王慧敏.华南理工大学 2017
[5]基于COSMO基团描述符的分离过程离子液体溶剂计算机辅助设计方法[D]. 张佳楠.华东理工大学 2016
[6]甲基正丁基甲酮萃取煤化工高浓含酚废水实验研究与过程模拟[D]. 王卓.华南理工大学 2015
[7]基于COSMO-SAC模型和格子模型预测溶液热力学性质[D]. 朱正浩.华东理工大学 2015
[8]几种工业废水处理方法的研究[D]. 赵婷婷.辽宁师范大学 2010
[9]UNIQUAC参数的回归及其在汽液平衡中的应用[D]. 孙诚.重庆大学 2008



本文编号：3355231