磁场对二元共沸物系汽液平衡的影响

摘要

乙醇、正丁醇、醋酸丁酯等作为溶媒在中药制剂中被广泛使用,使用后有机溶媒与水形成共沸物.如不进行溶媒回收,一方面造成环境污染,另一方面导致生产成本提高.为了溶媒循环使用,必须将水除去,工业中采用精馏的方法进行分离.汽液平衡数据是精馏的基础,本文从研究磁场对汽液平衡的影响入手,为研究磁场对精馏的影响做了准备工作. 本文在不同磁感应强度的外加磁场作用下,对乙醇-水、正丁醇-水、醋酸丁酯-水物系的汽液平衡进行了研究.研究结果表明,外加磁场会对各物系的汽液平衡产生影响,总体上呈正效应,即外加磁场有利于各物系的精馏分离.但是,磁场对某个物系的影响并不是简单的呈线性关系,对不同物系的影响也并非一致没有区别.一方面,不同强度的磁场对物系的汽液平衡产生的影响是不同的,随着磁感应强度的不同和溶液浓度的不同,磁场对汽液平衡的影响会有不同；另一方面,磁场对不同的物系影响也是不同的,磁场对乙醇-水、正丁醇-水、醋酸丁酯-水物系汽液平衡的影响是依次减弱的,这跟各个物系的性质是有关的. 本文分别对不同磁感应强度下乙醇-水、正丁醇-水和醋酸丁酯-水物系的实验数据用Wilson方程(或NRTL方程)进行了拟合,得到各个磁感应强度下活度系数表达式,并进行了热力学一致性检验,验证了实验数据的可靠性. 本文以前人的磁化机理模型为基础,针对所研究物系,结合实验结果,对磁场对汽液平衡的影响的机理进行了探讨,认为磁场是通过影响物系中的氢键从而影响物系的汽液平衡的,并以此为依据,对实验结果进行了解释.

目录

文摘

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第一章前言

1.1磁化分离技术研究的意义

1.2中药制剂溶媒回收的意义

1.3本课题研究的内容及意义

第二章文献综述

2.1乙醇—水、正丁醇—水、醋酸丁酯—水物系的相关性质

2.1.1 乙醇

2.1.2正丁醇

2.1.3醋酸丁酯

2.2溶媒回收的相关方法

2.2.1乙醇回收

2.2.2正丁醇及醋酸丁酯回收

2.3强化精馏传质的途径

2.4磁化技术的发展和应用

2.4.1磁化技术的发展历史

2.4.2磁场对物质理化性质的影响

2.4.3磁化技术的应用

2.5小结

第三章实验部分

3.1实验试剂及设备

3.1.1实验试剂

3.1.2实验设备

3.1.3磁场

3.1.4磁化方式

3.2实验装置与流程

3.2.1实验装置

3.2.2实验流程

3.3汽液平衡参数的测定

3.3.1温度测定

3.3.2压力测定

3.3.3取样分析

3.3.4热力学一致性检验

3.4数据拟合

第四章实验结果及讨论

4.1磁场对乙醇—水物系汽液平衡的影响

4.1.1色谱条件

4.1.2校正因子的测定

4.1.3汽液平衡关系

4.1.4数据回归与关联

4.1.5热力学一致性检验

4.2磁场对正丁醇—水物系汽液平衡的影响

4.2.1色谱条件

4.2.2校正因子的测定

4.2.3汽液平衡关系

4.2.4数据回归与关联

4.2.5热力学一致性检验

4.3磁场对醋酸丁酯-水物系汽液平衡的影响

4.3.1色谱条件

4.3.2校正因子的测定

4.3.3汽液平衡关系

4.3.4数据回归与关联

4.3.5热力学一致性检验

第五章磁场影响汽液平衡机理的探讨

5.1氢键

5.1.1氢键的构成

5.1.2氢键的饱和性和方向性

5.1.3氢键的键长和键能

5.1.4氢键的分类

5.2氢键对有机化合物性质的影响

5.3本文所研究物系中的氢键

5.4磁场对汽液平衡影响的讨论

5.5对本文实验现象的解释

第六章结论与展望

参考文献

附录

发表论文及参加科研情况说明

致谢