DMF+NaSCN萃取分離苯和環(huán)己烷的研究.pdf

1、苯和環(huán)己烷的分離是石油化工中十分困難且最為重要的分離過程之一。環(huán)己烷通常是由苯催化加氫制得,未反應的苯殘留在反應器及產(chǎn)物中,要得到純凈的環(huán)己烷就要去除環(huán)己烷中的苯。但是苯和環(huán)己烷結構相似、性質相近,在全組成范圍內(nèi)相對揮發(fā)度很低,形成共沸物,采用普通精餾無法分離苯和環(huán)己烷。目前工業(yè)上采用萃取精餾和恒沸精餾來分離苯和環(huán)己烷,但是投資和操作費用高,工藝復雜,能量消耗大,工業(yè)上渴望尋找一種有效的方法來分離苯和環(huán)己烷混合物。
　　溶劑萃取一

2、般用來分離普通精餾難以分離的物系,本課題選用溶劑萃取的方法分離苯和環(huán)己烷體系。主要研究N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和硫氰酸鈉(NaSCN)形成的復合溶劑萃取分離苯和環(huán)己烷的選擇性,并測定苯+環(huán)己烷+DMF+NaSCN四元體系液液平衡數(shù)據(jù)。通過DMF+NaSCN復合溶劑萃取分離苯和環(huán)己烷的液液平衡數(shù)據(jù),計算了萃取分離苯和環(huán)己烷混合物的選擇性大小,選擇性系數(shù)在2.45~11.99之間。實驗結果表明隨著復合溶劑中NaSCN含量的增加,復合溶

3、劑的選擇性系數(shù)逐漸增大;隨著萃余相中苯含量的增加,復合溶劑的萃取選擇性逐漸減小。
　　對平衡數(shù)據(jù)采用NRTL方程和Wilson模型進行了關聯(lián),并計算了對應的方差(δ)。從計算的結果來看,NRTL方程的方差(δ1=0.0048)較Wilson模型的方差(δ2=0.0543)小,所以NRTL方程可以很好的關聯(lián)該四元體系。根據(jù)測定的液液平衡數(shù)據(jù)和NRTL方程模擬結果繪制了三角形相圖。由實驗得到的苯+環(huán)己烷+DMF+NaSCN液液平衡數(shù)據(jù)

4、,運用ChemCAD模擬軟件對其進行仿真模擬計算,研究原料液組成和萃取劑組成等因素對萃取分離苯和環(huán)己烷效果的影響,模擬結果與實驗數(shù)據(jù)規(guī)律吻合。
　　通過對復合溶劑DMF+ NaSCN性質的研究,發(fā)現(xiàn)復合溶劑在30℃下有較高的電導率。鑒于此,進一步研究了復合溶劑DMF+NaSCN的電化學性能。DMF作為一種很好的非質子極性溶劑,具有優(yōu)良的溶解性能、低粘度和低介電常數(shù)等優(yōu)點,應用范圍廣泛。因此認為DMF是一種很好的電解液材料。實驗中制

5、備了不同NaSCN鹽含量的DMF溶液,組裝了以聚苯胺/活性炭為電極的超級電容器,通過電化學測試方法,如循環(huán)伏安、恒電流充放電和交流阻抗測試等,初步探討了DMF+NaSCN作為有機電解液在電化學超級電容器中的電化學行為。
　　本論文中采用化學氧化法制備了導電聚合物聚苯胺及聚苯胺/活性炭復合材料。以1.0 mol/L LiPF6/(EC+DMC)有機電解液和復合溶液DMF+NaSCN電解液作為對比,組裝超級電容器,使用循環(huán)伏安、恒電流