氯化氫氣體在離子液體中溶解性能的研究.pdf

1、在化工、制藥等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，會不可避免的產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物氯化氫氣體。如果不采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，而將氯化氫氣體直接排入大氣，不僅會造成氯化氫資源的浪費，同時會嚴重破壞環(huán)境，甚至危及人類的生命。
　　 目前，工業(yè)中常用的方法是將氯化氫氣體通入串聯(lián)的多級吸收塔，用吸收劑水回收氯化氫氣體，用于生產(chǎn)鹽酸或高純氯化氫氣體。但是，生產(chǎn)鹽酸的經(jīng)濟效益低，而鹽酸解析生產(chǎn)高純氯化氫氣體時，不僅腐蝕性很強，而且需要消耗大量的能量，生產(chǎn)成本很高。為

2、了得到高純的氯化氫氣體，并節(jié)約生產(chǎn)成本，本文采用離子液體作為吸收劑，研究了不同溫度和壓力下氯化氫氣體在離子液體中的溶解性能。本文根據(jù)構(gòu)成離子液體的陰離子和陽離子的穩(wěn)定性，選取了四種咪唑類離子液體([mim]Cl、[Bmim]Cl、[Hmim]Cl、[Omim]Cl)和一種吡啶類離子液體([OPy]Cl)用于研究離子液體對氯化氫氣體的溶解度。采用一步合成法制備了上述五種離子液體，通過核磁共振氫譜確定了它們的結(jié)構(gòu)和純度(≥99.4％)，可用

3、于研究氯化氫氣體的溶解度。
　　 采用恒定容積法，分別測定了25℃、50℃、75℃、90℃溫度下，氯化氫氣體在[mim]Cl、[Bmim]Cl、[Hmim]Cl、[Omim]Cl和[OPy]Cl五種離子液體中的溶解度。結(jié)果表明，氯化氫氣體在咪唑類離子液體和吡啶類離子液體中的溶解度都比水大，在室溫和常壓下，溶解度的摩爾分數(shù)在0.5以上。氯化氫氣體在咪唑類離子液體中的溶解度隨著陽離子取代基碳鏈長度的增加逐漸減小。
　　 對于

4、具有相同陽離子取代基的[Omim]Cl和[OPy]Cl離子液體，氯化氫在[OPy]Cl中的溶解度稍大于在[Omim]Cl中的溶解度，這表明吡啶類離子液體對氯化氫的溶解性能稍高于咪唑類離子液體。在相同溫度和壓力下，氯化氫氣體在[OPy]Cl與[Bmim]Cl中的溶解度差異不大，考慮到離子液體的穩(wěn)定性以及離子液體的制備成本，[Bmim]Cl更適合作為溶劑吸收氯化氫氣體。
　　 采用朗格繆爾-亨利模型關(guān)聯(lián)了氯化氫氣體在離子液體中的溶解