Экстракция ароматических углеводородов смешанными растворителями морфолин-этаноламин и морфолин-этиленгликоль

• Автор: Мухамадиев, Айрат Анварович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 175 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Оценка селективности экстрагентов ароматических углеводородов

1.2 Смешанные растворители для выделения ароматических углеводородов.

1.3 Промышленные селективные экстрагенты.

1.4 Экспериментальные методы определения коэффициентов активности

2. ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Физикохимическое исследование смешанных растворителей.

2.1.1 Измерение плотности и вязкости.

2.1.2 Исследование равновесия жидкость пар.

2.2 Определение коэффициентов активности углеводородов
в полярных растворителях
2.3 Измерение магнитного дву лучепреломления растворов бензола в бинарных растворителях
2.4 Изучение фазовых равновесий жидкость жидкость
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1 Физикохимические свойства смешанных растворителей
морфолинэтаноламин и морфолинэтиленгликоль
3.2 Сольватация бензола в смешанных растворителях морфолинэтаноламин и морфолинэтиленгликоль.
3.3 Квантовохимическое исследование межмолекулярных взаимодействий в модельных комплексах морфолинэтаноламинбензол и морфолинэтиленгликольбензол
3.4 Коэффициенты активности углеводородов в смешанных растворителях.
3.5 Изучение смешанных растворителей с использованием диаграмм фазового равновесия жидкостьжидкость
3.5.1 Экстракционные характеристики смешанных растворителей морфолин этаноламин и морфолинэтиленгликоль.
3.5.2 Математическое описание фазовых равновесий жидкостьжидкость.
3.6 Математическое моделирование и оптимизация процесса экстракции ароматических углеводородов
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Применительно к процессам жидкостной экстракции широкое распространение получил хроматографический метод определения коэффициентов активности ,. Большое число данных по растворяющим и избирательным свойствам, наличие стандартного оборудования позволяют с помощью этого метода быстро и достаточно точно сравнить вновь синтезируемые растворители с известными в промышленности экстрагентами ароматических углеводородов. Кроме того, этим методом возможна комплексная оценка таких экстракционных свойств растворителей, как групповая избирательность, избирательность по отношению к ароматическим углеводородам с разным числом конденсированных циклов, избирательность по молекулярным массам, растворяющая способность по отношению к различным компонентам. Селективность растворителя оценивается по отношению коэффициентов активности в области бесконечного разбавления у2 неизвлекаемого и извлекаемого у0 компонентов Ру2у. Феттер и Костере предложили оценивать эффективность растворителей по трем параметрам а групповой селективности б избирательности по молекулярной массе в растворяющей способности. Для оценки групповой избирательности используется логарифм отношения коэффициентов активности нгептана и толуола при бесконечном разбавлении в растворителе. Избирательность по молекулярным весам оценивалась как логарифм отношения коэффициентов активности углеводородов гомологов. Величина, обратная коэффициенту активности толуола использовалась как мера растворяющей способности. Хороший экстрагент должен обладать высокой групповой селективностью и низкой селективностью по молекулярным массам при достаточно высокой растворяющей способности. Большой цикл работ, посвященный изучению физикохимических основ экстракции углеводородных систем с использованием ГЖХ выполнен в СанктПетербургском технологическом институте группой исследователей под руководством В. А. Проскурякова и . Гайле . Эти исследовали, используя принцип линейности свободных энергий к изменению свободной энергии раствора, предложили метод разделения избирательности на физическую и химическую составляющие. Они доказали, что между химической составляющей избирательности и константами Гаммета для каждой реакционной серии растворителей существует жесткая корреляционная зависимость. Как показали исследования, наиболее эффективными растворителями являются ненапряженные пяти и шестичленные гетероциклические соединения с двумя рассредоточенными гетероатомами Ы, О или 8 и сильным электроноакцепторным заместителем, в возможно меньшей степени экранирующим электрофильные центры молекул растворителя. В работах Щербины Е. И. с сотр. Р, рассчитанному по Роршнайдеру через характеристики удерживания тествеществ на стандартных и исследуемых неподвижных жидких фазах. Хроматографическая полярность характеризует прочность связей в системах растворительрастворенное вещество. Чем сильнее это взаимодействие, тем больше плотность энергии когезии по Гильдебранду, тем выше полярность и меньше эффект взаимодействия растворителя с растворенным веществом. Р . Р, Роксидипропионитрил. Авторы установили линейные функциональные зависимости для индивидуальных и смешанных экстрагентов и высказали мнение, что параметр Р является надежным теоретическим обоснованным критерием для оценки экстракционных свойств растворителей. КГ и селективность р. Р 0. Р1. Обобщение экспериментальных данных показывает, что растворители, параметр Роршнайдера которых лежит в пределах , обладают удовлетворительным сочетанием избирательных и растворяющих свойств. Описанные методы оценки эффективности растворителей требуют проведения ряда экспериментальных исследований и в большинстве случаев позволяют оценивать экстрагент по одному какомуто свойству, но не по совокупности его свойств. Это вынуждает исследователей искать экстрагенты, в основном экспериментальным путем. В настоящее время нет универсального растворителя, сочетающего высокую селективность с достаточно высокой растворяющей способностью. Поэтому возникает необходимость поиска принципиально новых путей для решения данной проблемы. Эта задача может успешно решаться путем применения смешанных растворителей.