加鹽萃取精餾的研究進展

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1、加鹽萃取精餾的研究進展董紅星劉劍裴健(哈爾濱工程大學(xué)化工學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001)摘要闡述了加鹽萃取精餾的原理和定標(biāo)粒子理論在加鹽萃取精餾中的應(yīng)用，對加鹽萃取精餾分離極性物系和非極性物系的現(xiàn)狀進行了評述，并提出了若干需要深人研究的問題。關(guān)鍵詞加鹽萃取精餾定標(biāo)粒子理論非極性體系ResearchAdvancesinExtractiveDistillationwithSaltDongHongxingLiuJianPeiJian(CollegeofChemicalEng．HarbinEngineeri

2、ngUniversity，HeilongiiangHarbin150001)AbstractInthispaper，theapplicationofextractivedistillationwithsalttheoryandscaledparticletheoryinextractivedistillationwasreviewed．Polarsystemsandnon—polarsystems，whichwerebyextractivedistillationtllsalt，andrelated

3、processmodelswerediscussed．SomecrucialissuestobeinvestigatedweresuggestedforthefurtherextractivedistillationwitIlsalt．Keywordsextractivedistillationwithsaltscaledparticletheorynon—polarsystems萃取精餾存在溶劑用量大，能量消耗大等缺點，進而增加了操作成本，抵消了由于加入溶劑提高相對揮發(fā)度而使理論塔板數(shù)減少的效果。

4、溶鹽精餾也可以分離有恒沸點的溶液，它將非揮發(fā)的鹽加入具有恒沸點的溶液中，通過鹽效應(yīng)來影響體系的相對揮發(fā)度，從而達到分離的目的。這種方法雖然效果顯著，但存在著鹽的回收、固體物料的輸送、加入的鹽容易結(jié)晶堵塞管道以及閉蝕等問題，因而也限制了它的發(fā)展。因此，人們考慮把萃取與溶鹽精餾兩者結(jié)合起來，開發(fā)了一種新型分離方法——加鹽萃取精餾-1、2J即把鹽加入溶劑而形成新的萃取精餾方法。它一方面利用溶鹽提高欲分離組分之間相對揮發(fā)度的突出性能，克服純?nèi)軇┬懿?、用量大的缺點；另一方面能保持液體分離劑容易循環(huán)和回收便于

5、在工業(yè)生產(chǎn)上實現(xiàn)的優(yōu)點。Ⅱ塾莖塑堡堡加鹽萃取精餾是一種新的萃取精餾方法，其理論基礎(chǔ)是鹽效應(yīng)理論。所謂鹽效應(yīng)是指鹽加入飽和的非電介質(zhì)水溶液而使其溶解度發(fā)生變化，它包括溶解度下降產(chǎn)生的“鹽析”和溶解度增加產(chǎn)生的“鹽溶”兩種現(xiàn)象。目前，鹽效應(yīng)理論有Debye-McAulay靜電理論、“范德華力理論”、McDevit-Long內(nèi)壓力理論、黃子卿鹽效應(yīng)機構(gòu)、Pitser電解質(zhì)溶液理論和定標(biāo)粒子理論-3J。其中比較嚴(yán)格和有影響的是Deb)re-McAulay靜電理論和“范德華理論”?！办o電理論”主要考慮鹽離子與

6、水分子的靜電作用，而忽略其它力的作用。它認(rèn)為在三元溶液中，水分子和非電解質(zhì)分子有不同的介電常數(shù)，在離子的電場信息作用下，具有較高介電常數(shù)的分子聚集在離子周圍，把具有較低介電常數(shù)的分子從離子的附近驅(qū)除，這個過程使體系的吉布斯自由能發(fā)生變化，因而改變了各組分的活度系數(shù)?！办o電理論”是只考慮了靜電力，而忽略了其它力的作用，同時在理論推導(dǎo)方面也采用了許多簡化的假設(shè)。盡管如此，靜電理論在鹽效應(yīng)的定性研究方面起了指導(dǎo)作用?！胺兜氯A力理論”綜合考慮了鹽與水，鹽離子與非極性分子間，以及非極性分子間的相互作用能。這些

7、相互作用能中屬于范德華能的有：①偶極子與偶極子的相互作用——取向能；②偶極子與感生偶極子的相互作甩一感生能；③非極性分子與原子間的相互作用能一色散能。在這3種范德華能中色散能是最重收稿日期：2O．O4—03—05作者簡介‘：劉劍(1975一)，男，碩士生，董紅星(1961～)，女，副教授，既究方向：化工傳質(zhì)與分離過程。一l6一維普資訊http://www.cqvip.com董紅星等加鹽萃取精餾的研究進展2004．VoI．18，No．5要的，尤其是對大鹽離子與有機分子間色散力起主要作用。這一理論可以克

8、服靜電理論的不足，但“范德華力”理論仍處于定性階段。目前，鹽效應(yīng)理論中定標(biāo)粒子理淪是比較新的一種提法，該理論從熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)出發(fā)進行理論推導(dǎo)，物理意義明確；能用容易找到的分子參數(shù)計算鹽效應(yīng)常數(shù)，使用起來很方便；其公式及處理方法不僅對室溫下的氣體溶質(zhì)，而且對室溫下為液體的溶質(zhì)也仍能適用，故本文著重介紹這一理論要點J。設(shè)有一三元體系：溶劑、鹽和非電解質(zhì)，令c和7為非電解質(zhì)在溶劑中的濃度和活度系數(shù)，c。為鹽的濃度。如果不存在化學(xué)反應(yīng)，lgy最普適的公式為c和c的冪級數(shù)。l