二氯甲烷的性質(zhì)、用途以及制備方法畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 13:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 研究現(xiàn)狀及趨勢目前國內(nèi)外已報道的從含二氯甲烷的多元混合液中分離二氯甲烷的方法主要分為三大類： 一步法（萃取精餾法）普通萃取精餾的主要缺點是溶劑用量大, 通常溶劑液料比均在510以上, 板效率低, 增加了操作成本。近十年來, 鹽效應應用于萃取精餾方面的研究在國內(nèi)外已引起廣泛的重視, 并已在工業(yè)上應用成功。柯凌進、黃燕等[5] g/ml醋酸鉀乙二醇溶液作為分離劑, 對合成某抗生素原藥后所產(chǎn)生的二氯甲烷甲醇水母液采用加鹽萃取精餾法進行實驗室規(guī)模的分離, 研究了分離方法和分離劑的循環(huán)套用對分離效果的影響, 以及加鹽萃取精餾段的收率。其流程見圖12： 圖12加鹽萃取精餾流程圖 瑞士專利CH605494所述的方法也是萃取精餾法，其混合液組成為：二氯甲烷三氯甲烷甲醇，采用水為萃取精餾的萃取劑。 兩步法（精餾+吸附）所謂兩步法[6]是指對含二氯甲烷的多元混合液先進行精餾，然后進行吸附脫除水分的方法。王利學、付海龍[7]依據(jù)吸附分離原理用4A型硅鋁酸鹽分子篩對一次蒸餾后的二氯甲烷 圖13分子篩吸附除水工藝流程圖 進行處理，%%以下。這樣在滿足生產(chǎn)條件的同時減少了二氯甲烷的損耗，降低了能量的消耗，并且操作簡單、安全、實用。其流程圖見圖13。劉建峰等[8]人在生產(chǎn)中選用價格低廉、脫水效果好的固堿對蒸餾回收后的二氯甲烷進行脫水精制，取得較好的效果。固堿的使用不但可以縮短蒸餾的時間，節(jié)約能耗，提高塔設備的利用率，同時還解決了二氯甲烷的水分問題，保證生產(chǎn)的正常進行。其流程圖見圖14： 圖:14固堿吸附除水工藝流程圖 [9]Timofeev,[10]人在《Regeneration of methylene chloride and methanol formed during antibiotic production》中及Shalygin,[11]人在《Regeneration of a methylene chloridemethanolacetonewater industrial mixture》中所報道的方法都是先將含二氯甲烷的多元混合液進行精餾，然后萃取，最后再進行兩步精餾。其中Timofeev,：二氯甲烷甲醇丁基乙基乙酸水，萃取劑為水；而Shalygin,：二氯甲烷甲醇丙酮水，萃取劑為水。紀利俊、朱家文等[12]得發(fā)明專利涉及一種從包含二氯甲烷、甲醇、吡啶、三乙胺和水的多元混合液中回收二氯甲烷的方法。其主要步驟為：先進行兩步萃取，然后在變回流比得條件下，進行常壓間歇精餾。該發(fā)明克服了采用現(xiàn)有技術對含二氯甲烷，甲醇。吡啶、三乙胺和水的混合液進行二氯甲烷回收時存在的回收的二氯甲烷純度及回收率較低且回收成本高的缺陷。采用該發(fā)明所述方法回收得到二氯甲烷，其純度≥%，二氯甲烷的平均回收率達到93%[4]。 第二章 萃取溶劑的篩選 由于最近幾年以來，由于生命科學、精細化工和材料科學等新興科學的快速發(fā)展，現(xiàn)代分離技術手段得到了極為廣泛的應用，使得分離科學的理論逐漸完善，分離技術也不斷提高，逐步發(fā)展成為一門獨立的學科。所以萃取毋庸置疑的成為一門相當重要的操作技術。其本質(zhì)是利用萃取劑將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性，最終達到分離的目的。因此，萃取精過程中，萃取劑的篩選成了首要任務。一般萃取劑應具備降低容積循環(huán)速度和減少能耗的性質(zhì)。 一般來說，萃取的選擇應該注意以下幾點[12]： 。溶劑的萃取容量越大，其需要的循環(huán)量越少： 。能在很大程度上溶解一個活多個被分離組分，而對另一些組分則很少溶解； 。即它不應與盡量物流中的組分或于再生期間發(fā)生不可逆的化學反應； ，即被萃取物容易與溶劑分離，溶劑可以多次反復利用； ，從而維持溶劑在系統(tǒng)中循環(huán)量和補充溶劑損失的費用不大； ，而且對于被處理的物流沒有嚴重的污染； ，易用于泵的輸送； ，使兩相逆流流動和分離容易； ； 。對于萃取劑的選擇應該綜合考慮各種因素，權衡利弊然后選出最佳的萃取劑。 萃取劑的篩選原則 定量估算 定量估算是指計算加入萃取劑后被分離組分之間相對揮發(fā)度或選擇度，由式21可知，只要知道混合物中各組分的含量，即可求出其相對揮發(fā)度，對其進行計算。 α=(yA /yB )/(xA /xB ) 式21 定性選擇 極性判斷 常用的物質(zhì)的極性大小因分子結構而異，可按下列順序排列：碳氫化合物、醚、醛、酮、酯、醇、水，從左到右，記性越來越強。所以在二氯甲烷甲醇丙酮水體系中，水是強極性物質(zhì)，而剩下的物質(zhì)的極性大小為二氯甲烷丙酮甲醇。根據(jù)相似相容原理，極性物質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性物質(zhì)易溶于非極性溶劑。所以選擇的萃取劑應具有較強的極性，即可將其余的物質(zhì)萃取出來。另外，為了使被分離組分的相對揮發(fā)度增大并避免形成廢物，可以從醇類、酮類等物質(zhì)中選取高沸點溶劑，并且采用高沸點溶劑進行萃取精餾，可節(jié)省能耗20~40%。 分子間的相互作用力 溶劑的非理性性根源在于不同組分分子之間的特殊的相互作用。溶液的互溶度和分子間力有關。分子間的互相作用包括物理作用及化學作用。物理作用有靜電作用、誘導作用發(fā)及色散作用。一般來說，極性物質(zhì)的靜電力、誘導力及色散力比較大?；瘜W作用和物理作用的主要區(qū)別在于有飽和性和方向性。從力的本性來說，主要有氫鍵和電荷轉(zhuǎn)移[13]。水和甲醇為給受電子型溶劑可與氫鍵締合，二氯甲烷和丙酮為給電子溶劑，可以與電子接受體形成氫鍵。根據(jù)各類溶劑間相互溶解的規(guī)律以及可以形成氫鍵的情況來推斷。由于形成氫鍵的過程是釋放能量的過程，如果混合以后生成的氫鍵數(shù)目比混合以前多或者強度更大，則有利于互溶，否則不利于互溶。作為溶劑總體上可以分為十二類：烴類、鹵代烴、醇類、酚類、醚和縮醛類、酮類
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