COSMO-RS筛选离子液体分离异丙醇-乙腈机理分析

作     者：范俊刚 孟月 赫明鑫 郝家锐 李文秀 Jungang FAN;Yue MENG;Mingxin HE;Jiarui HAO;Wenxiu LI

作者机构：沈阳化工大学辽宁省化工分离技术重点实验室辽宁沈阳110142 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:22278272) 辽宁省教育厅面上项目(编号:JYTMS20231508) 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2025年第25卷第1期

页      码：53-61页

摘      要：高效分离化工生产中产生的醇腈类共沸物是化学工业领域的一项难题,该领域中应用较广泛的萃取精馏技术对萃取剂的选择及机理分析提出了更进一步的要求。利用COSMO-RS模型辅助,通过量化计算预测流体热力学性质,从大量可能溶剂中筛选出适用于某一混合体系的离子液体(ILs)萃取剂,可显著减少实验量,提高研究效率。通过模型预测值与实验值的对比,验证了COSMO-thermX软件预测离子液体分离醇腈共沸物效果的准确性。以ILs的分离选择性、ILs对异丙醇(IPA)-乙腈(MeCN)混合物近沸点处相对挥发度的影响以及ILs对于IPA的溶解度为指标,分析了由24种阳离子和19种阴离子组成的456种ILs对IPA-MeCN的分离效果的影响规律。筛选得到四乙基醋酸铵([N_(2,2,2,2)][Ac])为最佳萃取剂。进一步利用超额焓分析、相互作用能分析和弱相互作用分析等方法研究混合物中IPA、MeCN分子与[N_(2,2,2,2)][Ac]的相互作用,探讨了[N_(2,2,2,2)][Ac]为萃取剂分离IPA-MeCN的分子间分离作用机理。结果表明,[N_(2,2,2,2)][Ac]与IPA之间的相互作用强于MeCN,从而加速了原有共沸结构的破坏。COSMO-RS模型辅助筛选ILs萃取剂及分离机理分析为进一步了解离子液体在共沸体系分离中的作用提供了重要的信息,对新型萃取精馏技术中萃取剂的开发具有一定的参考价值。

主 题 词：异丙醇 乙腈 离子液体 COSMO-RS模型 分离机理 

学科分类：081702[081702] 081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 

核心收录：

D　O　I：10.12034/j.issn.1009‑606X.224115

馆 藏 号：203157035...