丙酮和正己烷共沸物的萃取劑研究

譚絨 尚林 陳鳳 李靜 王克良 連明磊 楊建發(fā)

摘要：本文選擇二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、環(huán)己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離丙酮和正己烷共沸物，通過擬二元汽液平衡相圖分析，環(huán)己醇是作為丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取劑。

關鍵詞：丙酮；正己烷；萃取劑；共沸

丙酮和正己烷都是常用的有機化工原料。丙酮和正己烷常壓下能形成最低共沸物。共沸組成為正己烷的質(zhì)量分數(shù)為41%，共沸溫度為49.8%[1]。為此，采用普通精餾無法進行分離。在這種情況下可以采用催化精餾、變壓精餾、共沸精餾等特殊精餾法萃取進行分離。相對與傳統(tǒng)的共沸精餾而言，由于萃取精餾所采用的萃取劑沸點較高，不易揮發(fā)，溶劑從塔釜排放，因而能耗低，污染少等優(yōu)點，而且采用連續(xù)萃取精餾流程可將萃取劑循環(huán)利用。因而萃取劑的選擇是萃取精餾技術能否實現(xiàn)的重要關鍵[23]。

本文以丙酮和正己烷體系為研究對象，通過繪制二元汽液平衡相圖，篩選出合適的萃取劑。

1 萃取劑篩選比較

本文以丙酮和正己烷共沸物為研究對象，繪制了加入幾種萃取劑后體系的擬二元汽液平衡相圖。比較了二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、環(huán)己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯這七種常用溶劑分別作為萃取劑分離丙酮和正己烷共沸物的效果，考察了溶劑比（萃取劑對共沸物原料的摩爾流量比）皆為1的條件下，丙酮和正己烷共沸體系的汽液相平衡關系，見圖1。

由圖1可以看出，加入萃取劑后，二甲基乙酰胺無法打破丙酮和正己烷的共沸現(xiàn)象，說明不適合用作丙酮和正己烷共沸物的萃取劑。其它幾種溶劑均能有效打破丙酮和正己烷體系的共沸現(xiàn)象，其中，性能最好的是環(huán)己醇，其次是乙二醇甲醚和二甲基亞砜。幾種萃取劑的性能優(yōu)良順序依次為：環(huán)己醇>乙二醇甲醚>二甲基亞砜>N甲基吡咯烷酮>苯甲酸甲酯>丁酸丁酯。最終確定環(huán)己醇是分離丙酮和正己烷共沸物的最佳萃取劑。

2 結論

通過比較二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、環(huán)己醇、N甲基吡咯烷酮、乙二醇甲醚、苯甲酸甲酯和丁酸丁酯這七種常用溶劑分離丙酮和正己烷共沸物的效果，最終確定環(huán)己醇是分離丙酮和正己烷共沸物效果最好的萃取劑。

參考文獻：

[1]鄒燦燦，袁慎峰，陳志榮，尹紅.丙酮和正己烷共沸體系萃取精餾的模擬優(yōu)化[J].計算機與應用化學，2014，03：275278.

[2]楊文東，袁慎峰，陳志榮，等.乙酸乙醋-正己烷萃取精餾過程的模擬計算[J].計算機與應用化學，2012，29（8）：954958.

[3]張春勇，鄭純智，唐江宏，等.萃取精餾分離甲基環(huán)己燒和甲苯工藝過程的模擬[J].石油化工，2011，40（5）：532535.

基金項目：貴州省教育廳教學內(nèi)容與課程體系改革項目（GZSJG10977201604）；貴州省科技廳聯(lián)合基金項目（黔科合J字LKLS[2013]27號）；貴州省普通高等學校煤系固體廢棄物資源化技術創(chuàng)新團隊（No：黔教合人才團隊字[2014]46號）；貴州省教育廳特色重點實驗室項目（[2011]278）；貴州省煤炭資源清潔高效利用科研實驗平臺（黔科平臺[2011]4003號）

作者簡介：譚絨（1994），女，貴州普安人，工學學士，主要從事化工傳質(zhì)與分離研究。

通信作者：李靜（1986），女，河北石家莊人，碩士，講師，主要從事化工傳質(zhì)與分離、節(jié)能方面的研究。