發(fā)布時間：2018-01-24 19:20

  本文關(guān)鍵詞： 正丁醇 離子液體 乳酸酯 液液相平衡 COSMO　出處：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：生物丁醇是極具應(yīng)用前景的替代液體燃料,而丁醇發(fā)酵液的分離是生物丁醇大規(guī)模生產(chǎn)的主要障礙。本文考察生物基乳酸酯及季磷鹽離子液體萃取分離正丁醇;主要通過測定{綠色溶劑+正丁醇+水}三元體系的液液相平衡數(shù)據(jù),采用NRTL活度系數(shù)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián),并利用COSMO-RS量化理論進(jìn)行預(yù)測,表明兩種熱力學(xué)模型都比較可靠。實驗結(jié)果表明,乳酸酯類溶劑表現(xiàn)出丁醇分配系數(shù)范圍為4.46-10.29,萃取性能優(yōu)于油酸,適用于丁醇發(fā)酵的原位萃取。與乳酸異辛酯相比,乳酸丁酯表現(xiàn)出比乳酸異辛酯更大的分配系數(shù)和較低的選擇性。三己基十四烷基季磷十二烷基苯磺酸鹽([THTDP][C12BS])及三丁基十四烷基季磷十二烷基苯磺酸鹽離子液體([TBTDP][C12BS]),均表現(xiàn)出比含陰離子[BF_4]、[PF_6]、[Tf_2N]的常規(guī)離子液體更好的萃取性能,適用于丁醇的下游處理回收。針對極性化合物-水的分離,探究利用COSMO理論進(jìn)行溶劑篩選,提出了一個新的篩選指標(biāo)SI(Separation Index)。對于7種典型陽離子與27種陰離子組合成的離子液體,計算相應(yīng)的SI及選擇性,分別考察陰陽離子的影響,篩選得到了較優(yōu)的離子液體1-丁基-1-甲基吡咯啶三(五氟乙基)三氟磷酸鹽[C4mpyro][eFAP]。然后進(jìn)行了[C4mpyro][eFAP]+正丁醇+水三元體系的液液平衡實驗研究,結(jié)果表明[C4mpyro][eFAP]對正丁醇-水的分離有較好的萃取效果,從而驗證了該理論篩選準(zhǔn)則適用于極性化合物-水的分離體系,為發(fā)展更經(jīng)濟(jì)的生物發(fā)酵分離工藝奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:Biobutanol is a promising alternative to liquid fuel, and the separation of the fermentation broth of butanol is the main obstacle to the large-scale production of bio-butanol. In this paper, the extraction and separation of n-butanol by biologic lactate and quaternary phosphate ionic liquid were investigated. The liquid-liquid equilibrium data of {green solvent n-butanol water} ternary system were measured and correlated by NRTL activity coefficient model and predicted by COSMO-RS quantization theory. The experimental results show that the partition coefficient of butanol in lactic acid solvents is 4.46-10.29, and the extraction performance is better than oleic acid. Suitable for in situ extraction of butanol fermentation. Compared with isooctyl lactate, butyl lactate exhibits higher partition coefficient and lower selectivity than isooctyl lactate. Trihexyl 14 alkyl Quaternary phosphorus 12 Alkylbenzene sulfonate. [THTDP]. [) and three Ding Ji 14 alkyl quaternary phosphorus 12 alkylbenzene sulfonate ionic liquids (. [TBTDP]. [C12BS], all of which show specific anion content. [BF_4], [PF_6], [The conventional ionic liquids of Tf_2N have better extraction performance and are suitable for the downstream treatment and recovery of butanol. Aiming at the separation of polar compounds and water, the COSMO theory is used for solvent screening. A new screening index, SI(Separation Index, was proposed. For ionic liquids composed of 7 typical cations and 27 anions, the corresponding SI and selectivity were calculated. The effects of anion and anion were investigated, and the better ionic liquid, 1-#china_person0# -1-methylpyrrolidine tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, was obtained. [C4mpyro]. [EFAP then went on. [C4mpyro]. [The experimental study of liquid-liquid equilibrium of n-butanol water ternary system eFAP shows that. [C4mpyro]. [EFAP] has a good extraction effect on n-butanol-water separation, which verifies that the theoretical screening criteria are suitable for the separation of polar compounds and water. For the development of a more economical biological fermentation separation process laid the foundation.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ923;TQ028.3

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本文編號：1460822