赵振波[1]2003年在《粗蒽分离精制过程中的溶剂选择》文中指出本文考察了蒽、菲、咔唑在苯、甲苯、二甲苯、重溶剂油、环己烷、DMF、吡啶、环己酮和丙酮等有机溶剂中的溶解度。并从叁个方面对溶剂溶解固体定性分析：(1)分子结构及空间结构，(2)分子之间相互作用力，(3)内聚能，得到的结果与实验得到的数据基本一致。同时，还对蒽、菲同分异构体在不同溶剂中的溶解度的差异，从活度系数方面进行了探讨。根据实验得出一个结论：当其中两个方面相一致时，它就可以得出溶剂的溶解能力大小。 本文用高效液相色谱法(HPLC)对粗蒽及分离以后的产物进行了定量分析，HPLC的分析条件为：检测波长：254nm；甲醇／水溶液的体积比81／19；流速：1ml／g；检测温度：室温。测得粗蒽中各组分的含量为：蒽52.07％、菲10.3％、咔唑32.35％。 通过实验可知，在所考察的溶剂中苯对菲的溶解效果最好， 太原理工大学硕士学位论文而DMF对咔哇的溶解效果最好。因此，从这些溶剂中选出苯和DMF来进行分离粗葱。苯在70’C、溶解时间60min、溶剂比125:5oml/g，对分离粗葱中菲的效果最好，可以使粗葱中菲的含量从10.3%提到41.7%。DMF在120’C、溶解时间SOmin、溶剂比75:30ml/g时，对分离葱和咔哇混合物中咔哇的效果最好，并且从高温和低温下分离后得到固体含量可以看出，在这两个温度下过滤得到葱的含量差不多，因此，本实验选择在常温下过滤。
刘威[2]2018年在《粗蒽的分离及蒽、菲、咔唑的固液平衡研究》文中研究指明来自煤焦油的初馏物粗蒽中含有高附加值的蒽、菲和咔唑。近年来,蒽、菲、咔唑及其衍生物在光电信息材料、功能高分子材料领域的应用使得对高纯度的蒽、菲及咔唑的市场需求迅速增加。因此,探索一条高效的粗蒽分离工艺对于煤的清洁利用和环境保护具有重要意义。本文在分析粗蒽组成的基础上,通过固-液平衡静态法研究筛选出合适的分离溶剂,并将粗蒽分成含菲富集液和蒽-咔唑富集物两部分;然后再分别对蒽、菲进一步精制。具体内容如下:首先,利用GC-MS对粗蒽的成分进行定性分析,并建立了以DMF为溶剂,采用内标法定量分析粗蒽组成的SE-54毛细管气相色谱分析法。结果说明粗蒽组成很复杂,可以确定出的组分有22个,其中主要组分蒽、菲及咔唑的平均含量分别为39.59%、17.93%、15.48%。其次,本文采用固-液相平衡静态法分别测定了不同温度下蒽、菲及咔唑在甲苯、二甲苯、正丁醚、环己烷及DMF中的溶解度。结果表明:蒽、菲及咔唑的溶解度随着温度的升高而增大,其中甲苯和二甲苯对菲/蒽、菲/咔唑的溶解选择性较好,故选择毒性较小的二甲苯为分离溶剂。然后采用修正的Apelblat方程、Van’t Hoff方程及λ-h方程等模型对实测溶解度数据关联的结果表明:在选定的溶剂中,Van’t Hoff方程对蒽+溶剂的二元体系关联效果好,修正的Apelblat方程对菲+溶剂的二元体系关联效果好,λ-h方程对含咔唑+溶剂的二元体系关联效果好。最后,采用二甲苯两步溶解、洗涤和结晶分离出粗蒽中的菲,菲的脱除率达到90.33%。含菲富集液经回收二甲苯溶剂、乙醇洗涤、干燥后菲的含量提高至65.17%,达到工业级标准的菲产品。同时二甲苯回收率达58.3%。然后将脱菲后的蒽-咔唑富集物在乙二醇存在下经共沸蒸馏、水洗和DMF重结晶处理,得到纯度达99.02%的精蒽产品,总回收率达39.40%。从而实现了粗蒽中主要组分蒽、菲和咔唑的分离。
毋亭亭[3]2013年在《溶剂结晶法粗蒽精制蒽和咔唑工艺改进》文中研究指明蒽和咔唑均是重要的化工原料,广泛应用于染料、颜料、医药、农药及光电材料等多种行业领域中,近年来对二者的需求量呈逐年上升的趋势。国内主要采用溶剂结晶法从煤焦油重质组分粗蒽中提取蒽和咔唑,得到的精葸含量约为90%,精咔唑含量为93-95%,无法满足对高纯度产品(>97%)的要求。因此,寻找一个合适的工艺体系,并通过工艺参数的优化对以粗蒽为原料同时制备高纯蒽和咔唑的溶剂结晶工艺进行改进和提升,具有非常重要的现实意义。本文利用液-固相平衡法分别测定了蒽和咔唑在二甲苯(DMB)、氯苯(C1B)、四氯乙烯(PCE)及二甲苯-四氯乙烯混合溶剂中的溶解度,结果表明：在所测定的四种溶剂体系中蒽和咔唑的溶解度都随着温度的升高而增大；在相同的温度下,蒽和咔唑在四种溶剂体系中的溶解度依次为：氯苯>二甲苯>二甲苯-四氯乙烯>四氯乙烯,且蒽和咔唑的溶解度随着二甲苯-四氯乙烯混合溶剂中二甲苯比例的增大而增大。葸/咔唑在四种溶剂体系中的溶解度选择性随温度变化规律不明显；在相同温度下,蒽/咔唑的溶解度选择性在四氯乙烯中最大,氯苯中次之,二甲苯中最小,二甲苯-四氯乙烯混合溶剂对蒽/咔唑的溶解度选择性介于二甲苯、四氯乙烯之间,并且随着二甲苯-四氯乙烯混合溶剂中二甲苯比例的增大而减小。利用溶剂结晶法,以粗葸为原料,同时制备高纯葸和咔唑的新工艺流程分为叁个部分：二甲苯两步脱菲,DMF或DMF-异丙醇胺高效分离蒽/咔唑,采用氯苯分四次精制粗咔唑。结果如下：以二甲苯为溶剂,对粗蒽两步脱菲,菲的含量由25.52%下降到2.41%,脱除率>90%,降低了菲等杂质对葸和咔唑在后续传质过程的影响；采用DMF-异丙醇胺混合溶剂(最佳比例为7：3),可以高效分离蒽/咔唑,滤饼中蒽的含量为92.83%,单步收率为81.52%；滤渣中咔唑的含量为64.80%,单步收率为70.82%。以DMF为溶剂进行蒽/咔唑分离,再次精制所得滤饼可得到含量为98.93%的高纯葸,单程总收率>70%；最后,利用氯苯对粗咔唑分四步进行精制,可得到含量为98.97%的高纯咔唑,从粗蒽出发,母液不循环,单程总收率>40%。与传统工艺相比较,新工艺明显提高了蒽和咔唑的纯度,咔唑洗涤次数由7-8次降为3-4次。单程工艺流程物料衡算结果表明,粗葸脱菲、蒽/咔唑分离及第二次精制蒽的过程固体物料损失均小于4%,而粗咔唑精制过程固体物料损失率随着精制次数的增加而不断增加,由2.70%增加到9%；溶剂总损失率为38.45%,脱菲环节占90.10%,主要集中在一洗过程；蒽/咔唑分离和粗咔唑精制两个环节约占溶剂总损失率的10%。为了提高产品收率,粗葸精制过程中通常采用母液套用的方式。本文分别对母液蒸馏得到的滤渣及一洗溶剂二甲苯进行了循环实验研究,以考察母液循环过程中杂质的积累对产品质量的影响。结果表明：滤渣循环四次,对咔唑的含量没有影响,可稳定在98%以上；咔唑总收率提高5%。一洗溶剂二甲苯循环叁次,随循环次数的增加,原料中的主要杂质萘在回收二甲苯中逐渐积累,其浓度最高可达0.345 mg/ml,且一洗滤饼中咔唑的含量和收率均有所下降,含量降低2.77%,收率降低高达7.05%。
桂娟[4]2016年在《从蒽渣中富集分离咔唑及蒽、菲的研究》文中提出本文以蒽渣为原料,研究提取咔唑及蒽、菲的方法。以咔唑及蒽、菲为外标物,用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)对蒽渣进行GC/MS定性及绝对定量分析,可检测出的化合物有30种,相对分子质量分布区间为128~228,咔唑及蒽、菲相对百分含量在气质可测化合物中是最高叁类,绝对含量分别为19.8%,19.5%和19.4%。实验中使用高压制备液相色谱分离蒽渣的组分,共得到8个馏分,并用GC/MS进行定性分析。第四个和第五个馏分是以石油醚(PE):乙酸乙酯(EA)=2:1为洗脱剂的馏分,咔唑的相对百分含量分别达到89.61%和48.08%,对咔唑到了良好的富集分离效果。实验中使用中压快速制备液相色谱分离蒽渣的组分,共得到9个馏分,并用GC/MS进行定性分析。前四个馏分中蒽和菲是相对百分含量最高的两种化合物,蒽的含量依次为32.72%、59.66%、71.84%和45.13%,菲的含量依次为24.64%、11.42%、12.64%和7.75%,对蒽实现了较好的富集。在以EA为洗脱剂的四个馏分中,后叁级馏分中咔唑的含量均较高,最后一级馏分中咔唑的含量高达84.03%,对咔唑起到了很好的富集作用。实验中选取了多种实验室常见的溶剂进行从蒽渣中分离咔唑的试验,本文选取甲醇、乙醇、环己烷、正己烷、正庚烷、E溶剂、T溶剂和二氯化碳等溶剂进行讨论分析。发现T溶剂和E溶剂是从蒽渣中富集分离咔唑及蒽、菲合适的溶剂,并继续进行实验参数的调整探究。第一步使用T溶剂,第二步使用E溶剂,第叁步使用T溶剂,咔唑的绝对含量达到87.4%。接着使用M溶剂和C溶剂双溶剂进行萃取,两次之后咔唑的含量达到96.3%。
郑环[5]2012年在《溶剂结晶法研究蒽渣精制高纯咔唑》文中研究指明溶剂法是粗蒽分离和提纯精蒽和精咔唑主要的分离方法。溶剂的选择是溶剂法分离和提纯蒽和咔唑的关键,其中蒽和咔唑分离过程中溶剂的选择又是工艺体系中溶剂体系选择的重中之重。本论文通过溶解度测定、分子间相互引力能估算以及氢键测定等,对蒽和咔唑分离过程中N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、异丙醇胺(IPA)以及DMF-IPA混合溶剂等高效分离溶剂体系中的溶剂与溶质分子间相互作用方式对蒽和咔唑在溶剂中的溶解度及溶剂对其选择性的影响展开讨论,进一步拓展工业化生产中溶剂选择的理论依据。本文考察了蒽和咔唑在DMF、IPA以及DMF-IPA混合溶剂中的溶解度及这叁种溶剂体系对咔唑和蒽的选择性。这叁个溶剂体系中,蒽和咔唑的溶解度均随着温度的升高而增大；在同一温度压力条件下,叁个体系中蒽和咔唑的溶解度均依次为DMF>DMF-IPA>IPA,且DMF-IPA混合溶剂中IPA含量越高,蒽和咔唑的溶解度越小。叁种溶剂体系对蒽和咔唑的选择性随温度的变化趋势与溶解度变化趋势有所不同,均随着温度的升高而快速下降,叁种溶剂体系均适用于低温条件下蒽和咔唑的分离；在同一温度压力条件下,叁种体系相对应的选择性依次为IPA>DMF-IPA>DMF,且DMF-IPA混合溶剂中IPA含量越大,溶剂对咔唑和蒽的选择性也越高。基于Matlab软件,论文对蒽、咔唑与DMF、IPA、DMF-IPA溶剂体系中分子间范德华引力能进行了估算,并采用1H NMR测定了分子间氢键。在室温条件下,决定蒽在DMF中溶解度的主导因素为范德华引力能；影响咔唑在DMF中的溶解度的作用力除了较显着的范德华引力能外,氢键的促进作用表现的更为显着；蒽在DMF中的溶解度抑制因素主要为IPA与IPA分子间较强的氢键作用；咔唑在IPA中溶解度的影响因素中,除了咔唑与IPA间范德华引力能和分子间氢键作用外,更重要的是IPA与IPA间分子间氢键的影响。在DMF-IPA混合溶剂中,由于DMF与IPA分子间氢键的形成,极大程度上消耗了DMF与蒽的有效作用位点,有效地抑制了蒽在DMF中的溶解；在CAR-DMF-IPA叁元体系中,由于复杂的氢键网络结构的形成,导致咔唑与DMF间氢键作用形成的机率大大降低,仅有30%左右的咔唑分子能参与分子间氢键的形成,有效地抑制了咔唑在DMF中的溶解。根据溶解度数据,选择DMF-IPA混合溶剂按照体积比为DMF:IPA＝0.8：0.2的比例采用溶剂结晶对蒽和咔唑进行分离,过滤温度设定为30 ℃。由蒽-咔唑-混合溶剂(AN-CAR-SOLVENT)叁元体系液-固平衡相图并考虑实际可操作性,液固相比例采用2.5：1。经过溶剂结晶分离后,粗咔唑中的蒽含量可降至6-8%,所得粗咔唑产品分别以二甲苯和氯苯为溶剂进行洗涤,经过两次溶剂洗涤后,咔唑的纯度分别可达到97%和98%以上,其单程无循环收率均可达41%以上。
周卫国, 吴旭洲[6]2002年在《煤焦油中蒽、菲、咔唑的精制及利用》文中认为蒽、菲、咔唑是煤焦油中的重要组分 ,主要富集在煤焦油初馏时蒽油馏分中。本文综述了从煤焦油蒽油馏分中分离精制蒽、菲、咔唑的原理、方法及技术发展状况 ;并对蒽、菲、咔唑及其衍生物的应用作了系统介绍
丁肖肖[7]2017年在《蒽和咔唑的溶液结晶热力学及结晶过程研究》文中认为蒽和咔唑是来自煤焦油的高附加值工业原料。因其特殊的稠环芳香结构,广泛应用于染(颜)料,医药、农药和光电材料等领域。近年来,由于蒽和咔唑及其衍生物在功能高分子材料、有机发光二极管(OLED)及生物工程等领域的广泛应用,国内外市场对高纯度的蒽和咔唑的需求量逐年增加。溶液结晶法是目前国内主要采用的蒽和咔唑分离方法,研究主要针对蒽和咔唑的分离过程,而对具体的结晶过程研究较少。本研究针对溶液结晶过程中溶剂对蒽和咔唑选择性低和产品质量差等问题,利用改进的液固平衡装置测定了蒽和咔唑在四种溶剂中的溶解度,并利用溶解度模型对数据进行了关联,进而探讨溶剂和杂质对蒽和咔唑结晶过程的影响。得到了粒度均匀,形貌完整的晶体,为蒽和咔唑工业化生产中溶剂的选择和工艺条件的优化提供了理论依据。主要结果如下:1、蒽与咔唑的溶解度测定及关联:利用改进的液固平衡装置分别测定了蒽和咔唑在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲苯(Xylene)、四氯乙烯(TCE)、二乙二醇二甲醚(DGDE)四种溶剂中的溶解度数据,蒽和咔唑的溶解度均随着温度升高而增大。并分别用修正的Apelblat方程、van't Hoff方程和lh模型对实验得到的溶解度进行了关联,回归得到了溶解度方程参数。lh模型对蒽和咔唑的关联效果均优于修正的Apelblat方程。同时,通过van't Hoff得到了不同溶剂中的溶解焓、溶解熵和溶解吉布斯自由能等结晶热力学数据,蒽和咔唑在四种溶剂中的溶解过程均为非自发的吸热过程。2、蒽与咔唑的超溶解度测定及介稳区宽度:测定了蒽与咔唑在DMF、Xylene、TCE、DGDE四种溶剂中的超溶解度,与溶解度曲线比较,得到了蒽与咔唑在溶液结晶过程中的介稳区数据,并讨论了溶剂、降温方式和搅拌速率对介稳区的影响。其中DMF中介稳区的宽度较大,介稳区随着搅拌速率的增大而减小,随着降温速率的增大而增大。3、溶剂及其他因素对蒽与咔唑溶液结晶的影响:分别考察了溶剂种类、搅拌速率、降温方式对蒽和咔唑溶液结晶的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、综合热分析仪(DSC)、扫描电镜(SEM)对产品的晶习和形貌进行了表征。最佳的工艺条件为:外循环强制制冷、450 r/min,分别在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲苯(Xylene)中得到了蒽和咔唑的完整晶体。4、蒽和咔唑的溶液共结晶:由于蒽和咔唑结构和物化性质的相似性,在分离精制的过程中互为杂质且极易形成固体溶液。本研究对不同比例的蒽和咔唑进行了共结晶,对得到的液体和固体分别利用气相色谱仪(GC)和XRD、DSC,考察了溶液结晶过程中固体溶液的形成,并讨论了蒽与咔唑溶液结晶中的相互影响。为工业上高纯蒽和咔唑产品的获得提供了基础数据。
陈小波[8]2009年在《煤焦油蒸馏分离系统的模拟与优化》文中研究指明煤焦油作为煤焦化得到的主要副产品,拥有十分复杂的组成。由于其主要组成是多环芳烃(PAH),并且它是PAH的主要来源,所以对其的精制就很有必要。总体来说,国内的焦油处理技术相对比较落后,以常压工艺为主,通常分为一塔式和二塔式两种。而两种流程则各有优劣,而国外则以常减压为主,在能够进行深加工的同时还提高了沥青的质量。本文利用流程模拟软件PRO/Ⅱ首先对安阳市宝硕煤焦油有限公司煤焦油工艺进行了流程模拟,并与现场数据对比,最终确定了合理的热力学方法和模拟手段。而后,通过模拟找到了系统调优的方法——改变闪蒸器压力,并将其应用于生产实践之中,效果明显。并且为了最大程度的利用现有原料和获得更大的经济效益,提出了深加工方案,通过模拟证明了其可行性。综合深加工方案,对常减压流程进行了模拟和分析,证明了其相比于常压流程能耗更低、产品纯度更高和产量更大的优点。并在分析此流程的过程中,提出了新的AHP流程,此流程在常减压流程的基础上,各方面性能又有了进一步提高。在相同出料情况下,其能耗相比于常压流程降低了12.4%,产品纯度和集中度更高。通过模拟讨论了吲哚和联苯共沸精馏的的操作可能性、可行性以及操作条件的优化等。发现选用二甘醇(DEG)做为共沸剂可以很好地实现两者的分离,并且可以通过加大水用量、降低二甘醇的量(在一定范围内)和采取最佳回流比等方式实现操作的优化。
王进[9]2006年在《溶剂结晶法分离煤焦油中蒽和咔唑的基础研究》文中提出蒽、咔唑是煤焦油中的重要组成部分,是医药、染料、涂料、塑料、树脂和碳素等行业的重要原料。目前我国粗蒽的分离提纯主要是溶剂法分离:包括溶剂结晶法、精馏-溶剂法、乳化液膜法等。溶剂法分离的关键是溶剂的选择,但目前可供参考的相平衡数据仅局限在蒽或咔唑单相固体在单一或混合溶剂中的溶解度,在加入溶剂的分离过程中不可避免地会涉及到多元体系固-液、固-固-液相平衡等复杂的相平衡问题。因此本文对蒽、咔唑多元体系的相平衡进行了深入的研究,为工业生产中合成芳香物系的分离纯化提供了理论依据和指导,具有重要的现实意义。本文考察了蒽、咔唑在DMF(N, N-二甲基甲酰胺)、DMA(N, N-二甲基乙酰胺)、NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶剂中的溶解度,在这叁种溶剂中,蒽和咔唑的溶解度都随温度的升高而增加。在同一温度时,蒽和咔唑在这叁种溶剂中的溶解度顺序分别为:NMP>DMA>DMF;在同一溶剂中咔唑的溶解度均高于蒽。分别采用UNIQUAC、Wilson和NRTL模型对实验数据进行了拟合,获得了相应的模型参数;根据拟合的二元模型参数对蒽和咔唑的溶解度进行了计算,结果表明,叁种模型方程都可以很好地描述本文所研究的二元体系的热力学性质。同时,在一定的温度下,采用湿渣法对蒽-咔唑-DMA,蒽-咔唑-DMF两个叁元体系的相平衡进行了测定。随着温度的降低蒽和咔唑的结晶区有所增大,在同一温度下,随着咔唑含量的增加,蒽在DMA、DMF中的溶解度变化很小,而咔唑的溶解度随着蒽含量的增加有所降低。应用UNIQUAC、Wilson和NRTL方程对蒽-咔唑的相互作用参数进行了拟合;根据获得的二元参数对蒽-咔唑-DMA,蒽-咔唑-DMF两个叁元体系的相平衡进行了关联和预测。结果表明,叁种局部组成模型的预测结果与实验值吻合较好,因此可以采用这叁种模型关联含咔唑-蒽的多元体系体系的固液平衡。根据所测定的二元体系和叁元体系溶解度数据,从理论上对相图进行了计算,
姜伟奇[10]2013年在《粗蒽溶析萃取结晶制备精蒽的研究》文中进行了进一步梳理蒽是煤焦油加工产业的主要产品之一，也是重要的基础化工原料。目前国内普遍采用溶剂结晶法从粗蒽中提取精蒽。本文针对目前工艺中存在的产品纯度低、能耗高等问题，提出溶析萃取结晶新工艺以用于粗蒽分离提纯。溶析萃取结晶是新兴的耦合分离工艺，将在医药、化工、环保等领域发挥重要作用。本文首先在实验室条件下采用溶剂洗涤、共沸蒸馏和乳化液膜法制得纯度大于98%样品精蒽。采用DMF为溶剂，在359nm波长下用紫外分光光度法测定精蒽中蒽含量，并用工业蒽含量测定的国标YB/T5086-2005进行了验证，两种方法的实验结果一致。采用平衡法测定了303.45~353.55K温度范围内蒽在DMF、苯、甲苯及苯-DMF、甲苯-DMF、水-DMF混合溶剂中的溶解度。溶解度数据表明蒽在上述单一溶剂及混合溶剂中的溶解度均随温度增加而增大，并随混合溶剂中DMF含量的增加而增大。分别采用经验方程、理想溶液方程和λ-h方程对蒽溶解度数据进行关联，结果显示叁种溶解度模型均能较好地关联实验溶解度数据。这些热力学研究为溶析萃取结晶分离精蒽提供理论基础。结晶工艺实验中，通过单因素实验考查了水量、甲苯量、温度等对溶析萃取结晶的影响，结果表明在考查范围内水的量和甲苯量对蒽纯度都有较大影响，而温度对蒽纯度影响不大。在单因素实验基础上，进行二次正交旋转回归组合设计实验，建立了回归方程，对结果进行了方差和因子交互效应分析，确定最优实验操作条件：水量/DMF=5，DMF/甲苯=3，温度为61.39℃。在最优条件下，实验得到蒽纯度为95.21%，收率大于70%。
参考文献：
[1]. 粗蒽分离精制过程中的溶剂选择[D]. 赵振波. 太原理工大学. 2003
[2]. 粗蒽的分离及蒽、菲、咔唑的固液平衡研究[D]. 刘威. 郑州大学. 2018
[3]. 溶剂结晶法粗蒽精制蒽和咔唑工艺改进[D]. 毋亭亭. 太原理工大学. 2013
[4]. 从蒽渣中富集分离咔唑及蒽、菲的研究[D]. 桂娟. 中国矿业大学. 2016
[5]. 溶剂结晶法研究蒽渣精制高纯咔唑[D]. 郑环. 太原理工大学. 2012
[6]. 煤焦油中蒽、菲、咔唑的精制及利用[J]. 周卫国, 吴旭洲. 煤化工. 2002
[7]. 蒽和咔唑的溶液结晶热力学及结晶过程研究[D]. 丁肖肖. 太原理工大学. 2017
[8]. 煤焦油蒸馏分离系统的模拟与优化[D]. 陈小波. 天津大学. 2009
[9]. 溶剂结晶法分离煤焦油中蒽和咔唑的基础研究[D]. 王进. 扬州大学. 2006
[10]. 粗蒽溶析萃取结晶制备精蒽的研究[D]. 姜伟奇. 武汉科技大学. 2013
标签：无机化工论文; 有机化工论文; 工业通用技术及设备论文; 二甲苯论文; 溶解度论文; 煤焦油论文; 溶解度参数论文; dmf论文;