萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷研究

萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷研究 萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷的研究 学位论文完成日期 指导教师签字: 答辩委员会签字: 焦堡冬: 魈? 盏垒麴萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷的研究 摘要 ?甲基二氯硅烷是有机硅工、』用量最大的甲基氯硅烷乖体:以硅粉和氯甲烷为 原判合成的氯硅烷粗甲.体为多组分混合物。其中组分一甲基氯硅烷与甲基二氯 硅烷的沸点仪相差.。,需要较高的理论板数与回流比刁能通过普通精馏实现有效 分离。本文研究以萃取精馏改进二甲基二氯硅烷的分离纯化。 运用基团贡献法与汽液平衡实骑相结合的方法进行~甲基三氯硅烷一二甲基二 氯硅烷萃取精馏溶剂的筛选,克服了纯理论预测准确度不高和纯实验筛选工作量大、 溶剂范围窄的不足。根据萃取剂选择多指标性和模糊性的特点,运用综合评判法刊 待选溶剂从选择性、溶解性、沸点、黏度、毒性、比热容和分子量七个指标进行全 面评价,由词判结果可知三内胺为最优溶剂: 在常压下进行汽液柑平衡实验,用一甲基氯硅烷一二甲基氯硅烷一丙胺 元体系的汽液平衡数据对热力学模型参数进行回归,回归后的模型 计算结果与实验数据拟合良好,可以作为模拟计算与精馏 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的基础数据。 利用 软件,对常压一甲基氯硅烷.二甲摹二氯硅烷的普通精馏过 程和萃取精馏过程分别进行模拟并比较,证明对于丰『同的分离要求,萃取精馏可以 降低理论板数与回流比。考察了以丙胺为萃取剂时各工艺参数对萃取精馏过程分 离效果的影响,并确定最优工艺参数为理论板数、回流比、溶剂比 、萃取 剂和原料进料位置分别为第和第块板、。和?进料。 以三丙胺为萃取剂进行一甲基三氯硅烷一二甲基二氯硅烷物系的间歇萃取精馏 实验。总结了塔内温度和浓度变化规律。在此基础上加入环.砜作助溶剂,考察了 环丁砜与三丙胺的溶剂配比对萃取精馏分离效果的影响,实验结果表明混合溶剂在 一定配比范同内分离性能明显优于单一溶剂.确定最优配比范同为:~.。 关键词:萃取精馏 ,甲基.氯硅烷一甲基三氯硅烷. .?。 . ., . .? , . , ? ,? ’ . 。 . . ‘ ,: ., , ,?。? . , ?, 】订 ’ 。 , :~: ,.’苹取精馏分离纯化 【基一氯硅烷的研宄 目录摘要 一? ? ? 目录?. ? 主要符号说明. 前言? 、文献综述 ? .课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究背景?. ?甲基氯硅烷的工业生产 ..甲基氯硅烷的业应用 .?甲基二氯硅烷分离方法“ .物理分离法』 化学分离法.总结与展望 他 .萃取精馏简介 .萃取精馏作用机理?. . 萃取精馏影响因素?..萃取剂选择方法??. 精馏过程模拟与优化、. ? 简介?. . 体 模拟萃取精馏 均 .课题研究内容及意义 . .课题研究内容 ..课题研究意义坶 、萃取精馏溶剂的筛选 溶剂筛选范同 引扒 .溶剂筛选原则. 龙 ..待选溶剂范围 盟 基团贡献法.. . 勉 基团贡献法简介. 基团划分及参数??.. 汽液十衡预测 .. 弭拍勰 综合评判法.综合评判法简介??. 勰如确定隶属函数 确定权重分配集合??.综合评判结果? .本章小结? 弛弱弘拍 、汽液相平衡数据测定与关联.. 巧 .相平衡实验装置 弱 .汽液平衡爷.气相色谱??. 平衡釜的热力学检验 弘”训 .含溶剂的相平衡实验?. 引实验过程北 . 汽液下衡相图. 模型参数同归?. ?钾 、莘取精馏过程模拟与优化 普遥精馏工艺参数估算??. 钉? .萃取精馏二艺计算 的 .萃取精馏塔工艺参数估算 . 溶剂回收塔工艺参数估算 .萃取精馏全流程模拟.. .本章小结? 、间歇萃取精馏的实验研究. .实验装置利实验过程? 鳃锣??? .实验装置. ..理论板数的标定.实验过程??. 实验结果与讨论. 塔内温度变化规律叫酡??斛塔内浓度变化规律??..萃 耿特镏分离纯化 甲基,氯硅烷的宄 .混合溶剂作萃取剂 .. .. 结论与展望参考文献? 致谢硕上期间发表的论文.... .... 独创性声明??.青岛科技?、学研究’‘’位论义 组分活度系数 , 组分组合活度系数,剩余活度系数 ,, 组分的结构参数 、. . 基闭的表由积参数和体积参数 尺。、。 组分中所含基团的个数 ’ 组分中基团的表面积分数 臼: 基团、间的相互项 基团、问的相当:作用参数 日。。、。。、。、 摹团的剩余活度系数 基团在仅含组分溶液中的剩余活度系数 ;’ 基团在溶液中的基团分数 。、 组分对组分的相对挥发度 溶剂对待分离组分选择度 纯组分的饱和蒸汽压 ,’ 、、 组分的安托冈常数 组分的平衡常数 . .. 、组分的常数 最小理论板数 『。。 、苹取精馏舒离纯化一甲基氯硅烷的讲宄 刖吾 二甲基二氯硅烷是有机硅工业用量最大的甲基氯硅烷单体约山整个单体生 产 的%.是有机砗产品如、、甲基丰油等要原判;二甲基二氯硅烷 可通过格氏试剂法、直接合成法、缩合取代法以及歧化再分配法制备,目前 工业化 生产的常用方法为直接法,可利用氯甲烷和硅粉反应,得到包含二甲基二氯 硅烷在 内的多组分混合物。以甲基二氯石丰烷为原料制备有机硅产品时.对其纯度要求非 常高.%以上.且其纯度直接关系到环体的质量和主,、‘‘硅橡胶的质量。日 前工业普遍采用酱通精馏法对二甲基二氯硅烷进行分离纯化,为保证得到高纯度 的二甲基二氯硅烷,需增加精馏塔塔板数、提高回流比,因此该精馏装置的投资额 和运转能耗在有机硅生产成本中占较人比重: 二甲基二氯硅烷的分离纯化.突出难度在十其与关键组分一甲基三氯硅烷的沸 点差只有 ?,向一甲基三氯硅烷是三官能单体,列硅橡胶的性能有严重损害,凶 此为获得合格质量的有机硅产品,必须严格控制三官能单体含量。同时,一甲摹三 氯硅烷也是有价值的单体之~,市场潜力大.凶此在单体的分离纯化过程中还希望 一甲基三氯硅烷在粗单体中所占比例较大, 得到较高纯度的一甲基三氯硅烷产品。 能否得到合理利用也将关系到有机硅工业的健康、可持续发展。对于其他种类的氯 硅烷单体,因为与二甲基二氯硅烷沸点差较大,对纯度的要求也较低,可以比较容 易地利用挥发度差别采用普通精馏泫实现分离。 同普通精馏一样,萃取精馏易于业实践,在普通精馏难以或小能实现的分离 场合,应优先考虑萃取精馏。自上世纪六一卜年代至今,国外多篇专利文献都将研究 重点波在高效、适宜萃取剂的筛选上。目前已知可用于一甲基氯硅烷一二甲基氯 硅烷萃取精馏分离的萃取剂如腈类、硝化物等多为高毒性溶剂,且存在溶剂量大、 溶剂难以重复利用的弊端。在萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷的工业化应用上, 国外实行严格的技术保密,未见相关文献报道。国内尚缺乏萃取精馏分离纯化二甲 基二氯硅烷的基础研究。 针对上述问题,本文通过理论计算与实验验证相结合的方法选取新型、高效萃 取剂用于甲基氯硅烷的分离纯化,进而通过软件模拟确定萃取精馏 塔和溶剂回收塔的最佳工艺条件。并利用间歇萃取精馏装置对所选溶剂进行实验验证,为中试的设计开发以及一业化应用提供指导。、文献综述 课题研究背景 次世界大战结束后.有机硅产:,晶在军工生产中的成功应用,引起了人们对有 机硐二的极大兴趣,主要工业国家都致力于有机硅的研究与生产:有机硅化 合物是 类品种繁多、性能优越目应用泛的新型化丁产品,凭借其突出的耐高温性能、电 绝缘性能以及防水性能,现已成为航空、化:二、电器、机械、纺织、医药、国防等 科技和工业生。部门不可或缺的重要材料;自上世纪四十年代至今.有机硅行业已 经发展成为资本密集型、技术密集型产业。伴随应用领域的不断扩大.该行业以商 于经济增长速度的势头持续发展,在国民经济中占据日益突出的重要地位。甲基氯硅烷的工业生产 有机硅单体即有机氯硅烷包括甲基氯硅烷、苯基氯硅烷等的生产是整个有 机硅工业的关键环节。单体性能优劣以及合成方法高效与甭直接影响有机硅生产的 经济效果。甲摹氯硅烷既是制备硅油、硅树脂与硅橡胶等有机硅聚合物的摹本单体, 也是制各其它种类官能团硅烷的重要原料。其以二甲基氯硅烷用量最大,约占 整个甲基氯硅烷单体的%~%,其制备有以下种方法: 、格氏试剂法 格氏试剂法于年首次用于有机硅化合物生产,是最早的甲基氯硅烷单体生 产方法。它以金属或金属有机化合物作为有机基的传递媒介,使卤硅烷与卤 代烃发 生反应生成有机卤硅烷。其中合成二甲基二氯硅烷的反应式如下: :尥与, ? 斗: 】一、 : ; 格氏试剂法产物组分较少,标产物甲基二氯硅烷易分离纯化,但需要使用 易燃易爆的乙醚溶剂,牛产安全性差且原料四氯化硅、格氏试剂价格昂贵,不适用 于大规模工业化生产。 、直接合成法 年,..发明了以硅粉和氯仿直接反应合成甲基氯硅烷的方法革取粘馏订离纯化 【基一氯硅烷的研究 该法以硅粉和氯『烷为原料,在铜系催化剂的催化作用以及高温条什下完成反应。 理想状况下,直接法可简单刷下式表示: /?堕?避鸟:二/ 】一 实际反应过程通常比较复杂,伴随一系列副反应发生,举例如下: ? : ://: / 、一 七 另外,反应过程巾还可能发生歧化、热分解以及氯硅烷水解等副反应,使得反 应产物更加复杂,因此采用直接法生产甲基氯硅烷单体,得到的是包含二甲基一氯 砖烷在内的多组分混合物。表?列工业产品中粗单体的主要组分及其含量。。; 表?甲基氯硅烷粗单体产物组成 .一 直接合成法具有工序简荦、原料易得且易于进行连续化大生产等优势,自此成 为工业化生产甲基氯硅烷单体最常用的方法。伞球各有机硅单体生产家致力于关 注和提高粗单体中目标产’物甲基一氯硅烷的含量,这也成为直接法合成甲基氯硅 烷的关键技术所在。通过,“格控制原料硅粉及氯甲烷纯度,采用高活性铜粉催化剂 并配合以多种助催化剂,不断更新流态化技术并优化流化床结构,目前工业产品中 甲基一氯硅烷的含量已获得火幅度提高。 、缩合【取代法 缩合法是由含氢氯硅炕与烃或卤代烃反应.在高温及催化剂作用下生成有机 氯 硅烷的方法。该过程还可看作是硅烷上的氢被烃基取代的过程。『二甲基二氧硅烷的 制备可用下式表示: :,??坠墨三二三?,:;、一毽、 缩合法工艺流程简单,原料廉价易得.操作安全可靠,但冈所需反应温度较高, 同时经常伴有副反应,也会给主产物的分离带来困难。甲基氯硅烷的工业应用 工业中通常用以二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物, 引入苯基、氯苯基、氟烷基、氰烷基、乙烯基等其他种类基团最终制得硅油、硅橡 胶等有机硅产品。整个过程刘二甲基二氯硅烷的纯度要求非常高,尤其需要严格控 制三官能团荦‘本如‘甲基三氯硅烷、三甲基一氯硅烷的含量,否则会对有机硅产品 性能造成严重损害。而一甲基三氯硅烷、三甲基一氯硅烷等单体均具备很高附加价 值,可用于制备硅烷交联剂、甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、防水剂等,因此需要 采用高效精馏塔组,配套使用高精度控制技术及高灵敏度仪表以完成甲基氯 硅烷单 体的分离纯化。工、中对有机氯硅烷单体的纯度要求见表?。 表?有机氯硅烷单体纯度要求.单体名称 纯度要求% ? 二甲基二氯硅烷 ?. 一甲基氯硅烷 ? 三甲基一氯硅烷 ?. 一甲基二氯硅烷 .二甲基二氯硅烷分离方法 由表可以看出,采用直接合成法生成的混合氯硅烷单体中,一甲基三氯硅 烷与甲基氯硅烷是组分含量最高的两种单体且者沸点接近,实现者的高纯 度分离是有机硅工业的难点与重点之一。壮取粘馏分离纯化 甲些一氯硅烷的研究物理分离法 物理分离法一般利用被分离物质的可测宏观性质的差异对混合物进行分离,如 根据各组分挥发度的差异可采用精馏过程,根据极性或溶解性差异可利用极性溶剂 进行萃取或萃取精馏等。物理分离法不涉及化学反应,无需将目的产物转化为其他 物质。具有操作成本低廉、过程简单等优点,工业上优先选择物理分离法。 、普通精馏法 普通精馏法根据甲基氯硅烷孽体挥发度的不同实现分离,常』筛板塔、泡罩塔、 浮伐塔、丝网波纹塔、乳化塔及填料塔等,并以使用筛板塔及泡罩塔居多。对于量 火包括混合甲基氯硅烷除女低沸物及高沸物及纯度要求高的硅烷如 甲基。 氯硅烷与一‘甲基三氯硅烷的分离一般多用连续分馏塔分离。使用的具体塔数及理 论板数.主要取决硅烷产量及对的单体纯度的要求。 目前工业中根据甲基氯硅烷生产规模及纯度要求的区别通常选择不同的精馏工 艺流程。具体方法是先脱除未参力?反应的氯甲烷,然后通过脱高塔将直接法得到的 甲基氯硅烷粗甲体中沸点高于二甲基二氯硅烷的高沸物脱除.再通过脱低塔除去二 甲摹氯硅烷及其以卜的低沸物,而后将一甲基氯硅烷一:二甲基二氯硅烷组成的元 物泵入二元塔进行精馏,由于塔板数较多,二元塔町分解为两塔或二塔巾联使用。 按照分离顺序的不同目前业卜主要采用两种分离工艺:七塔流程与十塔流样。 二者在分离一甲基?氯硅烷与二甲基二.氯硅烷过程中的区别在于,七塔流程卜一甲 基三氯硅烷与甲基二氯硅烷要在甲塔中实现清晰分割且流程中没有循环流股, 这就要求同时严格控制塔顶塔釜产品纯度。而十塔流程中各塔均只保证塔顶或塔釜 ‘个出料为高纯度,另外一个?料仅控制纯度范幽并可以返回相应的塔进行循环精 制,这使得十塔流程相比七塔流程而言,操作弹性较大且所得二甲基二氯硅烷产品 纯度较高,操作较为灵活、“。 普通精馏法具有过程简单,易于实现连续化及自动化,生产能力大等优点。但 无论是七塔流程还是十塔流程普遍存在设备投入高、能量消耗大的问题。前主要 通过调整分离顺序。优化分离流程以及设计应用新型塔内件、加强汽液传质、提丽 设备分离效率的方式改进有机氯硅烷粗甲体分离,以期实现减少设备投资和能耗的 日标。 、吸附分离法 吸附分离是呈流动相的一甲基三氯硅烷、甲基二氯硅烷物系与具有较大表面 积的多孔周体颗粒相接触,此舌体颗粒能够在其内外表面上有选择性地累积 和凝聚流动相中的组分.从而达到分离目的。与萃取精馏类似,吸付分离实现的关键在于 吸刚剂的筛选:优良的吸刚剂应具备较大的比表面积和多孔结构,从而增大吸刚容 量.提高分离能力,同时还要具彳丁较高的选择性和较好的再生性。 .... 提出采用活性炭作为吸附剂分离一甲基三氯硅炕与二甲 基二氯硅烷混合物的工艺。在温度为。。,压力为~条件下,一 甲基三氯硅烷与二甲基二氯硅烷混合物作为流动相与活性炭接触时.活性炭可选择 性吸附一甲基三氯硅烷组分,从而实现分离。通过进一步的升温、减压操作叮实现 ?一甲基三氯硅烷细分的脱附过程.从瑚回收 甲基三氯硅烷并再生活性炭循环利用~ 吸附分离法适用于‘甲基二氯砖烷岔量较低,特别是在混合物申质量分数不超过 %的情况。因氯硅烷遇水极易水解,习此吸剂在使用前必须进行干燥操作,列 原料要求较为严格。 吸附分离法具有设备简单、操作简便、价廉、安仝等优点.但同时也存在选择 性差、收率不高的弊端,吸附剂经循环使用后极易出现性能不稳定的情况.使用寿 命柑剥较短;由于吸附剂吸附量的限制,对所处理物料的组分有浓度限制。 、萃取精馏法 萃取精馏是通过向接近精馏塔的顶部连续加入一种挥发度较低、且刘待分离硅 烷具有选择性溶解度的某种化合物.以增大待分离硅烷之间的卡刘挥发度,从『『使 难分离的甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷物系转化为容易分离的物系,降低分离 成本。由塔顶馏出挥发度变化大的轻组分,挥发度变化小的重组分则与加入的摹取 采用普通精馏法进一步分离挥发度差距较大的硅烷剂一起集中于塔底排出, 与萃取 剂,得到纯度较高的硅烷产品,萃取剂循环使用。 影响萃取精馏分离过程的?个方面分别是萃取精馏流程安排、萃取精馏塔的塔 板结构和萃取剂。一般来说,萃取精馏流程和塔板结构的改进是有限的,选择合适 的萃取剂或对萃取剂进行优化是提高萃取精馏塔生产能力和降低能耗的关键?,优 良的萃取剂可以显著提高一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷相对挥发度,简化分离。 现行的萃取剂筛选方法有实验法、数据库查询法、经验值方法、计算机辅助 分子设 计法等,实际应刚过程中往往将几种方法结合使用.以克服单一方法具有的局限性, 综合各方法优势,寻求用于萃取精馏的最佳溶剂。”。 . .”提出采用环丁‘砜作为萃取剂分离沸点相近的氯硅烷如 甲基三氯硅烷、甲基氯硅烷混合物。经过萃取精馏,低沸点硅烷一甲基三氯硅 烷由塔顶蒸出,高沸点硅烷二甲基氯硅烷与环丁矾由塔釜排出并可通过蒸馏或闪 蒸的方式实现分离。从工、化角度出发,优先选择蒸馏方法。因为萃取剂用量较大.为降低一产成本,应将萃取剂巧丁砜叫收并循环利用。只有环丁砜与一甲基,.氯硅 烷充分分离,才能在萃取剂循环利用时保证萃取精馏的分离效率。因为环丁砜在萃 取塔内由塔顶部引入.若循环利用的环丁矾中含二甲基二氯石丰烷组分,必然引起萃 取塔塔顶一甲基三氯硅烷纯度降低,同时引起二甲基二氯硅烷收率下降。而为保证 环丁砜与二甲基二氯硅烷充分分离必须将二者加热至温度接近纯环丁砜溶剂的沸点 ?,但环丁砜在?下即开始热分解,所以必须将操作温度控制在环砜 .. 提出在环丁砜与二 的分解温度 ?以。为解决这一矛盾, 甲基二氯硅烷蒸馏操作中加入几乎吖 环丁砜瓦溶的烃类助剂,如庚烷、辛烷等, 待二基二氯砖烷蒸出后再将互为两相环丁砜与助剂分离。分离所得环丁砜满足循 环使用要求.几乎不含二甲基二氯硅烷组分。同时少量烃类助剂残留不会影响使 环丁‘砜作萃取剂的萃取精馏分离效率。 在:述方法的基础之上, ..。.“提采用与环‘砜不可溶的烃 类溶剂作助剂,如甲基环已环、庚烷、辛烷等,与环丁砜在萃取塔内逆流接触形成 两相。氯砖烷巾塔中部进料,通过调整适宜流速、合理设计塔内结构与塔器尺寸, 即【实现近沸点氯硅烷如一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷的完全分离,然后通过 分别精馏环丁砜与高沸点二:甲基.氯硅烷形成的萃取和以及助剂与低沸点一【拭 氯硅烷形成的萃余相,由实验数据显示以得到满意纯度的一甲綦氯硅烷一甲 基二氯硅烷组分,实现萃取剂的再生循环使用。环丁砜用作萃取剂的局限在于纯溶 剂的凝固点为。,因此在储运、使用过程中必须做好保温工作,防冈凝同结晶 造成的操作困难。 . .”提出采用二腈类溶剂作萃取剂实现一甲基氯硅烷与二 甲基二氯硅烷的萃取精馏分离。通过比较加入已二腈前后一甲基氯硅烷、二甲基 二氯硅烷混合物的蒸汽压变化,指:已二腈可以作为合适的萃取剂。已二腈作萃取 剂的机理在于它能够优先溶解二甲基二氯硅烷,从而增大一甲基三氯硅烷、二甲基 二氯硅烷相对挥发度。”指出可采剧苯甲腈、辛腈等单腈有机化合物 代替二腈,因为单腈不仅可以满足萃取精馏要求,而且沸点低于相应腈化合物, 可以降低萃取剂与甲基二氯硅烷的分离操作温度。 同样还可用作萃取剂的有一甲基酰胺、醚的衍牛物、有机硝化物等极性非质 子溶剂。近年来也有选择离子液体作萃取剂的相关文献报道”“。用丁:萃取精馏的 萃取剂可以是蚺一溶剂,也以是两种溶剂的混合溶剂。与甲。‘溶剂相比,混合溶 剂可综合各溶剂优点,同时满足较高的选择性与溶解性,解决了单一溶剂常见的选 择性与溶解性矛盾的问题,使萃取剂的选择范围增大“?,并且可以通过调整配比调节萃取剂沸点,在操作与控制七更具灵活性。 同普通精馏一样.萃取精馏易于业实践,在普通精馏难以或不能实现的分离 场台.应优先考虑萃取精馏.因此研究萃取精馏具拍’较强的实用性:目前对于一甲 摹三氯硅烷、二甲基二氯硅烷的萃取精馏研究尚停留在理论与实验阶段,国内未实 现化应用,由模拟设计和实验室实验到安全工业放大过程仍面临较大的挑战。 同时,已知可用于一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷萃取精馏分离的萃取剂大多为 毒性较大的溶剂,凶此环境友好型且具备高选择性的萃取剂的筛选以及过程的工业 放大是今亓萃取精馏研究的重要方向 .化学分离法 化学分离法通过化学反应使待分离的一个或,个组分转变为新的化合物,从而 增大被分离纽分的沸点距离,即增大组分相对挥发度,使之能用简单分馏达到分离 提纯的目的。刘沸点差较小的混合物分离,可显著减少精馏塔器理论板数。目前已 知的化学分离方法有酰化法、醇解法、选择性结晶以及歧化反应法等。 、酰化法 当二甲基二氯硅烷中存在微量一甲綦三氯硅烷杂质时,可存三乙醇胺乙酯催化 ,加入定量的无水醋酸进行乙酰化: ? ;二;?二二二 ? :二,:.:::二 由以卜两式可看到,只要恰当控制醋酸用量,甲基二氯硅烷在处理过程中可以不 受损失。且一甲基氯硅烷反应得甲基乙酰氧基氯硅烷后,沸点为。,与二 甲基二氯硅烷的沸点差距增大,可以采用普通蒸馏的方法进行分离,且甲基二乙酰 氧基氯硅烷可作为室温硫化硅橡胶交联剂,实现一甲基三氯硅烷的充分回收利用:一。 但由于该产物沸点较高,所以在进步蒸馏分离过程中再沸器热负荷较大,需要较 高的能量消耗。 、醇解法 将一甲基三氯硅烷、一:甲基氯硅烷混合物与无水乙醇反应生成乙氧基硅烷衍 生物: ? .皿?; ? :所:?::: 已知,两种产物的沸点分别为.和 。,相差达。,可通过普通精苹取精铆分离纯化,基一氯硅炕的研究 馏方法将它们分离而提纯.然后分另产物还原为‘甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅 烷,得到所需纯度要求的二甲基二氯硅烷产晶,该法的缺陷在于需要通过增加一:序 回收再生二叶基一氯硅烷。 ?键醇解的速度通常随硅原子所含烷裁数目的增加而减小。基于不同氯硅 烷醇解速度的不同. ...”提出一种分离?甲基二氯硅烷与二甲基 二氯砗烷的化学方法。一甲基氯砖烷的酵解速度快于二甲基二氯硅烷,柏二甲基 氯丰烷未醇解前将 甲基二氯硅烷醇解所得广’品与二甲基二氯硅烷进行分离,通 过控制醇量及反应时间保证二甲基氯硅烷的产量与纯度。与.述方法相需要 甲基二氯硅烷再生操作 。甲基?氯硅烷醇解所得』。物拥有较高的利用价值, 通过水解反应进 步转化为硅油、硅胶、树脂等材判,基木实现零废物排放,且 反应条件较温和,温度控制在室温即可有较高々甲基氯硅烷产量,目前常用的 醇类为乙醇、丁醇、己醇等“。 目前该方法仪停留于实验阶段.未见业化应用的相关报道,在工、放大过程 中往往由于产生的不能有效排出,致使醇解反应复杂化并引发许多副反应,使 产率降低。可以通过改善设备结构使逸出,也可采用驱逐的方法脱除。 及时高效地分离成为实现该法化的关键。 、选择性结晶 当氯硅烷混合物与甲酰胺、甲基二氧硅烷基甲酰胺混合接触时,四氯硅烷卜了 ?氯硅烷将与胺生成不挥发的晶体化合物,而一氯硅烷与二氯硅烷则不会发生此类 反应。晶体化合物通式为。一。‘值为~。利用这种化学性质的 不同,....“。。介绍可以将甲酰胺与氯硅烷混合,然后过滤沉淀移除 氯硅烷、四氯硅烷与胺形成的晶体化合物,或者:悔氧硅烷通入含有甲酰胺的载体 的塔内实现连续化生产。但通过该方法牛成的晶体化合物性质稳定,导致参加反应 的一甲基三氯硅烷基三氯硅烷、甲酰胺等难以回收利用,造成大量浪费,『此尚未 进行工业推』。~。 鉴于上述方法存在的弊端,..’..找到另一种溶剂六甲基磷酰 三胺,同样可以选择性地仅与一甲基三氯硅烷形成晶体,利用核磁共振技术 测得晶 体分子式为一’形成晶体后的一甲基三氯硅烷极易与甲 基‘蓁硅烷实现分离,且该晶体较易分解,可以实现一甲基二氯硅烷的再爿二。 、歧化反应法 歧化反应是硅烷之间通过官能团的置换完成转化的再分配反应,其反应原理是 连接在同‘个或不同硅原子上的基团,在一定条件下由于催化剂的作用,可以相互交换,实现基团的再分配二。 在 酸催化剂的催化作用下,将砖烷取代基进行再分配。使富甲基氯硅烷 与?甲基氯硅烷反应,实现甲基与氯原于的重新分配,得到目的产物二甲基二氯 硅烷组分,然后再通过普通精馏方法纯化一甲基二氯硅烷至要求纯度:其中与‘甲 基三氯硅烷反应的氯硅烷为直接合成法生产二甲基二氯硅烷的部分副产物,如凹甲 基硅烷、一.甲基二氯硅烷基含氢氯硅烷,无需额外补充反应物“”,与上述两种化 学分离法相比,对反应物控制较灵活且不会引入新杂质。常用的催化剂有。、经 氯酸处理过的。等。少量含氢硅烷的存在对反应有促进的作用,町直接作为 反应 的助剂,提高反应速率与转化率,如含氢三氯硅烷、甲基含氢:氯硅烷等:其中甲 基含氢二氯硅烷既可作为助剂,又可作为反应物发生内部甲基与氢原子的重排反应 , 卜 :二。;二二 四甲基硅烷在催化剂作用下与一甲基三氯硅烷发生如下反应: :。;;?;,研, 【:述方法有效利用直接合成过程中产生的副产物,通过化学反应转化为高价值 的二甲基氯硅烷单体,不仅可以提高有机硅单体生产过程中二甲基氯硅烷的收 率.同时可以有效地解决副产物一甲基?氯硅烷、低沸物等的出路问题,减少直接 排放带来的污染,带来良好的经济和社会效益。借助歧化法将价值不人或产量过 剩的硅烷单体转化为生产急需及价值更高的单体,具有较岛的研究。,应用价值。但 反应过程中为保证收率,常常需要在高温高压条件下进行操作,列设备要求苛刻且 安全性较差,生,“成本高”。致力于开发新型高效稳定的催化剂以优化反应条件, 提高反应过程中反应物的利用率和选择性,应做为今后研究的重点。现已发现表面 含羟基的无机载体,如二氧化硅、沸石等吸附卤化季铵盐或三级胺形成的催化剂可 以有效促进歧化反应的进行“?。另外在一甲基三氯硅烷的歧化反应中富甲基的低 沸物片量较多,冈此歧化反应会受到有机硅单体生产中低沸物产量和组成的限制。 寻找种廉价易得且货源充足的甲基供给物也是今后的研究方向之一”。 除以上几种方法外,还可以在催化剂存在下,用有机金属法将一甲基三氯硅烷 转化为甲基氯硅烷“,但该方法易引起部分甲基二氯硅烷参与反应目.反应产 物不易控制,使.甲基.氯硅烷收率下降”。,所以较不适用于一甲基三氯硅烷、 甲基氯硅烷的化学分离。 总结与展望 综上所述,基于钉机氯硅烷挥发度差别的普通精馏万法虽已实现大规模工业化 应用,但凶其设备投资与能量消耗过高,不符合节能降耗和可持续发展的要求。加 强萃取精馏、反应精馏等特殊精馏工艺的实验研究和模拟计算与设计,推进 特殊精 馏工业化应用,对于提高精馏效率,降低生广‘成本具有重要的意义。未来二甲基 氯硅烷分离与纯化的发展趋势主要有: 利用萃取剂增大待分离砗烷体系相对挥发度,使难以通过普通精馏方法实 现分离的一甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷体系转变为易分离体系,可大大减少理 论塔板数与所需川流比,降低二.甲基,氯硅烷精馏成本。萃取精馏具有较强的实用 性,易于进行工、?史践.因此在今后的一甲基氯辟烷分离与纯化中萃取精馏将是 , 该工艺的发展方向。 萃取精馏实现的关键在于萃取剂的选取,高效、适宜的萃取剂刈萃取精馏 的可行性、实用性是至关重要的。前已知可用于一甲基三氯硅烷、基氯硅 烷萃取精馏分离的萃取剂如膪类、硝基物等多为高毒性的有机溶剂,存在溶剂量 大、溶剂难以重复利的弊端。利用先进的溶剂筛选方法开发环境友好型、廉价高 效型萃取剂应作为今后的研究重点,其中离子液体作为近年来研究的热点问题可以 着重考虑,混合溶剂也在萃取精馏中发挥日益重要的作用。在萃取剂的选择 过程 混合体系的柑甲衡数据可以为实验筛选、模拟计算提供可靠的验证与有力的指导。 新型泵式沸点仪的应用为准确采集相平衡数据提供了条件””。 吸附精馏分离与纯化二甲摹二氯硅烷睡体具有设备简驴、操作简便、价廉、 安全等优点,但由于受到吸附剂选择性低、吸附量小的限制,难以满足工、?,化大规 模连续产的需要,仅适用于小规模操作。 反麻精馏也是用于分离近沸点混合物的有效精馏工艺。口前已知反应如酰 化、醇解、选择性结晶等多存在选择性差、物料消耗高、操作复杂且的产物收率 下降的缺点。致力于开发新型化学反应使之与精馏过程实现操作条件的最佳匹配, 是反应精馏实现工业化的关键。歧化反应可有效解决直接合成法副产物的出路问题, 提高甲基氯硅烷单体收率,府作为今后的研究重点。 萃取精馏简介萃取精馏作用机理 工业生产中常会遇到被分离组分挥发度市近的物系,此时应用普通精馏在经济 上是不合理的。向物系中加入新的组分,该组分沸点高于原物系中的所有组分,且 不与任一组分形成共沸物,能够改变被分离组分之间的相对挥发度进而简化 分离难 度,这类特殊精馏被称为萃取精馏。萃取精馏作为一种一泛采用的分离方法在化学 业中有着重要意义,自.战期问首次应用十分离高纯度丁二烯.甲苯物系始,至今 已经有近年的历史’。 挥发度相近的各个组分,由于各自的分子结构不同,加入萃取剂后,萃取剂分 子和物系中各组分分子发生不同的作用。主要通过改变液相中各组分分之间的作 用力,从而改变各组分的活度系数,使原有组分的相对挥发度按照分离要求的方向 改变,使溶剂中溶解度较小的组分向气相富集,而溶解度较大的组分富集在高沸点 ,勺萃取溶剂中,从而提高待分离组分间的相划挥发度使沸点相近组分或恒沸体系 得以分离。 .萃取精馏影响因素 萃取精馏通过加入萃取剂增火被分离组分问相对挥发度,使难以进行的分离过 程得到简化,与此同时萃取精馏也因为萃取剂的加入使得生产工:艺复杂,物料处理 量增加。凶此对萃取精馏过程的研究一般从塔板结构、工艺条件优化和萃取 剂的选 择出发,对分离过程进行完善”。 、塔板结构 萃取精馏溶剂剧量一般较大,使得精馏塔内液相负荷很高,容易造成液泛,降 低了塔内操作的允许汽液负荷进而影响塔的生产能力和塔板效率,增大了实际所需 的塔板数,生产成本随之增加。在萃取精馏:?:艺条件确定的情况下,采用新型高效 的塔板结构有助于提高生产能力,在一定程度上弥补萃取精馏塔内液相负荷过大带 来的不足,扩大其应用范闱。 、工艺条件优化 萃取精馏的成功实现离不开适宜操作参数的选择。影响萃取精馏分离效率的工 艺条件丰要有:溶剂比、回流比、萃取剂进料位置、原料进料位置、原料液温度利 萃取剂温度等”?。溶剂比 萃取精馏通过向接近精馏塔的顶部连续加入一种挥发度较低、且对待分离绸分 具有选择性溶解度的某种化合物,可以增大待分离组分之问的相对挥发度,使难分 离的物系转化为容易分离的物系。萃取精馏过程中,溶剂比对萃取精馏的分 离效果 有很大的影响,它通过影响萃取精馏段塔板上溶剂的液相浓度从『而影响被分离组分 之间的相对挥发度,即改变溶剂比实际上是通过影响汽液平衡关系来达到影响分离 效果的。 镧殳来说,当溶剂比较小时.随着溶剂比的增加,分离效果变好,但随着溶剂 比的进一步增加,分离效果趋’。稳甚至变差,『忆且溶剂比过人会增大萃取剂回收 段的负荷,进而增火回收难度,使整个萃取精馏过程生产能力下降。九此应根据实 验确定最佳溶剂比,使经济效益最大化。 回流比 刘普通精馏而言,分离效果随回流比增大而增加。但列萃取精馏而言,增犬回 流比并不总是提高分离效率,在溶剂比确定的条件下,存确一一个最佳回流比。超过 最佳回流比,塔板卜轻组分质量分数的增加将降低萃取剂浓度进而导致萃取剂选择 性降低。同时,增加回流比会增加相应能耗,因此在满足工艺指标的情况应尽量 降低回流比。 萃取剂进料位置 一般来说,萃取剂在靠近塔顶位置处进料才能使塔顶产品满足分离要求。但是 太靠近塔顶,上升汽相将夹带萃取剂进入冷凝器,造成冷凝热负荷增大的同时降低 产品纯度,引起萃取剂浪费。 原判进料位置 进料板越接近塔底再沸器,塔顶产品纯度将越高。但是太靠近塔底会造成再沸 器热负荷增大、塔内上升蒸汽量过大,增加能耗且易在塔内造成液泛,降低塔板效 率。 原料液温度 冷料进料将增大提馏段的液相通量,使分离效果变好,但变化并不显著。同时 冷料进料会增加塔釜热负荷,冈此尽量采用泡点进料,以降低能耗。 萃取剂温度 萃取剂温度对萃取精馏塔的分离效率和热负荷影响很大,因为塔板上较高的溶 剂比使得其温度的微小变化也会引起塔板上轻、重组分含量的变化。一般来说,随 着萃取剂温度降低,分离效果变好,轻组分的脱除率会随之提高。虽然温度降低会增大塔釜热负荷,但与分离效果的改善程度相比,在定范围内控制较低的萃取剂 温度还是有利的。根据生产实践.降低萃取剂温度是达到分离指标的经济、有效措 施之~。 以上参数的确定需要通过建立模拟实验装置,取得准确的实验数据,并通过模 拟计算进行验证考核.才能确定节能降耗、提高分离能力及分离效率的最佳值,并 将其用于指导工、世爿二产。 、萃取剂选择 ~般来说.萃取精馏塔板结构和丁艺条件的改进与优化是有限的,选择分离效 率较高的苹取剂才是增大萃取精馏生产能力、提高萃取精馏分离效率、降低设备投 资与能量消耗的最有效途径。因此萃取剂的选择是萃驭精馏技术的核心以及萃取精 馏操作实现的关键。日前对最适宜萃取剂还未彤成统一的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,但萃取剂的选择主 要依据以下原则进行“: 萃取剂对目标组分选择性高.只有高选择性的萃取剂才能使设备投资与操作 成本最小化,这是萃取剂选择最重要的依据: 苇取剂刘被分离组分溶解性好,避免液体在塔内分层,造成两液相流,降低 萃取精馏塔效牢.与此同时.当萃取剂与原组分互溶度较大时,组分微观分子间可 以实现较好的相互作用,溶剂的用量可以相应减少; 萃取剂沸点高于被分离组分沸点,使重关键组分与萃取剂的进一步分离纯化 以及萃取剂的回收利用成为可能,但萃取剂沸点并非越高越好,而是在满足分离要 求的前提下有适宜的温度范围.低沸点溶剂可以在溶剂回收过程中节能降耗: 萃取剂具备较低的比热和蒸发潜热,以利于节能: 萃取剂具备较低的黏度和适宜的密度.以利于传热、物判输送以及减小塔板 压降: 、萃取剂具备较小的分子量,以利萃取剂与被分离组分间的分子作用并减少溶 剂用量: 萃取剂具备较好的热稳定性与化学稳定性,要求在操作温度下不分解且不与 原组分发生反应: 萃取剂不与任一原组分形成共沸物,以利于溶剂回收利循环使用; 萃取剂为环境友好型溶剂,满足无毒、无腐蚀,对环境污染小: 萃取剂价格低廉、来源丰富,保证萃取精馏过程的经济性: 较高的选择性、良好的热稳定性和化学稳定性是萃取剂选择的关键指标。因为萃取 剂选择的评价指标较多,所以必须对各指标进行综合权衡,在保证关键指标的同时氯硅烷的研究 苇墩精馏分离纯化一基 兼顾其他原则,才能选出较适宜的萃取剂。萃取剂选择方法 萃取剂的选择具有?~:?多指标性,即需要综合考虑多方面因素:其中选择 性、稳定性:白:接决定葶取精馏的可行性;黏度、热等影响塔板效率和能量消耗, 与价格低廉、来源丰富等因素共同决定过程的经济性:无毒、无腐蚀也是选择萃取 必须考虑的因素。?模糊性,即待选溶剂『卜存在明确的优劣界两,只有中间过 渡性。对于一个分离物系往往有多种符合条件的溶剂可供选择,大大增加丫萃取剂 前人作了大量的研究工作,前现行有效的溶剂筛选的工作量。针对这些问题, 筛 选方法主要有性质约束法、实验法和算机优化法。。 、性质约束法 性质约束法是依据某些原则确定待分离物系所需苹取溶剂的大致范同,一般应 用于萃取剂的初步筛选过程。其中包括经验法和热力学法。 经验法主要依据萃取剂与待分离组分的不』互作用,应形成的一元溶液刘 拉乌尔定律产生不同偏筹,一般用?粗略地筛选溶剂:热力学法又称为活度系数法, 通过计算待分离纠分在萃取剂中的活度系数,从而推算各待选溶剂的选择性与溶解 性,经过比较选择得到较适宜溶剂。活度系数浊的筛选结果一般需要进’步通过汽 液相甲衡实验进行数据的校『和拟合。 、实验法 实验法通过实验对待选溶剂的性能进行评判,结果较直观、准确,可同时定性 及定量判断溶剂的萃取效果,缺点是工作量较人、刷期较长。一股配合性质约束法 使用。常用的实验法有色谱法、汽液相平衡法和精馏塔法。 色谱法直接测定待分离组分在溶剂中的无限稀释活度系数,进而计算得出待选 汽液相平衡法分为对平衡两相:自】接取样, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 两相平衡组溶剂的选择性: 成的分析 法和彳对平衡两相取样,而是通过测定溶液泡、露点、饱和蒸气压变化推算两相平 衡数据的非分析法。分析法一般通过汽液平衡釜实现,非分析法则通过沸点仪等改 型设备实现;精馏塔法利用小型精馏塔对待分离物系进行萃取精馏实验,考察溶剂 的性能指标,该法模拟生产条件,对影响萃取剂分离效果的各侧素进行考察,实验 结论可作为:【业生产设计依据,但该法溶剂用量大,只适用于候选溶剂较少的情况 或对已选择溶剂的验证实验。 、计算机优化法 伴随计算机技术的不断发展和热力学模型的同渐完善,计算机优化方法选择萃取剂的应用逐渐广泛 计算机优化方法是通过计算机利用各种选择指标,设计选择 较适宜溶剂。包括汁算机辅助分子设计方法和计算机优化筛选方法。通常将二者结 合使用。 计算机辅助分子设计法是基团贡献法的逆向应用。基团贡献法将物质的物性看 即已知分子.便可由构成由构成该物质的分子中各基团对物性贡献的总和, 成分子 的各基团性质瞒算分子性质。而计算机辅助分子设计法首先设定分子目标性质,再 通过基凼组合确疋满足目标性质的分子:计算机优化筛选方法是利用先进的计算机 算法,对众多候选溶剂的性质进行综合权衡.进而筛选最侍溶剂:常见的有人神 经网络法和模糊综合评判法等,其中人工神经网络法体现了学科交叉的应用成果, 通过对生物神经的结构和功能进行数学模拟,用以预测多组分理化性质,目前应用 尚不成熟,难以达到精度要求。模糊综合评判法是将多个指标转化为一个能够反映 综合情况的指标进行评价,是将萃取剂选择的多项原则按重要程度赋予不同权重, 形成统一、量化的溶剂筛选标准.能够对候选溶剂进行多角度全面评价.目前已在 工程技术领域取得广泛应用。 上述方法各具优缺点,由于萃取精馏所处理物系多为强非理想性系统,实际应 用过程中往往将上述几种方法结合使用.以克服单一方法具有的局限性,综合各方 法优势,以缩短接近目标溶剂的时间。工、中溶剂筛选的嗣殳过程为:经验分析、 理论指导/计算机辅助设计和实验验证。 精馏过程模拟与优化 简介 是一个用于生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系 统。源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院组织的会战,开发新型 第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统” ,简称,并于年底完成。年为了将其商品化, 。该软件经过多年来不断地改进、 成立丫公司,并称之为 扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟 软件, 应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程丁业制造企业及著 名的工 的用户。它以严格的机珲模型和先进的技术赢得广大用户的 程公司都是 信赖,它具有以下特性: 具有一个公认的跟踪 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ,在一个::艺过程形成与使用的整个牛命周期中提 供技术支持,包括研究、开发、工程化及:二、,生产过程: 使用最新的软件工程技术,通过它的 图形界面和交互式 客户一服务器模拟结构使得程生产力最大: 精确模拟范围广,实际应用所需的工程能力强,这些实际应用包括从炼油到 非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程: 是的集成聪明制造系统技术的个核心部分,该技术能在整个过 程程基本设施范同内捕获过程专、,知识并充分利用: 在实际应川中,可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、殳计一个新的艺过程、 查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯仝装置的操作等工程问题。 . 模拟萃取精馏 、估算最侍艺参数 在软件中关十精馏的模块有”:?简捷法模型,包括简泫 精馏核算模型、简法精馏设计模型、分馏塔的设计核算简 捷算法?严格模型精馏的核算与设计和多塔蒸馏 系统。其中是一个有关普通蒸馏、吸收、萃取精馏和共沸精馏等流程 模拟的『“格模型,可用于两相气一液计算和二相气.液.液计算。简捷泫模型 不能用于萃取精馏的初算,所以在萃取精馏研究过程中将直接采用模型 对萃取精馏塔和溶剂回收塔进行模拟并选用合适的活度系数方程进行严格计算。通 过调整设备参数和操作参数,得到满足分离要求条件下各工艺参数的变化范荆,各 参数包括:理论塔板数、溶剂进料位置、原料进料位置、溶剂比以及操作回流比等。 、考核验证数学模型 软件对萃取精馏塔和溶剂回收塔进行数学模拟,确定各实验塔 使用 适宜设备参数和操作参数的取值范同,进而在该范罔内实验测定最佳工艺参数,建 立萃取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷的数学模型。为使得该数学模型可用于工业装 置的设计,还需对数学模型进行考核验证。 首先确定适合该分离物系的热力学模型即活度系数方程,通过选取一组实验数 据分别与不同活度系数模型数据比较,偏筹最小的模型为最适宜选取的活度系数方 程。然后考核模型的可靠性,考核方法为将实验各参数作为模拟计算的输入参数, 用模拟结果绘制成全塔的液相浓度分布曲线和温度分布曲线,冉将该条件的实测液 相浓度和温度数据标绘在图上,观察两者吻合情况,并建立目标函数标识.者的相 对偏差。若目标函数值小于等于.时即认定该组实验数据与与计算数据吻合,待 :型 。;, 骢掣。 ,课题研究内容及意义 ..课题研究内容 ?研究萃取剂增大硅烷体系相刊挥发度的作用机理,通过查阅相关文献资料, 依据某些原则划定分离纯化二甲基.氯硅烷所需溶剂的大致范围: ?采用模糊综台评判的数学方法对各溶剂性质进行综合权铤,从『巾缩小溶剂范 并进行气液相,衡实验验证溶剂选择性、溶解性等各项指标,最终确定可用于萃 取精馏分离纯化二甲基二氯硅烷的最佳溶剂,并为模拟计算提供基础数据: 软件对萃取精馏塔与溶剂回收塔进行数学模拟,确定各实验 ?使用 塔适宜的设备参数和操作参数的取值范围: ?建直一套间歇萃取精馏的微型实验装置,实验模拟萃取精馏分离纯化二甲基 二氯硅烷的过程,考察各参数对萃取精馏分离效率的影响 ?选择适剧于硅烷体系的热力学模型进行模拟计算,并与实验数据进行比较, 考核数学模型的可靠性; 软件进行全流程模拟与优化,用于中试设 ?在上述工作基础上使用 计和指导工业生产。 .课题研究意义 甲基氯硅烷是有机硅工业用量最大的甲基氯硅烷单体,是有机硅产品如甲 基硅油、甲基硅橡胶的斗要原料。工业化生产甲基氯硅烷的常用方法为直接法, 依照此法得到包含甲基氯硅烷在内的多组分混合物。以一甲基氯硅烷为原料苹耿精馏分离纯化 【基一氯硅烷的竞 制备有机砖产品喇,对一甲基二氯硅烷的纯度要求非常高.%以?,其纯度 直接芙系到主产品律橡胶的质量。目前工业中普遍采用普通精馏法对二甲基二氯石丰 烷进行分离纯化。甲基二氯砗烷的分离纯化,突出难度在于其与关键组分一 甲基 氯硅烷的沸点差只有 。,而一甲基三氯硅烷是三官能甲体,对硅橡胶的性能有 严重损害,为获得合格质量的有机石丰产品,必须严格控制一甲基三氯硅烷含量,斟 此需要增加精馏塔塔板数、提高回流比,故精馏装置的投资额和运转能耗在柏机砖 生产成本中占较大比重; 我国的有机硅工业已进入发展的新阶段,由粗放式经营转为重技术投入是未来 的发展趋势。其中优化甲基二氯硅烷单体的生产工艺是提高我国有机硅竞争力的 重要手段,?史现二甲基二枭硅烷的高纯度、低能耗分离更是降低生产成本,缩短 与国外差距的重中之重?。在苇取精馏分离纯化:甲基氯硅烷的化应用』., 国外实行严格的技术保密,未见相关文献报道,向国内尚缺乏萃取精馏分离纯化 甲基二氯硅烷的基础理论研究,因此加强萃取精馏分离纯化一甲基二氯硅烷的基础 理论研究,推进萃取精馏.化应用,对于提高分离效率、改善二甲摹二氯硅烷纯 度以及降低二甲基二氯硅烷精馏成本具有重要的实用价值和现实意义。塑些 型尘::型至竺型兰笙兰?? 、萃取精馏溶剂的筛选 萃取精馏溶剂的选择是萃取精馏技术的核心以及萃取精馏操作实现的关键。萃 取剂通过改变待分离组分分子之间的作用力,改变各组分的活度系数,使原有组分 的相对挥发度按照分离要求的方向改变而简化分离难度。本课题拟采用理论计算与 实验验证相结合的方法,即首先利用基团贡献法计算待分离组分在萃驭剂 中的活度系数,进而推算萃取剂对待分离组分相对挥发度的改变情况:利用平衡釜 法实验测定气液相、?衡数据,比较溶剂加入前后关键组分相对挥发度的变化情兕. 验证基团贡献法计算结果:利用模糊综合评判法对对现有的溶剂进行综合地性质权 衡,最终确定可用于分离纯化二甲基二氯硅烷的高效、适宜溶剂。 溶剂筛选范围 . 溶剂筛选原则 萃取精馏是通过萃取剂分子和物系中各组分分子发生不同的作用,从而改变液 相中各组分分子之间的作刷力,