焦油中酚類化合物的分離研究.pdf

1、生物質(zhì)、煤炭等碳?xì)滟Y源在熱轉(zhuǎn)化的過程中均產(chǎn)生大量的焦油，這部分焦油含有大量的高附加值物質(zhì)酚類，高效經(jīng)濟(jì)的提取分離酚類化合物對于焦油的利用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的酚類化合物提取使用大量的堿和酸，產(chǎn)生大量的廢水。本文基于酚類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開發(fā)了兩種新型的分離方法，尿素絡(luò)合法和離子液體選擇性萃取方法，并對萃取過程進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容如下:
　　1.開發(fā)了尿素絡(luò)合分離煤焦油酚的方法。對模擬體系酚油進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，通過考察絡(luò)合溫度、時間、初始濃

2、度等獲取了相應(yīng)的絡(luò)合規(guī)律。絡(luò)合反應(yīng)比較迅速，30min后即可達(dá)到反應(yīng)平衡。此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)30℃時，酚類化合物的脫除效率最高。初始濃度為201.20g/L（約占總質(zhì)量的20％）時，四種模擬酚類化合物的絡(luò)合效率分別為苯酚90.76％、鄰甲酚85.39％、對甲酚90.55％、間甲酚90.49％。
　　2.研究了尿素絡(luò)合方法對于不同酚的絡(luò)合機(jī)理。尿素分別與鄰甲酚、間甲酚反應(yīng)，反應(yīng)比為1∶1，并且XRD、元素分析進(jìn)一步驗(yàn)證說明酚羥基與

3、尿素羰基相互作用，通過FT-IR譜圖分析絡(luò)合物中存在較強(qiáng)的酚羥基和尿素羰基間的分子間氫鍵O-H…O=C。
　　3.優(yōu)化了尿素絡(luò)合分離酚工藝的過程。利用離子液體的內(nèi)聚能高，易形成液-液兩相平衡的特性，對模擬體系酚油中的酚類化合物進(jìn)行萃取，以咪唑類離子液體BmimBF4為萃取劑，通過考察萃取時間、溫度、相比來探索最佳萃取規(guī)律，萃取反應(yīng)比較迅速，萃取時間為30min時，即可達(dá)到均達(dá)96.67％以上的萃取效率。溫度30℃時，反應(yīng)相比離子液

4、體/酚油為1∶5時萃取效果影響最佳，均可達(dá)98.5％以上的萃取率。對多組分復(fù)雜模擬酚油的體系，溫度30℃時，以BmimBF4為萃取劑，相比離子液體/酚油為1∶5時萃取效果脫除效率大于90％。
　　4.探索了離子液體分離酚工藝的可行性?？疾斐Ｒ?guī)離子液體對甲酚同分異構(gòu)體的分離效果，溫度及相比對其萃取效果有影響但是不大，四種離子液體對同分異構(gòu)體的分離選擇性順序?yàn)镋mimBF4≈BmimBF4＜BmimPF6≈EmimNTf2。
　

5、　5.考察了離子液體用于真實(shí)體系酚油中酚類化合物萃取研究。采用正交試驗(yàn)獲得最佳實(shí)驗(yàn)條件，時間為10min，溫度為30℃，相比為1∶5，含量為10％。離子液體對酚油中的鄰甲酚與對甲酚萃取效率高，而對間甲酚效率最低。離子液體的結(jié)構(gòu)對萃取效果有著明顯的影響，陰離子的影響順序?yàn)镃l-＞B(r)-＞BF4-＞PF6-。
　　6.考察了離子液體用于洗油和低于230℃餾分的焦油中酚類化合物萃取研究。極性較弱的對洗油中酚類化合物的分離作用不是很明