【摘 要】
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酮胺法生产丁酮肟的过程中会副产含有丁酮肟的硫酸铵水溶液,需采用合适的方式来萃取回收其中的丁酮肟,而传统萃取方式存在效率低、设备体积大等缺陷,具有过程强化、体积小、
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酮胺法生产丁酮肟的过程中会副产含有丁酮肟的硫酸铵水溶液,需采用合适的方式来萃取回收其中的丁酮肟,而传统萃取方式存在效率低、设备体积大等缺陷,具有过程强化、体积小、易于集成与放大等优点的微化工技术能有效解决此问题。本文对微通道内离子液体萃取水溶液中丁酮肟的相关过程进行了研究,主要内容如下：(1)在常压和293.15K的条件下,分别测量了水-丁酮肟-[Bmim][PF6]以及水-丁酮肟-[Bmim][PF6]-硫酸铵体系的密度和粘度；分别测定了上述两体系中丁酮肟在离子液体相和水相中的分配系数。(2)搭建了操作简便灵活的组装型微通道萃取器,研究了微通道内离子液体萃取水中丁酮肟的过程特性,考察了不同的进口方式(错流、垂直流、逆流)条件下总流速、水相流速、离子液体相流速、水相和离子液体相的流量比、微通道内径、丁酮肟浓度对萃取效率和总体积传质系数的影响,分析了微通道的传质性能。实验发现错流进口方式比垂直流和逆流对传质更有利,并提出了总体积传质系数的经验关系式。(3)研究了错流微通道内离子液体萃取硫酸铵水溶液中丁酮肟的过程特性。考察了总流速、水相流速、离子液体相流速、水相和离子液体相的流量比、微通道内径、丁酮肟浓度、硫酸铵质量分数对萃取效率和总体积传质系数的影响,并对总体积传质系数的实验数据进行了关联。(4)利用Fluent软件对微通道内水-离子液体两相流的流体力学行为进行了模拟,考察了微通道内径、流速、两相流量比对液-液弹状流中液柱尺寸和内循环的影响,模拟结果与实验结果基本相符。
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