磁场对二元共沸物系汽液平衡的影响

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乙醇、正丁醇、醋酸丁酯等作为溶媒在中药制剂中被广泛使用,使用后有机溶媒与水形成共沸物。如不进行溶媒回收,一方面造成环境污染,另一方面导致生产成本提高。为了溶媒循环使用,必须将水除去,工业中采用精馏的方法进行分离。汽液平衡数据是精馏的基础,本文从研究磁场对汽液平衡的影响入手,为研究磁场对精馏的影响做了准备工作。本文在不同磁感应强度的外加磁场作用下,对乙醇-水、正丁醇-水、醋酸丁酯-水物系的汽液平衡进行了研究。研究结果表明,外加磁场会对各物系的汽液平衡产生影响,总体上呈正效应,即外加磁场有利于各物系的精馏分离。但是,磁场对某个物系的影响并不是简单的呈线性关系,对不同物系的影响也并非一致没有区别。一方面,不同强度的磁场对物系的汽液平衡产生的影响是不同的,随着磁感应强度的不同和溶液浓度的不同,磁场对汽液平衡的影响会有不同;另一方面,磁场对不同的物系影响也是不同的,磁场对乙醇-水、正丁醇-水、醋酸丁酯-水物系汽液平衡的影响是依次减弱的,这跟各个物系的性质是有关的。本文分别对不同磁感应强度下乙醇-水、正丁醇-水和醋酸丁酯-水物系的实验数据用Wilson方程(或NRTL方程)进行了拟合,得到各个磁感应强度下活度系数表达式,并进行了热力学一致性检验,验证了实验数据的可靠性。本文以前人的磁化机理模型为基础,针对所研究物系,结合实验结果,对磁场对汽液平衡的影响的机理进行了探讨,认为磁场是通过影响物系中的氢键从而影响物系的汽液平衡的,并以此为依据,对实验结果进行了解释。
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