本科毕业论文三元体系NaCl-CH3OH-H2O多温相平衡研究

三元体系三元体系 NaCl CH3OH H2O 多温多温 相平衡研究相平衡研究 PHASE EQUILIBRIUM OF THE TERNARY SYSTEM NaCl CH3OH H2O AT MULTIPLE TEMPERATURE 专专 业：化学工程与工艺业：化学工程与工艺（应用化工技术）（应用化工技术） 姓姓 名：名： 指指 导导 教教 师：师： 申请学位级别：学申请学位级别：学 士士 论文提交日期：论文提交日期：2016 年年 6 月月 3 日日 学位授予单位：学位授予单位： 天津科技大学 2016 届本科生毕业论文 摘 要 聚苯硫醚工业生产的副产物浆料中含有大量氯化钠、 氯化锂及少量的低聚有机物。在当今社会，锂资源匮乏且价格昂贵。针对高无机盐低有机杂质的工业废水，利用四元体系 NaCl LiCl CH3OH H2O 相平衡相图，可有效的分离无机盐，提取具有高经济价值的氯化锂产品。然而，涉及该四元体系相图至今未见报道。 本实验采用等温溶解平衡法测定了其四元体系的子体系 NaCl CH3OH H2O 在 25、35和 45时平衡溶解度数据及其平衡液相的物化性质（折光率、密度） 。并根据实验数据绘制了不同温度下三元体系 NaCl CH3OH H2O 稳定平衡相图及物化性质组成图，并采用经验公式对密度和折光率进行理论数值计算。研究结果如下： 三元体系 NaCl CH3OH H2O 在 25、35、45时的相图中，NaCl在水中的溶解度较大，随着甲醇含量的增加，NaCl 溶解度逐渐减小，可见，甲醇对 NaCl有强烈的盐析作用。对比该三元体系在不同温度时的相图发现，随着温度的升高，NaCl 的溶解度变化不大。该三元体系平衡液相的物理化学性质（折光率、密度）均随着溶液中 NaCl质量分数的增加而呈现规律性的变化。采用经验公式对密度和折光率进行理论数值计算，计算值与实验值吻合良好。该三元体系没有出现分层现象，平衡固相为氯化钠。通过研究复杂四元体系下的三元子体系 NaCl CH3OH H2O 稳定相平衡，可为工业回收氯化锂提供理论指导。 关键词：聚苯硫醚； 氯化钠； 甲醇； 三元体系； 溶解度 天津科技大学 2016 届本科生毕业论文 ABSTRACT The by-product slurry of polyphenylene sulfide (PPS) industrial production containing large amounts of sodium chloride, lithium chloride and a small amount of organic oligomerization. In today's society, lithium resources are scarce and expensive. For high inorganic salt and low organic impurities industrial wastewater, the phase equilibrium data of quaternary system NaCl LiCl CH3OH H2O can effectively used in the separation of inorganic salt and extraction with high economic value of lithium chloride products. However, the phase diagram of the quaternary system have not been reported up to date. Equilibrium solubility and physicochemical properties including refractive index and density of the subsystem NaCl CH3OH H2O of the quaternary system at 25, 35 and 45 have been investigated by isothermal equilibrium method. According to the experimental data, the phase diagram of the system at different temperature and the diagram of physical properties - composition are plotted. Empirical formula for density and refractive index theoretical numerical calculation. The results are as follows: In the phase diagram of the ternary system NaCl CH3OH H2O at 25, 35 and 45, NaCl is wellsoluble in water. However, the solubility of NaCl decreases with the increase of the content of methanol. It´ s visible that methanol has great salting-out effect on NaCl. When compare the phase diagrams of the ternary system at different temperature, it found that the solubility of NaCl changed little with the temperature increasing. The density and refractive index in the ternary system at 25, 35 and 45 change regularly with the increasing of the mass fraction of NaCl in the solution.Empirical formula for density and refractive index theoretical numerical calculation, the values between calculated and experimental are in good agreement. No demixing phenomena were observed in the ternary system, and the equilibrium of the solid phase is NaCl. A series of phase equilibrium data of NaCl CH3OH H2O ternary system were given out, which provided foundation for purification and extraction of LiCl. Key words: Polyphenylene sulfide; Sodium chloride; Methanol; Ternary system; Solubility 天津科技大学 2016 届本科生毕业论文 目 录 1 前言 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 1.1 工业废水资源的利用与处理方法 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 1.2 PPS 及生产工艺 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 1.3 三元体系无机盐醇水体系稳定相平衡研究现状 · · · · · · · · · · · · 5 1.4 三元体系 NaCl CH3OH H2O 体系相平衡研究概况 · · · · · · 11 1.5 本文主要研究内容 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 11 2 实验部分 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 2.1 实验试剂与仪器 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 12 2.2 实验方法 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 13 2.3 分析方法 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14 2.3.1 三元体系 NaCl CH3OH H2O 溶解度测定 · · · · · · · · · · · · · · · · 14 2.3.2 三元体系 NaCl CH3OH H2O 物化性质测定 · · · · · · · · · · · · · 14 2.3.3 三元体系 NaCl CH3OH H2O 固相鉴定· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 16 3 结果与讨论 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 17 3.1 三元体系 NaCl CH3OH H2O 不同温度下相平衡研究 · · 17 3.2 三元体系 NaCl CH3OH H2O 多温对比相平衡研究· · · · · · 22 3.3 折光率和密度的理论计算 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 23