專利名稱：兩種互溶性化工溶液分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及將兩種互溶性溶液的分離方法。二、 背景技術(shù)將兩種互溶性的化工溶液分離，現(xiàn)有傳統(tǒng)的方法采用蒸餾 法，而本法提供了另種物理分離的技術(shù)方案，該分離方法比傳 統(tǒng)的分離方法具有分離的回收率高、分離純度高等特點。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能分離提純兩種互溶性化工溶液 的分離方法，它是利用不同的兩種互溶物質(zhì)具有不同的熔點溫 度，通過低溫處理，在混合液達到混合溶液熔點溫度以前，加 以攪拌或振蕩，從而打斷混合液之間的價鍵。在達到"彈性溫 度"以后的 -段時間后，混合溶液就會產(chǎn)生"流沙狀固、液混 合體"，然后對其進行固液分離，其方法及步驟為1、"流沙狀固、液混合體"的制作把兩種互溶性混合液置于該混合液的熔點下低溫冷凍，并 在混合液達到混合液的烙點以前加以攪拌或者振蕩，在混合液 達到"彈性溫度" 一段時間后，"流沙狀固液混合體"即被制出。 混合液的熔點隨兩種溶液濃度不同而不同，選擇適合的濃度和 不同的彈性溫度是本方法的關(guān)鍵因素之一。上述所指的"流沙狀固、液混合體"是指在混合液的熔點 溫度以下、低熔點物質(zhì)的熔點溫度以上，打斷液體內(nèi)部分子間
價鍵的作用力，而形成以高熔點物質(zhì)為固態(tài)，低熔點物質(zhì)為液 態(tài)的固液混合物。"彈性溫度"指一般低于混合液熔點溫度約l-l(TC度的一 段溫度區(qū)間。2、對"流沙狀固、液混合體"進行固液分離，達到分離與提純的目的。采用本技術(shù)方案的有益效果是分離回收率高，分離單質(zhì)的純度高。四

圖1為兩種互溶物質(zhì)分子均勻排布體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為"流沙狀固、液混合體"中液體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為"流沙狀固、液混合體"中固體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為"流沙狀固、液混合體"固液結(jié)合示意圖； 圖中1-一種溶液分子、2-另種溶液分子、3-同種分子的 價鍵、4不同分子的價鍵、5-固相和液相間的價鍵。五具體實施方式
本發(fā)明所涉及的兩種互溶性化工溶液的分離方法具體實施 例用分析乙醇3ml加入97ml水，成為乙醇和水的混合液(體 積比3: 97)進行分離，將這兩種物質(zhì)的混合液冷凍到-12°C (彈 性溫度內(nèi))同時進行攪拌或振蕩使其產(chǎn)生"流沙狀固液混合體"， 再將已凝結(jié)成固體微粒的水和未凝結(jié)的液態(tài)乙醇，進行固液分 離，從而實現(xiàn)了乙醇和水的分離，再將固體顆粒的冰融化成水， 即完成乙醇和水的分離過程。同樣其它互溶性物質(zhì)都可采用本技術(shù)方案進得行分離。不 同的物質(zhì)是有不同的熔點，混合后隨著濃度的不同，混合液的 熔點也不同。針對不同的物質(zhì)，以及不同物質(zhì)間濃度的比例不
同，選擇不同的"彈性溫度"也是分離的關(guān)鍵，這里就不——列舉。流沙狀固液混合體的第 一 種制法 1、攪拌法在混合液的彈性溫度內(nèi)，混合液未達到其熔點臨界溫度之 前，對混合液不斷的攪拌，當(dāng)混合液達到彈性溫度一段時間后 容器中即可產(chǎn)生"流沙狀固、液混合體"。在攪拌過程中容器壁和混合溶液的上部易出現(xiàn)"均勻排布 體"的情況，這是因為攪拌打斷分子間價鍵效率不高，而使混 合液以容器壁為凝固核心凝結(jié)，為克服這一問題， 一是提高冷 凍溫度，二是提高攪拌速度，使鄰近分子間作用力被打斷得更 充分。上面所指的"均勻排布體"是混合液在熔點以下，混合液 分子間呈均勻排布時所凝結(jié)成的、未經(jīng)過任何處理的固體混合 物結(jié)構(gòu)，由于同種分子間的作用力不同于異種分子間作用力， 所以分子間距不可能完全相等(此處所稱為均勻是在忽略了分 子間作用力不等的情況下)。"互溶復(fù)合液"與固體微粒對分離效果會產(chǎn)生影響互溶 復(fù)合液是指用攪拌方式在混合液的熔點溫度以下，且混合液已 達到了彈性溫度以后一段時間，混合液內(nèi)部產(chǎn)生的具有更高濃 度的低熔點物質(zhì)的液體?；ト芑旌弦旱拇嬖跁?dǎo)致得到的低熔 點物質(zhì)分離純度不高，若在混合液在彈性溫度內(nèi)，停止攪拌更 會出現(xiàn)固液完全凝固，導(dǎo)致分離失敗?；ト軓?fù)合液的本質(zhì)是高 熔點物質(zhì)與低熔點物質(zhì)分子間的價鍵打斷的不充分使高熔點物 質(zhì)未完全變成固體而形成的。用攪拌的方式作用下，當(dāng)混合液 已達到它的彈性溫度內(nèi)，且已形成了許多由高熔點物質(zhì)所形成
的固體微粒。夾在固體微粒間的液體(由未凝固的高熔點物質(zhì)與低 熔點物質(zhì)所構(gòu)成)。高熔點物質(zhì)與低熔點物質(zhì)之間保持相對靜止， 致使高熔點與低溶點物質(zhì)間的共價鍵不能被充分打斷而形成的，互 溶性復(fù)合物的生成對分離高純度的高熔點物質(zhì)，無太大影響，但對 回收率有一定影響，對低熔點物質(zhì)而言，對回收率無太大影響，則 對分離純度有很大的影響。"流沙狀固、液混合體"的第二種制備方式-2、振蕩法在彈性溫度內(nèi)，混合液未達到其熔點溫度以前，用高頻振蕩的 方式振蕩混合液，當(dāng)混合液達到彈性溫度一段時間后，即會出現(xiàn)高 濃度的液態(tài)低熔點物質(zhì)和固態(tài)的高熔點物質(zhì)，用振蕩法制備的"流 沙狀固、液混合體"中，低熔點物質(zhì)的濃度明顯高于用攪拌方式制 得的"流沙狀固、液混合體"，因此，所得到的兩種物質(zhì)的回收率 高，分離純度也高。振蕩分離的機理是，每種物質(zhì)都各自有一定的固有頻率，當(dāng)對 混合液施加一定頻率的振蕩，由于混合液中兩種物質(zhì)的振幅不相 同，而同種物質(zhì)分子間就會以相同的振幅振動，同種分子間得以相 對靜止，相反，異種分子間就會相對運動，從而充分打斷異種分子 間的相互作用，且振蕩法不易出現(xiàn)死角，使異種分子間的價鍵打斷 很充分。選擇混合液中任何一種物質(zhì)的固有頻率為振蕩頻率就可以減 少分子間自身重力等因素對分離效果的影響。對流沙狀固液混合體的分離時，固態(tài)的高熔點物質(zhì)(微顆粒狀) 與液態(tài)的低熔點物質(zhì)之間有效接觸面積大，固態(tài)的高熔點物質(zhì)與液 態(tài)的低熔點物質(zhì)之間，由于吸附力會使一部份液體附著在固體表 面，因此不適宜選擇普通的篩孔過濾分離，而適宜采用離心式分離。
權(quán)利要求
1、兩種互溶性化工溶液分離的方法，其特征是利用不同的物質(zhì)具有不同的熔點，通過低溫處理，在混合液達到混合溶液的熔點溫度以前加以攪拌或振蕩，打斷混合液之間的價鍵，在達到彈性溫度以后的一段時間后，溶液就會產(chǎn)生流沙固液混合體，然后對其固液分離。
全文摘要
本發(fā)明是將兩種互溶性化工溶液分離的方法，它的特點是利用兩種互溶性物質(zhì)具有不同的熔點，通過低溫處理，并使用特殊的工藝，使高熔點物質(zhì)變?yōu)楣腆w，低熔點物質(zhì)仍為液體，再對固液混合體進行分離從而得到兩種高純度的物質(zhì)。
文檔編號B01D17/00GK101130147SQ20061005120
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者璽 姚 申請人:璽 姚