以二甲基亚砜为溶剂分离多种共沸物系的研究

辛 姣 ，王 凤 ，夏晓梅 ，李 静 ，连明磊 ，叶 昆

（1.六盘水师范学院化学与材料工程学院，贵州六盘水 553004；2.中国石油工程建设有限公司华北分公司，河北任丘 062552）

二甲基亚砜（DMSO）作为极性和渗透性有机溶剂[1-3]，广泛应用于化学、医药、电子和金属冶炼行业，被称为“通用”溶剂和“健康”溶剂[4]。作为药物添加剂的活性成分，DMSO毒性小，溶解性好，在医药行业也被称为“全能药”[5]。二甲基亚砜有很强的溶解力，能分解大部分有机物，包括碳水化合物、聚合物、肽，以及许多盐和气体。本文主要研究二甲基亚砜作为优良有机溶剂在萃取精馏工艺中的应用，考查二甲基亚砜的加入对一些难分离的共沸物体系（如丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氢呋喃-乙醇和甲基叔丁基醚-甲醇）的影响。

1 四种共沸物系数据

本文分析了二甲基亚砜为溶剂的4种共沸物系[6-9]，其基础数据见表1。

2 相对挥发度数据

表1 4种共沸物系的数据

本文以二甲基亚砜为萃取精馏工艺的萃取剂，利用化工过程模拟软件Aspen Plus中的Analysis模块进行分析，分别考查二甲基亚砜的加入对丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氢呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4个体系全浓度范围内相对挥发度的影响，结果如表2所示，其中α1表示无萃取剂加入的相对挥发度，α2表示二甲基亚砜加入后的相对挥发度。

表2 二甲基亚砜的加入对4种共沸物系相对挥发度的影响

相对挥发度与1的偏离越大，说明该分离体系越易分离。从表2可以看出，二甲基亚砜的加入对4个体系的相对挥发度均有增大的作用，而且均消除了4个体系的共沸点，因此可以说明二甲基亚砜表现出优良萃取剂的性质。

3 拟二元相图分析

本文计算了二甲基亚砜加入后丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氢呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4个体系的汽液平衡关系，结果绘于图1～图4。

图4 二甲基亚砜为萃取剂的甲基叔丁基醚-甲醇拟二元汽液平衡相图

图1 二甲基亚砜为萃取剂的丙酮-甲醇的拟二元汽液平衡相图

通过对4个拟二元汽液平衡相图分析得知，二甲基亚砜的加入消除了4个共沸体系的共沸点，这与相对挥发度的分析结果相吻合，可知二甲基亚砜是一个优良的萃取剂。

4 结论

图2 二甲基亚砜为萃取剂的醋酸甲酯-甲醇拟二元汽液平衡相图

图3 二甲基亚砜为萃取剂的四氢呋喃-乙醇拟二元汽液平衡相图

本文以丙酮-甲醇、醋酸甲酯-甲醇、四氢呋喃-乙醇、甲基叔丁基醚-甲醇4个常见共沸体系为研究对象，运用化工模拟软件Aspen Plus计算二甲基亚砜对原体系相对挥发度数值和拟二元汽液平衡相图的影响，结果表明，二甲基亚砜是这4个共沸体系萃取精馏工艺优良的萃取剂。