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乙腈—水共沸物分离的模拟与实验研究的开题报告

一、研究背景和意义

乙腈作为有机溶剂在化工生产和实验室中得到广泛应用，而乙腈和水的共沸物（azeotrope）可以在不需要现代高性能设备的情况下进行物质分离。随着化工技术的不断发展和实验室操作的不断规范，对乙腈—水共沸物分离技术的研究也越来越深入。

本研究旨在通过模拟和实验的方法，深入探讨乙腈—水共沸物分离的机理和影响参数，有助于优化和提高分离效率，为乙腈—水共沸物分离技术的应用提供理论和实践支持。

二、研究内容和方法

1.研究内容

（1）化学和物理机理的研究：乙腈—水共沸物分离的机理及其决定因素。

（2）模拟研究：采用基于计算机的分离过程模拟软件进行体系分离行为的研究，探究不同参数对分离效率的影响。

（3）实验研究：采用蒸馏法对乙腈—水共沸物进行实验研究，探究不同参数对分离效率的影响，验证模拟结果。

2.研究方法

（1）理论分析法：对乙腈—水共沸物分离机理和影响因素进行理论分析。

（2）模拟仿真法：采用现有软件对乙腈—水共沸物体系进行模拟和分析。

（3）实验法：采用实验室规范方法进行乙腈—水共沸物的分离实验。

三、预期研究结果

本研究旨在深入探究乙腈—水共沸物分离的机理和影响因素，通过理论分析、数值模拟和实验研究，预期获得以下研究成果：

1.探究乙腈—水共沸物分离机理及其决定因素。

2.通过模拟和实验研究，分析不同参数对乙腈—水共沸物分离效率的影响。

3.提出优化和改善乙腈—水共沸物分离工艺的建议和方案。

四、研究进度安排

本研究预计周期为9个月，进度安排如下：

第1-2个月：文献调研和研究方法选择。

第3-4个月：理论分析和数值模拟。

第5-7个月：实验研究和数据分析。

第8个月：研究结果整理和分析。

第9个月：论文写作和答辩准备。

五、参考文献

[1]吴汉荣.分离技术及其应用[M].北京:科学出版社,2001.

[2]GuoL,LiuX,LiX,etal.SimulationandanalysisofsolventextractionfortheseparationofacetonitrilewithwaterintheS/L2state[J].ChemicalEngineeringScience,2017,168:119-126.

[3]LehrheuerB.Investigationoftheliquid-liquidphaseequilibriaformulticomponentsystemsbymeasurementsandcalculations[D].Universit?t-GHPaderborn,2015.

[4]张宇,高胜利.乙腈和乙醇的溶剂萃取和共沸物的研究[J].环保科技,2018,6:79-85.

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