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1、第11期李浩:分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺·29·分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺李浩(华南理工大学化学工程系,广东广州510641)摘要:阐述了分子筛吸附法制取无水乙醇过程中的脱水原理、吸附传质的机理,介绍了水在3A分子筛上的吸附等温曲线的模型。对吸附过程、脱附过程的工艺条件,以及整个工艺流程进行了探讨。为实际设计和生产过程提供理论依据和指导。关键词:分子筛;无水乙醇;机理;工艺+中图分类号:TQ031.5;TQ223.122文献标识码:A文章编号:1008-021X(2009)11-0029-05TheM
2、echanismandTechnicsoftheAbsolutealcoholMadebytheMolecularSieveAdsorptionMethodLIHao(DepartmentofChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,China)Abstract:Expoundedthedehydrationmechanismintheprocessofabsoluteethylalcoholproductionbymol
3、ecularsieveadsorptionandthemechanismofmasstransfer.Gaveanintroductiontothemathematicalmodeloftheisothermaladsorptioncurvewhenthewaterbeadsorbedonthemolecularsieve.Madeapresentationaboutthetechnologcialconditionsoftheadsorption,desorptionprocess,andthewholeproce
4、ssflow.Itcouldbeprovidedasatheoreticalfoundationanddirectionsfortheactualdesignandproductionprocess.Keywords:molecularsieve;absoluteethylalcohol;mechanism;technics1概述经济。在此基础上,经改进的热泵技术和多效蒸馏无水乙醇主要应用在两个方向:一是作为化学等技术,虽可降低能耗,但是以增加设备和电耗为代试剂,其社会需求相对较少;二是燃料用无水乙醇,价。非传统技术
5、包括超临界和亚超临界萃取技术、这方面需求巨大,已成为各国能源的主要补充。作脱附吸水技术、液-液萃取技术、渗透蒸发技术,这为发酵法生产的燃料乙醇,具有和矿物燃料相似的些方法可在常温下进行,能耗少,是正在研究的新领燃烧性能,但其生产原料是生物质,是一种可再生能域。在吸附脱水技术中,分子筛法相对于以玉米、木源,因此探讨无水乙醇的生产技术就显得十分必要。薯等作为吸附剂的作物吸附法的自动化程度高,劳乙醇-水组成的体系沸点温度随着乙醇浓度的动强度小,虽再生能耗较大,导致整体成本略有上上升而逐渐下降,常压下,当乙醇-水混合液乙醇浓
6、升,但通过大规模经营可以减少其对总成本的影响。度达到97.2%(体积分数)时,气相和液相中的乙与分子筛塔优化组合进行蒸馏、脱水时能耗大约为醇浓度都是97.2%(体积分数),在该浓度下水乙醇4940kJ/(kg乙醇)。形成共沸混合物,因此,采用普通的精馏方法不能得分子筛法与其他方法相比主要具有以下特点:到浓度超过97.2%(体积分数)的乙醇。(1)产品质量高,脱水能力强,乙醇脱水后其浓度最要得到无水乙醇,必须采取特殊的方法才能实高可以达到99.995%(体积分数)。(2)能耗较低。现。传统的无水乙醇生产,可以采用的有真
7、空精馏、在没有考虑与其他过程集成从而进行能量综合利用三元共沸蒸馏、加盐精馏、萃取精馏的方法。但真空的前提下,能耗少于560kJ/L。(3)操作简便,劳动精馏法蒸馏设备的要求较高,且维持真空的运行费强度小,可以全过程采用自动化控制。(4)因分子用较高;而共沸蒸馏、加盐精馏、萃取精馏等方法,在筛脱水是个物理过程,整个过程中没有使用任何有蒸馏时加入第三种物质,能耗较高,生产燃料乙醇不毒化学物质,不会引起环境污染和造成三废排放问收稿日期:2009-08-17作者简介:李浩(1986—),男,河北冀州人,本科在读,研究方向:可
8、再生资源的研究与应用。山东化工·30·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY2009年第38卷题。(5)分子筛使用寿命长,正常操作条件更换周3吸附传质过程的机理期可达5～7年。为深入了解吸附过程的速率,需要分析吸附过2分子筛脱水的原理程的机理,就某一时刻看,吸附质被吸附剂吸附的过分子筛一般是用Mx/m[(AlO2SiO2)y]·ZH2
