淀粉质吸附剂选择性分离醇水共沸物实验研究

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1、天津大学硕士学位论文淀粉质吸附剂选择性分离醇/水共沸物实验研究姓名：郑帅申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙津生20080601中文摘要低级醇(乙醇、异丙醇、正丙醇等)／水的混合物在常压时存在共沸点，是最典型的共沸系统。本文以乙醇／水溶液为研究对象，用一种新型环保可回收的复合挤压型淀粉质吸附剂——ZSG．1，用恒温吸附蒸馏方法对乙醇／水溶液进行选择性分离，得到99．7叭％以上纯度的乙醇。从实验和理论两方面对分离效果进行了研究。首先，通过筛选，选定玉米和薯粉为基本原料，混合挤压作为处理方法，过程中要加入发泡剂。制备出的ZSG．1是一种中空、富含微孔、尺寸

2、为西3×3mm并且能通过313kPa静压实验的吸附剂。该吸附剂对水分子具有很强的吸附作用，对乙醇分子则很弱，当含水乙醇蒸气通过吸附剂后即达到脱水的目的。本实验通过测定该吸附剂的吸附穿透曲线，来衡量其对水的吸附能力。结果显示：在气相吸附过程中，进料浓度、表观气速、床层温度为敏感因素。当三个主要参数都为理想值时，能得到较高的对水吸附量。通过实验测定，89℃时H20对ZSG．1的传质速率常数为13．6m3·k91．h～，偏小；吸附容量为51．8蝇·m一。又因为ZSG-1的动态饱和吸附量为O．15119(H20)儋，已经接近3A分子筛。根据反气相色谱实验的数据，计算可

3、知：水在zSG．1上的净保留时间远大于乙醇；水在ZSG．1上的吸附热△H。b。=3．16×104J·mol～。关键词：共沸、淀粉质吸附剂、传质速率常数、动态饱和吸附量、吸附热ABSTRACTLoweralcohol(ethanol，isopropanol，n—propanolandsoon)—．watersysytemisthemosttypicalazeotrope．Inthispaper，ethanol-waterseparationbythe瑚ostatadso巾tiVedistillationwithasqueezedcompoundstarchine

4、ssadsorbent-一ZSG．1，whichisnovel，environmentalandrecoverable．Ethanolof99．7叭％inpurityisachieVedinthismethod．AnditisinVestigatedbothexperimentallyandtheoretically．First，comandsweetpotatoareselectedasthebasicrawmaterialsthroughscreening·Thent11eyaremixed，squeezedandjoinedtheprocessoffo锄

5、ingagenttoprepareanadsorbent。Thehollow①3×3mmabsorbentpieces，richi力microspore，isn锄edZSG-1，andpassesatestunderthepressureof3l3I①a．Theadsorbentabsorbedwaterstrongly，withalcoholsbeingscreenedoutsimultaneously．Thepu甲oseofdehydrationcanreachedduringethanol-watervaporflowthrou曲theadsorbent

6、bed．Theexperimentsareperfonnedtomeasurethemassofadsorptivewaterandethanol，adso甲tiVebreakthroughcun，es．Itissho、ⅣnthatthesensitivefactorsfortheVaporabso叩tionprocessincludethefixedbedtemperamre，thewaterconcentration，andthesupe而cialVelocity．Whenalloftheparametersweresetatsuitablevalue，h

7、igerc印acityofwaterabsorptionwouldbeattained．AccordingtoexperimentalthemasstransferrateconstantofH20toZSG．1is13。6m3’k分1．h叫at89℃．Itisrelativelysmall．Atthes锄etime，theadsorptioncapacityofZSG-1forH20is51．8k‘m一．Saturatedcapacity0．151lg(H20)儋，whichisclosetothecapacityof3AzeoIite．InVersegas

8、chromato伊aphymethod