试析吸附蒸馏法分离异丙醇-水的研究

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1、天津大学硕士学位论文吸附蒸馏法分离异丙醇-水的研究姓名：赵鹏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：许春建20030101中文摘要本文以异丙醇一水的分离为研究对象，采用吸水能力很强的4A沸石分子筛为吸附剂，以乙二醇为载液，成功地用吸附蒸馏方法对异丙醇水溶液进行了分离，得到了99.7%以上纯度的异丙醇。从实验和过程模拟两个方面对操作参数对分离效果的影响进行了研究。首先进行了乙二醇对异丙醇一水分离的萃取蒸馏实验效果，结果表明萃取蒸馏的效果较差，产品异丙醇的纯度很难达到99%以上。实验测定了不同粒径的4A分子筛的沉降时间和不同温度下的吸附容量，用最小二乘法线性拟合出了分子筛的饱

2、和吸附量一温度经验关系式。对吸附蒸馏分离过程的实验表明，加入吸附剂分子筛后，异丙醇得以有效的分离，实验研究了回流比，载液循环比，浆料固含率等参数对分离结果的影响。以吸附蒸馏的平衡级模型为基础，用泡点法对模型方程求解，并通过实验进行了验证。总结分析了提馏段塔板数，吸附分离段塔板数，和载液回收段塔板数，循环比等因素对分离结果的影响，提出了吸附蒸馏过程分离异丙醇一水的适宜的工艺条件。本文模拟研究了共沸蒸馏，萃取蒸馏和吸附蒸馏三种分离方法在相同的处理能力下，塔顶得到相同纯度(99.5%)的异丙醇产品时，能耗的对比，结果表明:吸附蒸馏的能耗分别是共沸蒸馏和萃取蒸馏的69%和62%0关

3、键词:吸附蒸馏，异丙醇，分离，分子筛AbstractInthisthesis,isopropanol-waterseparationbyadsorptivedistillationandextractivedistillationwasinvestigatedbothexperimentallyandtheoretically.Themixturewassuccessfullyseparatedbyadsorptivedistillationwith4Amolecularsievepowderasadsorbentandglycolasliquidcarrier.Isopr

4、opanolof99.7%(wt.)inpuritywasachievedinthetopofadsorptivedistillationcolumn.Experimentalseparationofisopropanol-watermixturebyextractivedistillationwascarriedoutandtheresultsindicatedthatitwaspossibletoseparatethismixturebyextractivedistillationbutquitedificulttogetanisopropanolproductmore

5、concentratedthan99%Sedimentationtimesofdiferentparticlediametersweremeasuredandthosewith4Nminaveragediameterwereselectedtobeusedintheadsorptivedistillationexperimentowingtotheirgoodfloatingbehavior.Saturatedadsorptioncapacitiesundervariedtemperaturewereinvestigated,andacorrelationofsaturat

6、ionadsorptivecapacityagainsttemperaturewasfittedwithleast-squaresprocedure.Experimentsofadsorptivedistillationverifiedthatseparationcouldbepromotedbyaddingadsorbentinthesolvent.Theefectsofrefluxratio,recyclingratioofslurryandsolidcontentinsluryandotheroperationfactorsonseparationresultswer

7、eexperimentallystudied.Basedontheequilibriummodelofadsorptivedistillation,aboilingpointbasedmethodwasusedforsolvingthemodelequations.Thepredictedandexperimentaldatahadagoodagreement.Theinfluenceofthenumberoftheoreticaltrays,locationstageoffeedandrecyclingslurr