试析吸附蒸馏分离醇水共沸物的研究

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1、天津大学硕士学位论文吸附蒸馏分离醇水共沸物的研究姓名：李宏伟申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：许春建20030101中文摘要叔丁醇水溶液在常压下形成共沸，用普通蒸馏方法难于分离，本文选用吸附蒸馏方法分离叔丁醇水溶液。本文详细介绍了实验装置、实验方法及操作条件。考察了不同粒径的4A分子筛在水中的沉降速度，4um的分子筛由于其沉降时间，浆料的粘度适中而被选择作为吸附剂。以4“m的4A分子筛为吸附剂、乙二醇为载液，成功地对叔丁醇水溶液进行了分离。在固含率为4％左右、循环比为1．5时，叔丁醇的纯度即可达到99．8％(Wt．)，

2、吸附蒸馏塔的单程收率达到96％以上。实验测定了4A分子筛的饱和吸附量随温度的变化关系，用最d,--乘法线性拟合分子筛的饱和吸附量一温度经验关系式，为吸附蒸馏模拟提供了数据。详细介绍了吸附蒸馏过程数学模型的建立、求解(泡点法)过程，用该模型对吸附蒸馏实验进行了模拟，与实验结果吻合较好。用该模型为手段进一步探讨了吸附蒸馏塔的理论板数、进料位置、循环浆料入口位置、回流比、循环比、浆料固含率对叔丁醇产品纯度、收率及热负荷的影响。应用所建立的吸附蒸馏过程的数学模型，对异丁醇．水混合物的分离进行了预测，证明了吸附蒸馏过程对该物系的分离是一

3、种有效的方法。模拟结果表明，吸附蒸馏过程是对共沸体系进行分离的有效方法。关键词：吸附蒸馏、叔丁醇分离、模拟、分子筛、吸附方程式AbstractAqueoustert—butylalcoholsolutionholdsallazeotropicpointatnormalpressure，soitcannotbethoroughlyseparatedbytraditionaldistillationprocess．Thus，adsorptivedistillation，ahybridseparationprocesscoopera

4、tingdistillationandadsorptionoperationsinonecolumn，wasselectedtoseparatetheaqueoustert—butylalcoholsolutioninthisthesis．Thedetailedexperimentalapparatus，proceduresandoperatingconditionsweredescribedandadsorptivedistillationexperimentsfortheseparationofaqueoustert-bu

5、tylalcoholwerecarriedout．Inaddition，settlingtimesofmolecularsievewithdifferentdiametersinaqueoussiurryweremeasuredandthosewith49mindiameterhavingamoderatesettlingtimeandviscosityWasselectedtobeusedintheexperiments．Itwasdemonstratedthataqueoustert—butylalcoholsolutio

6、nscouldbesuccessfullyseparatedbyadsorptivedistillation谢m4Amolecularsievepowderasadsorbentandethanediolasliquidcarrier．Undertheconditionsof4．0％solidcontentinslurryand1．5inslurryrecyclingratio，aconcentratedproductoftert—butylalcoholof99．8％(wt．)inpuritywasachievedinthe

7、topofadsorptivedistillationcolumnandthesingleyieldinthiscolumnismorethan96．O％．Saturatedcapacityofwateradsorbedon4Amolecularsieveatavarietyoftemperaturewereexperimentallymeasuredandanempiricalcorrelationofsaturatedadsorptivecapacityagainsttemperaturewasdeveloped．Thes

8、edatawereusefulforthesimulationofadsorptivedistillation．Amathematicalmodelfortllesimulationofadsorptivedistillationwasdevelopedandthemodel