蒸汽渗透与分子筛吸附耦合工艺在乙醇脱水中的应用研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hdydrd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无水乙醇应用广泛,可作为有机溶剂参与有机化学反应,也可添加变性剂作为燃料乙醇,并与汽油混配制成车用乙醇汽油,市场容量巨大。目前工业上无水乙醇的制备技术有恒沸精馏、萃取精馏、分子筛吸附、渗透蒸发及蒸汽渗透等,其中渗透蒸发及蒸汽渗透技术操作费用较低,但存在对于微量水分分离困难以致膜用量呈级数增加,投资费用较大的问题。蒸汽渗透与分子筛吸附耦合工艺用于乙醇脱水充分利用了分子筛对微量水分高效吸附的特点,有效解决了蒸汽渗透存在的微量水分分离困难问题,使耦合工艺在生产高浓度乙醇时具有更好的经济性。目前国内外对此新耦合工艺研究报导极少,其经济性试验验证及数据还非常缺乏。本文对蒸汽渗透与分子筛吸附耦合工艺在乙醇脱水中的应用做了具体研究,为工业实践提供了一定的指导。  首先做了分子筛吸附塔理论计算,设计了吸附装置,将蒸汽渗透膜组件与设计的吸附装置耦合,搭建了耦合试验装置。分子筛吸附塔的成型参数为外径57mm、内径51mm、塔高1100mm、最大装填高度1000mm、装填密度800kg/m3。  在实验室已有蒸汽渗透过程研究的基础上对吸附过程做了研究,为耦合装置的连续生产及工业放大积累了一定数据。采用透过曲线法对吸附过程进行计算,用Langmuir模型对分子筛等温吸附曲线做了拟合,考察了温度及吸附进口水含量对吸附操作的影响,研究了分子筛的再生条件。计算结果表明,吸附进口水含量为0.0282g/ml,进口乙醇蒸汽流量为8.75ml/min时,传质区长度为610mm,此透过点对应的动态吸附量为0.01106g水/g分子筛,饱和吸附量为0.01673g水/g分子筛;Langmuir模型拟合曲线与试验曲线拟合度很高,120℃条件下拟合方程的参数为qm=0.1250g水/g分子筛,b=0.1235kPa-1,相关系数R2=0.9971;110℃条件下拟合方程的参数为qm=0.1303g水/g分子筛,b=0.1676kPa-1,相关系数R2=0.9924;吸附试验结果表明,吸附进口水含量增大,透过时间变短;吸附温度越高,透过时间越短;脱附载体温度越高,脱附压力越低,越有利于脱附。  建立了蒸汽渗透与分子筛吸附耦合工艺的技术经济模型,计算了不同试验条件下的投资及操作费用,考察了耦合工艺的经济性。计算结果表明,耦合工艺生产99.93wt%乙醇时,蒸汽渗透膜面积为0.224m2时,投资及操作费用均较省,较其他条件经济性好,耦合工艺脱附液回收利用后操作费用可节省约40%;对比了单一蒸汽渗透工艺与耦合工艺生产99.93wt%乙醇时的投资及操作费用,计算结果表明,耦合工艺对应的投资及操作费用均较低,具有更好的经济性。蒸汽渗透与分子筛吸附耦合工艺应用于无水乙醇的生产潜力巨大。
其他文献
该研究首先从剖析BP公司分离器原型开始,按照相似放大规律设计、加工了三套模拟实验装置(Φ700mm、Φ480mm、Φ340mm,配有十五种不同结构的旋流板),并在上述装置上详细地考察
  目的:探讨临床路径管理模式对膝关节置换患者实施健康教育的效果。方法:对骨科2014年1月-2014年12月收治的膝关节骨性关节炎患者按计划对该组病员实施临床路径护理。结果:临
  目的:分析围手术期护理对先天性脊柱侧弯矫形手术病人的影响.方法:将我院60例先天性脊柱侧弯矫形手术患者随机分为30例观察组和30例对照组.给予对照组患者常规护理服务,给予
费-托(Fischer-Tropsch,F-T)合成技术是煤炭、天然气和生物质转化制取清洁液体燃料的重要途径,高效催化剂的开发是F-T合成技术研究的关键。F-T合成Fe基催化剂因具有价格低廉、
目的:探讨生物冷敷在减少全膝关节置换术后出血和止疼消肿的效果。方法全膝关节置换88例随机分2组冰敷组用生物冰袋的冰敷,冰敷术侧膝关节的内外侧。对照组常规处理,观察并计量
甲醇制丙烯(Methanol to Propylene,MTP)工艺是针对我国“富煤、少气、缺油”的能源格局所提出的一种以煤基或页岩气基甲醇为原料,在分子筛催化剂的作用下生成丙烯的新工艺。HZSM
  目的:探讨拇指断指再植术前术后的护理及观察。方法:对骨科收治的8例拇指断指患者进行有针对性的护理,术后密切观察患指血供情况,制定合理及时的康复锻炼计划。结果:本组8例患
电凝并除法技术是一种新型的高效除法净化技术.该文提出"在交变电场中同时实现法粒的荷电与凝并"新方法,并进行电凝并理论与实现研究以及工业应用的探讨.在电凝并除法技术的
环孢菌素A(CsA)是一种高效的免疫抑制剂,临床上广泛应用于名种器官移植及某些自身免疫疾病.这种药物很窄的治疗窗使得病人血液中的CsA浓度的监测非常必要.应用抗原 与抗体特
  目的:探讨强直性脊柱炎患者应用综合护理干预对其康复效果与心理健康的影响.方法:将本院收治的62例强直性脊柱炎患者随机分为干预组和参照组各31例,分别给予综合护理干预和
会议