在国外燃料乙醇被视为替代和节约汽油的最佳燃料。作为一种生物能源,燃料乙醇有望部分取代日益减少的化石燃料。汽油中加入燃料乙醇除了可以顶替部分汽油外,还可以替代甲基叔丁基醚,而且不会对地下水资源造成污染。因此全世界对燃料乙醇需求量将是巨大的,而其中的燃料乙醇(一种无水乙醇)的生产成本是决定乙醇汽油能否广泛推广的关键因素。 无水乙醇的制备吸引了众多研究者的目光。用生物质吸附剂分离制取无水乙醇是其中生产成本比较低的一种方法。 本次实验研究的对象是郑州大学生化工程中心研发的KL-Ⅲ型吸附剂,主要研究了含水乙醇在装有此种吸附剂的固定床吸附器中的吸附特性,以期为吸附工程设计和吸附操作提供理论基础。本实验考察了表观气速、床层高度与床层压降的关系;以及表观气速、床层高度、进气温度和柱内压力对吸附穿透时间,单位吸附量等的影响;并在假设,简化的基础上建立了固定床吸附动力学模型,用此模型回归固定床吸附穿透曲线数据,获得了水在该吸附剂外的界膜传质系数和吸附剂内的扩散传质系数;同时研究了真空状态下,用无水乙醇气体进行吹扫脱附时的脱附情况,以及其后的吸附情况。实验所用的介质为质量浓度为93.44%的工业酒精经蒸发后的酒精蒸气,除用真空、无水乙醇气体吹扫脱附外,其它情况均为用热空气进行脱附;床层高度为1.35～2.35m,所用的表观气速范围为0.064～0.294m/s,柱内压力为1～1.4atm,进气温度为78.3～94℃。吸附后流出的冷凝液中的乙醇浓度通过气相色谱仪进行测量。 通过对实验结果进行分析,在实验范围内得出以下结论: 单位床层高度的压降很小,且随着气速增大而增大,两者满足二次函数关系;在气速相等时,床层高的其单位床层高度的压降大,且随着气速的增大,其之间的差值越来越小。进气温度对吸附剂的吸附能力几乎没有影响。表观气速对吸附的影响很大,随着气速增大,穿透时间将显著缩短,吸附量也减小;在穿透之前,气速对出口浓度的影响很小;但在穿透之后,气速对出口浓度的影响很大。床层高度对吸附的影响也很大,床层高度越高,则其穿透时间越长,且穿透时间与床