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低级醇(乙醇、异丙醇、叔丁醇等)在常压下与水形成共沸,在工业生产制备低级醇时需要消耗大量的能量。生物质吸附法是一种新型节能环保又能选择性分离醇-水体系的方法。本文分别从微观机理和宏观应用上对生物质吸附分离低级醇-水进行了研究。采用一种新思路探究生物质选择性吸附分离低级醇-水的机理。根据生物质吸附和精馏的特点开发并模拟了几种不同的生物质吸附-精馏方法制备低级醇的流程,探究生物质吸附的适用场合及节能特性。为探究生物质选择性吸附分离低级醇-水的机理,本文分别通过反气相色谱实验和固定床吸附实验对复合型淀粉质吸附剂(CSA)对乙醇、异丙醇、叔丁醇的脱水效果进行了对比。反气相色谱实验结果表明CSA对三种醇-水系统的分离因数排列如下:叔丁醇-水>异丙醇-水>乙醇-水。固定床吸附实验也得出了相同的分离规律,即在相同的固定床吸附实验条件下,CSA对三种醇-水体系的分离效果排列如下:叔丁醇-水>异丙醇-水>乙醇-水。从实验结果可以看出,随着醇分子碳原子数的增多、分子量的增大、分子体积的增大、极性的减小,CSA对醇的脱水效果越好。根据这一规律及吸附作用的基本原理,推测淀粉质吸附剂对醇、水选择性吸附分离的机理为:淀粉质吸附剂中的淀粉分子上的含氢极性官能团与吸附质(醇或水)形成氢键作用,吸附质的分子越小、极性越大,其与吸附剂的作用就越强。另外,吸附质的扩散速率对吸附过程也有很重要的影响,吸附质分子体积越小,与吸附剂相互作用力越强,传质推动力就越大,扩散速率相对更快。水分子相对于醇分子极性强、分子体积小,因此淀粉质吸附剂对水具有选择性吸附作用。在探究生物质吸附分离醇-水的适用场合及节能特性时,根据生物质吸附方法及精馏方法各自的优缺点,开发了三种生物质吸附-精馏流程,并采用模拟软件对各流程进行了模拟。吸附流程考虑再生能耗,以吸附剂再生实验中所消耗的能量为基础。将新流程与传统流程进行能耗、有效能的对比分析。结果表明:精馏-吸附-精馏流程相对萃取精馏在节能方面并没有显著的优势;精馏-吸附-产品流程在制备无水乙醇时能耗仅为0.54MJ/kg乙醇,相对于共沸精馏,萃取精馏,蒸汽渗透,渗透蒸发,分子筛吸附等方法在节能方面均具有明显的优势;异丙醇精制流程与目前流行的工业流程相比能耗降低25.4%,有效能损失降低28.9%。