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生物质催化热解制备液体产品,提升了生物质的利用价值和竞争力,受到了广泛关注。但由于生物油粘度高、含氧量高、含酸量高,应用难度较大。利用催化方法可以有效富集生物油中有效成分,如羟基丙酮等,但其分离方法有待进一步研究。针对本课题组研究获得的水溶液,本工作尝试利用离子交换树脂从生物油水相体系中分离羟基丙酮和醋酸。通过筛选实验,从D301、705、701、719、D001和717六种树脂中,筛选出吸附性能最好的为705型大孔弱碱性阴离子交换树脂。在静态吸附实验中,考察了吸附时间和温度等对吸附量的影响。随着吸附的延长,羟基丙酮和醋酸的吸附量逐渐增加,时间达到40min后,吸附交换达到平衡;树脂对羟基丙酮和树脂的吸附量随温度的增加而增加,即高温有利于吸附,吸附交换过程为吸热过程。静态吸附过程的热力学研究表明:Freundlich模型更能准确地反映该吸附交换过程,并且羟基丙酮和醋酸在705树脂上的吸附过程是自发(△G <0)、吸热(△H>0)、嫡变为正值(△S>0)的过程。动力学研究表明:吸附交换过程符合一级吸附交换动力学过程,其表观活化能E为33.062kJ/mol。在动态吸附试验中,为了保证反应进行完全,考察了样液浓度、流速和温度对穿透曲线的影响。低浓度、低流速和高温度,有利于提高交换柱树脂的利用率。综合吸附效果和操作周期等因素,在实验范围内,动态吸附的适宜条件为:选择羟基丙酮和醋酸的最佳浓度各为21.64mg/mL、20.98mg/mL,样液流速为2ml/min,体系温度为303K。动态解吸试验中,分步对醋酸和羟基丙酮进行解吸,去离子水和乙醇分别作为醋酸和羟基丙酮的解吸剂。低温和低解吸剂流速有助于醋酸解吸,低温、低解吸剂流速和高浓度的解吸剂有助于羟基丙酮解吸。试验最佳解吸条件:体系温度288K,样液流量为2ml/min,70wt%乙醇溶液,此时醋酸的解吸率达到98.26%;羟基丙酮的解析率达到94.76%,最终羟基丙酮收率为69.52%。