工业生产醇的过程中不可避免的含有水,而且大多数醇能与水形成二元共沸物,普通精馏方法不能将二者分离。目前工业上普遍采用共沸精馏的方法,但其还存在能耗高等缺点。本文提出生物质固定床吸附-精馏耦合流程,先用普通精馏得到接近共沸浓度的异丙醇-水混合蒸汽;然后经过装填有淀粉质吸附剂ZSG-1的吸附床层,突破共沸点;再经过一次普通精馏,在塔釜得到高浓度的异丙醇产品,从而开发出有效、可行、低能耗的精制异丙醇的新流程。因精馏工艺成熟,实验部分主要研究吸附过程,而采用软件模拟研究整体流程。本实验首先利用反气相色谱法研究ZSG-1对水和异丙醇的吸附选择性,并对其内部结构、孔径分布和比表面积进行了表征和计算。采用正交实验研究ZSG-1在固定床中对异丙醇-水混合蒸汽的吸附行为。主要通过在不同的床层高度、床层温度、塔釜水浴温度下的床层透过曲线来确定最佳吸附条件。在最佳吸附条件下,通过数据回归选择合适的吸附速度公式,建立吸附模块,并与普通精馏耦合,采用软件模拟的方法,得到有效节能的新流程,估算其能耗并与现有共沸精馏流程作比较。实验结果表明:水的保留时间和吸附自由能变化明显大于异丙醇,表明其分离度很大,因此确定淀粉质吸附剂ZSG-1可以作为制取无水异丙醇的吸附剂。而且随着柱温的逐渐升高,水的保留时间减小的比异丙醇更快,表明低温更有利于淀粉质吸附剂对水的吸附。计算得到水的吸附热为-55.73kJ/mol,从而得出淀粉质吸附剂ZSG-1对水的吸附属于物理吸附。通过正交实验选取的固定床吸附实验的最佳实验条件为塔釜恒温水浴温度89℃,床层温度88℃,床层高度26cm,各因素对塔顶馏出物中异丙醇的质量分数影响程度大小为塔釜恒温水浴温度>床层高度>床层温度。选择班厄姆公式作为数学模型建立吸附模块,采用模拟软件ProII模拟生物质固定床吸附-精馏耦合工艺过程,并估算其能耗约为8.4MJ/kg异丙醇。