一、分子筛吸附法生产无水酒精(论文文献综述)
李贝贝,林鑫,林海龙,李伟,李砚硕[1](2018)在《分子筛膜在生物燃料乙醇生产中的应用》文中提出近年来,全球都在寻求建立新的低碳、高效、环保的能源供应体系,生物质燃料得到了普遍重视。其中,生物乙醇得到了多国政府的大力推广。2017年,国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部门联合印发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。在今后的若干年内,生物燃料乙醇将得到迅猛发展。分子筛膜作为一种高效节能的新型分离技术有望在生物乙醇的生产中发挥重要作用。首先对疏水型和亲水型分子筛膜材料在乙醇富集和乙醇脱水中的研究现状进行综述,然后对发酵法制备生物乙醇过程中分子筛膜的可行性工艺、经济性评估以及工业应用现状进行分析和论述,最后做了总结和展望。
徐春玲[2](2018)在《吸附法制备无水乙醇用分子筛的真空再生试验研究》文中进行了进一步梳理工业中常用吸附法制取无水乙醇,选用3A分子筛作为吸附剂。当分子筛吸附一定时间后需对其进行再生,使分子筛能够循环使用。本文对分子筛的真空再生方法进行了研究。本文采用三节直径为100 mm,高为1000 mm的圆柱形吸附柱,内装直径4mm的球形和直径2.93.2 mm的圆柱形3A分子筛,两种分子筛装填质量相等,通过改变吸附柱的节数调整装填高度,装填高度分别为800 mm、1700 mm和2700mm。利用单床吸附试验考察了床层温度随时间的变化,分析了质量流速、进料温度、床层高度及进料浓度对穿透时间、穿透容量和生产强度的影响。然后根据吸附相关数据及流程,设计了双塔流程进行真空再生试验研究。真空再生方式消耗的热量是吸附过程储存的吸附热,不需额外热量的提供。试验考察了质量流速、吸附时间和进料温度对产品浓度、淡酒浓度、产品量、淡酒量及单位淡酒量的影响,并对N2吹扫、成品无水乙醇蒸汽吹扫及真空再生的热量进行了计算,比较了淡酒精再次蒸馏所消耗的热量,通过试验和计算结果突出真空再生节能的优点,以期为该再生方式提供数据及理论支持。通过对试验及计算结果分析,得到以下结论:吸附过程:床层温度随吸附时间先增加后降低,最高点随流动方向移动;穿透时间和穿透容量随质量流速及进料温度的减小而增加,随床层高度和进料浓度的增加而增加,而生产强度随质量流速和进料浓度的增加而增加,与床层高度的变化趋势相反。再生过程:真空再生试验过程中淡酒浓度随质量流速、吸附时间及进料温度的增加而降低;产品量随质量流速、吸附时间及进料温度的增加而增加;淡酒量随质量流速和吸附时间的增加而增加,而随进料温度的趋势相反;单位淡酒量随质量流速、吸附时间及进料温度的减小而增加。当吸附时间为7 min,质量流速为0.2246 kg.m-2.s-1,吸附温度为160℃时,单位淡酒量低至15.72%,温度增至200℃时,单位淡酒量降至13.80%。通过热量计算得到,再生过程中单位产品消耗热量高低排序依次为N2吹扫再生、无水乙醇蒸汽吹扫再生和真空再生,且N2吹扫过程消耗的热量远远高于其余两种方式;真空再生后产生的淡酒精再次蒸馏所消耗热量低于无水乙醇吹扫再生,与N2吹扫再生方式相当。通过再生试验结合热量计算分析得出:利用过热气体吸附,通过吸附储热结合抽取真空的方式再生能够降低热量损耗,减少淡酒精的生成。
梁春丽,杜金宝,张敏华,耿中峰,闫莉,吕惠生[3](2014)在《我国生物乙醇产品精馏脱水技术进展》文中进行了进一步梳理生物乙醇精馏脱水技术是控制产品质量、产品收率及整个生产过程公用工程消耗的关键。综述了食用酒精、无水乙醇和燃料乙醇等产品的精馏脱水精制生产工艺及应用效果。五塔差压精馏技术作为低能耗的特级食用酒精生产技术,是口感要求严格的健康的液态基白酒主流生产技术;分子筛脱水设备与技术以清洁低碳的技术特点成为无水乙醇生产首选技术;复杂塔系多级热耦合精馏及脱水生产技术逐渐成为非粮燃料乙醇的主流生产技术。
冀学民[4](2013)在《分子筛法无水酒精生产工艺探讨》文中指出通过翻阅化学书籍并结合酿酒经验,不难发现分子筛具有很好的热稳定性、再生性和吸附性。倘若把浓稠度高达百分之九十五的酒精蒸汽放入分子筛吸附塔,那么,水分子会被媳妇在分子筛内壁的微小空隙里,最后被吸附并消失,这就是一个酒气脱水的全过程,通过这个过程,浓度高达百分之九十九的无水酒精就会应运而生。究竟分子筛气相脱水能够在最大响度上将酒精脱水,并且将酒精中的水分子与之分离开来,这样,才能将吸附脱水的效率推向一个崭新的高度,实现质的飞跃。并且还能连带式地降低企业所投入的成本,并且,还能降低生产过程中对电能源的损耗,一举多得,并且,只要践行这一流程,酒精中的色素也无可遁形。故而,分子筛的引入和使用具有科学性和合理性,能够重复再生使用,淋漓尽致地体现出"可持续发展战略"。
赵学全,孙洪涛[5](2012)在《HOLLIAS MACSⅤ系统在无水酒精中的应用》文中研究指明结合几个基于HOLLIAS MACSV平台成功实施的无水乙醇自动化控制工程项目,介绍了DCS系统在无水乙醇生产中的应用,在不增加硬件成本的前提下,实现了分子筛时间顺序自动控制。该方案的实施不但成功生产出高纯度无水乙醇,还大幅度降低生产费用,提高企业市场竞争力。
孙德芳[6](2011)在《减压精馏法制备无水乙醇的研究》文中研究指明共沸精馏法是目前工业化生产无水乙醇的主要方法,但存在着能耗较高,夹带剂易引起污染等问题。例如,苯作为一种夹带剂,相应的工艺已相当成熟,但由于苯有剧毒,因此不能生产用于化妆品、医药和国防等用的无水乙醇。有鉴于此,能耗较低且绿色环保的减压精馏法就开始显现出市场潜力。目前对于减压精馏法制备无水乙醇的研究几乎未见报道,笔者通过实验对此法进行初步的研究,同时应用化工过程模拟软件ASPEN PLUS 11 .1模拟计算实验结果。通过比较实验值与模拟值,再结合文献数据回归修正模拟软件中NRTL方程的二元参数,使其能够较为准确的预测乙醇一水体系的减压精馏过程。在此基础上对年产1万吨无水乙醇减压精馏工艺进行模拟计算和工艺优化,同时提出热泵减压精馏生产无水乙醇新工艺并进行经济性分析,对无水乙醇的工业放大、工艺改造以及生产调整具有指导意义,可以节省大量的人力和物力资源,提高工作效率,降低生产成本。通过实验及模拟计算,得到以下结论:(1) ASPEN中自带的乙醇一水二元相互作用参数可以准确预测常压精馏组成,却不能准确预测减压精馏组成。通过在6.7KPa、9.3KPa、12.7KPa和13.3KPa几种低压情况下,分析ASPEN中乙醇一水体系相图的局部放大图,发现ASPEN计算相平衡时已经偏离了实际曲线,从13.3KPa的共沸组成97.73%(wt%),到6.7KPa下的共沸组成98.31%(wt%),都反映了四种低压下通过ASPEN自带的二元交互参数计算后无法制得99.5%以上浓度酒精。事实上,当压力在95mmHg (12.7KPa)以下时,共沸混合物就不存在了。因此在真空下,ASPEN软件数据库中乙醇一水体系的共沸组成需要利用文献中实测的数据来进行修正。(2)利用文献中6.7 KPa下的气液平衡数据进行回归,得到新的二元交互作用参数为:Aij=-8.88099;Aji=3.76722;Bij=2585.555;Bji=-699.4163。然后用回归后的ASPEN模型进行模拟计算,其模拟值与实验值能较好的吻合。因此通过回归修正后的ASPEN的减压精馏模型可以预测减压精馏后的相关结果。(3)用ASPEN PLUS对年产1万吨无水乙醇减压精馏工艺进行了模拟计算。对预精馏塔和主精馏塔进行单独模拟,分别得到其最佳工艺条件。预精馏塔:采出量1480kg/h,回流比为2.5,塔板数为50,在第25块塔板进料;主精馏塔:采出量1390 kg/h,回流比为1.7,塔板数为240,在第150块塔板进料。在此基础上,为了降低能耗,进行全流程的模拟优化,选择常压精馏到91%,二塔的再沸器热负荷最小。(4)为提高热能品味,减少有效能的损失,开发出热泵减压精馏生产无水乙醇新工艺,该工艺与普通共沸精馏法相比,可以节约84%的能耗和150kt的水,每年可节约操作费用1347.2万元以上。投资费用却只增加了24%,净增投资总额211.5-69=142.5万元。因此,热泵减压精馏工艺是一种经济-节能-环保的清洁生产工艺。
李清明[7](2009)在《马铃薯粉对乙醇—水体系的吸附特性研究》文中研究表明燃料乙醇作为一种可再生能源,可以用作汽车燃料的添加剂,并可以部分取代化石燃料,同时减少了环境污染,因而受到普遍关注。随着我国经济的高速发展,我国石油的需求量也越来越大,原油进口连年增长,2008年原油对外依存度已达49.8%。同时,化石燃料的燃烧排放了大量有害物质,严重威胁了我国的环境安全。为了确保能源安全、降低对进口石油的依赖和减少环境污染,我国也在积极发展燃料乙醇。能耗大和成本高是制约燃料乙醇发展的两个主要因素。燃料生产过程最大的能耗来自于乙醇和水的分离,由于乙醇-水混合物存在共沸现象,采用传统精馏的方法无法得到无水乙醇。而无水乙醇时燃料乙醇的重要基础成分。采用共沸精馏法提纯乙醇的能耗占到燃料乙醇工厂能耗的60%~80%。目前以节能为目的研发的乙醇的分离技术很多,其中吸附法由于能耗低而具有良好的应用前景。本文采用生物质吸附法,以马铃薯粉为吸附剂制备无水乙醇。马铃薯粉作为吸附剂具有原料易得、价格低廉、能耗低,使用失效后可作为发酵法生产乙醇的原料等优点。测定了马铃薯粉作为吸附剂的基本理化性质,并利用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜等手段对吸附前后的马铃薯粉吸附剂的结构进行了表征;以马铃薯粉吸附剂为研究对象,设计了塔内径为25mm,有效填充高度为900mm的固定床恒温吸附柱用于研究乙醇-水体系在马铃薯粉上的吸附过程。测量了乙醇-水体系中水在马铃薯粉上的吸附等温线,测定了不同进料流量、床层温度、吸附剂粒度、进料浓度、不同床层高度和不同生物质吸附剂等操作条件下的透过曲线、透过时间、99.5%(v/v)生产能力和床层不同位置的温度变化曲线;对乙醇-水体系中水在马铃薯粉吸附剂上的吸附平衡进行了模型拟合、比较和分析;利用BET模型计算了马铃薯粉的吸附比表面积,通过反气相色谱法研究了马铃薯粉吸附剂对乙醇和水的吸附选择性;利用Klinkenberg模型和神经网络模型对马铃薯粉的吸附传质过程和透过曲线进行预测。试验结果如下:1马铃薯粉作为吸附剂的基本性质研究结果表明:马铃薯粉中淀粉含量为71.91%,淀粉中支链淀粉比例高达77%。40~60目的马铃薯粉床层空隙率达0.5,床层阻力小适合于作为淀粉吸附剂。利用红外光谱、X射线衍射分析和扫描电镜照片对马铃薯粉吸附剂表征,经吸附后马铃薯粉的结构未发生明显变化,说明吸附和再生操作对马铃薯粉的晶形和微观结构影响较小,马铃薯粉作为吸附剂具有良好的稳定性。马铃薯粉在90℃吸附15min后,在相同温度下经过30min即可完成解吸,说明马铃薯粉作为吸附剂易于再生,再生温度低,再生条件温和。经过1个月的反复吸附试验的马铃薯粉发酵后乙醇含量为9.6%,与对照相比较没有明显差异,马铃薯粉吸附剂在吸附活性下降后可以作为发酵原料进行利用。2吸附过程研究结果表明:在本试验条件下,透过时间和生产能力随床层温度升高、进料流量增大和粒径增大而变小,随床层高度增加而增大。吸附剂的粒径和床层高度的变化对透过时间和生产能力的影响最大,进料流量的影响次之,床层温度的高低对透过时间和生产能力的影响较小,但对吸附过程中的能耗影响较大。在吸附操作时,在共沸点附近浓度进行吸附是效率最高的,所以生产上可以采用传统的精馏方法使含水乙醇的浓度提高到共沸点附近,再进行吸附脱水制备无水乙醇。在操作温度为80℃、吸附剂粒径40-60目、原料乙醇进料浓度94.5%(v/v)和进料流量为3ml/min左右条件下,生产能力可达20.51gH2O/100g吸附剂。在其他操作条件基本相同的情况下,床层高度与生产能力均和透过时间存在线性关系,其方程分别为tb=0.085h-33.333和P=0.113h-49.445。3吸附平衡研究结果表明:乙醇-水体系中水在马铃薯粉中的吸附等温线为S型,属于Brunauer’s分类中的Ⅱ型吸附等温线。各模型拟合效果的优劣排序为:GAB模型、Henderson模型、Sircar模型、Oswin模型、Peleg模型、Langmuir模型、吸附势理论、Smith模型和Henry定律。根据BET模型,利用相对湿度下(0.05<αw<0.35)的吸附平衡数据,计算出水在40-60目马铃薯粉的BET吸附比表面积为93.019 m2/g马铃薯粉。4吸附选择性研究结果表明:在70℃~140℃,乙醇和水在马铃薯粉中的吸附属于放热过程,分离因子和吸附自由能的变化规律均表明低温有利于吸附的进行,因此适当降低床层温度有利于乙醇-水的吸附分离。马铃薯粉对乙醇和水的吸附具有较强的选择性,其对水的吸附能力远大于乙醇,对于水分子能优先吸附,分离因子最大达203.65。粒径小的马铃薯粉由于表面积大,对乙醇和水的吸附作用强于粒径大的马铃薯粉,对乙醇和水的分离能力大于粒径大的马铃薯粉。70℃~140℃马铃薯粉对乙醇的吸附热ΔHs在-12.55kJ/mol至-13.14kJ/mol之间,对水的吸附热在-24.88kJ/mol至-45.79kJ/mol之间,属于物理吸附的范围,水的吸附热显着大于乙醇吸附热,说明在马铃薯粉上水的吸附作用比乙醇强烈。5透过曲线预测研究结果表明:利用Klinkenberg模型求得80℃、84℃和88℃下马铃薯粉的总传质系数k分别为0.001413、0.001637和0.001936。并利用Klinkenberg模型和BP神经网络模型对不同温度的马铃薯粉透过曲线进行拟合与比较,利用本文给出的Klinkenberg模型和BP神经网络模型可以预测所需条件下的透过曲线,用于指导工业生产。
杨洪先[8](2009)在《3A分子筛在异丙醇脱水中的应用》文中指出异丙醇是一种重要的化工原料和有机溶剂,工业生产过程中产生大量的异丙醇和水的混合废液,实现异丙醇和水的分离有着重要的意义。工业生产过程中需要高纯度的异丙醇,而常压下异丙醇与水在80.4℃形成共沸,其中异丙醇含量为87.9%,采用普通蒸馏方法无法得到纯度高于共沸组成的异丙醇。介绍了制备无水异丙醇(含水量小于0.5%)的传统处理方法是用共沸精馏法,萃取精馏法,渗透汽化法,加盐萃取共沸精馏法等,但这些方法都存在增加另外一种有机溶剂、工艺复杂、设备投资大、能耗高的特点。提出了用3A分子筛制备无水异丙醇的思路。通过实验确定了3A分子筛的再生条件是:在真空度-0.095Mpa的条件下,再生温度为250℃以上,再生时间为三个小时以上。根据再生条件设计了一套集吸附与再生为一体的实验装置,并确定了用正辛醇作为加热介质对装置进行加热再生时,需控制正辛醇的压力为0.5Mpa(表压)。用3A分子筛对异丙醇和水的混合体系在不同状态(气态和液态)进行吸附实验,测定了3A分子筛对异丙醇的水溶液和3A分子筛先对液态异丙醇水溶液吸附再对异丙醇和水的混合蒸汽进行吸附的动态吸水率在10%左右,对异丙醇的吸附率在20%左右,其对水的相对吸比例只有0.5左右。还测定了3A分子筛对异丙醇和水的混合蒸汽在80℃时,对水的动态吸水率在10%左右,对异丙醇的动态吸附率在8%,其对水的相对吸附系数在1.2以上。通过对数据的分析得出用3A分子筛对异丙醇和水的混合体系进行脱水时,用混合蒸汽脱水效果比3A分子筛对异丙醇水溶液脱水效果好的结论。最后,根据实验过程,设计了3A分子筛对异丙醇和水的混合体系进行脱水的工艺流程。并通过成本计算证明了利用再生好后的3A分子筛吸附柱的高温热源对另一个需要再生的3A分子筛吸附柱进行预热,能降低单位处理成本27%左右。
雪金勇[9](2008)在《新型球形吸附剂制取无水乙醇实验研究》文中提出随着当今世界能源主体化石燃料的过度消耗和对环境保护意识的不断增强,研究与寻找环境友好的石油能源的替代品成为世界技术开发的方向之一。燃料乙醇是替代燃料之一,与普通汽油相比,其燃烧更完全、CO排放量较低、而且其燃烧性能与汽油相似。生产燃料乙醇的首要任务是生产无水乙醇,普通的蒸馏系统可以获得95%(w/w)左右的乙醇,由95%(w/w)左右的乙醇生产无水乙醇最初采用的方法是恒沸蒸馏、萃取蒸馏、加盐萃取等。这些方法能耗较高,最近兴起了分子筛法、膜分离法和生物质吸附法。用生物质吸附剂生产燃料乙醇是一种新的、成本比较低的方法。本实验采用的是郑州大学生化中心开发的一种新型球形生物质吸附剂。本实验主要对固定床内吸附剂的吸附性能进行了研究。固定床由三段φ100×5,每段1米的不锈钢管连接而成。分别做出了两种粒径吸附剂在脱附空气温度在85℃~95℃范围内,柱内压力在0.01MPa~0.08MPa范围内、原料气速质量流量在78.44 g/min~188.73g/min范围内等条件下床层的穿透曲线,通过穿透曲线来考察吸附剂的吸附性能。研究发现脱附空气温度和吸附柱压力均对吸附有影响:低的脱附空气温度有利于吸附,但如果脱附空气流量相同时脱附时间会增加。压力在一定的范围内增高有利于吸附,继续增高对穿透点前的吸附效果影响不大,但可以提高穿透点后的吸附性能。原料气速增大使传质区增长,床层压降增大,穿透时间缩短,可以提高产品质量和单位时间的产品产量;过高的原料气速将导致所得产品酒精的浓度下降,产量减少。研究了吸附过程中床层的温度变化和压降变化。吸附过程中床层的温度不断升高,最终趋于稳定;压降变化则呈现出随机性,而且较小,可以忽略。本实验在脱附空气温度为85℃,柱内压力为0.035MPa,原料气速质量流量为78.44g/min条件下,用小粒径吸附剂装填的吸附柱得到了1000mL平均浓度为99.79%(w/w)的无水酒精。吸附过程中床层的压降变化很小,可以忽略,大粒径的床层压降小于小粒径的床层压降。吸附过程为放热反应,各点温度随时间增加而增加,当吸附剂接近饱和时各点温度基本不变。对脱附的研究主要集中在脱附时间上:固定加热蒸汽量,采用不同的脱附空气流量。同时也研究了脱附过程中的床层压降。脱附空气在高温高流量下可以增大床层的温度梯度,单位时间内可以带走更多的水分,加快脱附速度;在加热蒸汽量一定的情况下,脱附时间随空气流量的增大先减少后增加。蒸汽冷凝量为70g/min,脱附空气流量为56m3/h时,大粒径脱附最短时间是45min。小粒径的最短脱附时间是51min。脱附空气经脱水后通过床层,脱附过程中床层各点温度先降后升,最低降到60℃。当第一点温度上升到70℃时认为脱附结束。脱附过程中水分不断从吸附剂中脱附出来,吸附剂体积不断减小,所占床层体积减少,床层孔隙率不断增大,床层压降逐渐降低,水分脱除完后,床层压降不再变化。随脱附空气量变化的床层单位压降符合欧根公式。本论文回归出了压降公式。
曹福禄[10](2006)在《分子筛法无水酒精生产工艺探讨》文中提出介绍了无水酒精的用途,国内外用无水酒精作为可再生能源——燃料乙醇的应用情况;分子筛吸附脱水的工作原理;酒精脱水3A分子筛的性能技术指标;分子筛法无水酒精生产工艺流程、主要设备、工艺技术参数和水电汽消耗情况;分子筛法生产无水酒精的工艺特点。
二、分子筛吸附法生产无水酒精(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分子筛吸附法生产无水酒精(论文提纲范文)
(1)分子筛膜在生物燃料乙醇生产中的应用(论文提纲范文)
1 渗透汽化/蒸汽渗透分子筛膜材料 |
1.1 疏水型分子筛膜 |
1.2 亲水型分子筛膜 |
2 生物乙醇生产过程中分子筛膜的可行性工艺分析 |
2.1 发酵-渗透汽化透醇耦合过程 |
2.2 精馏-渗透汽化/蒸汽渗透脱水联合过程 |
2.3 发酵-渗透汽化透醇-渗透汽化/蒸汽渗透脱水联合工艺 |
3 经济性评估 |
3.1 疏水型分子筛膜 |
3.2 亲水型分子筛膜 |
3.2.1 共沸精馏脱水 |
3.2.2 分子筛变压吸附脱水 |
3.2.3 分子筛膜分离脱水 |
4 分子筛膜的工业应用 |
5 结论与展望 |
(2)吸附法制备无水乙醇用分子筛的真空再生试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 燃料乙醇 |
1.1.1 燃料乙醇研究背景及意义 |
1.1.2 燃料乙醇介绍 |
1.2 燃料乙醇的性质 |
1.3 无水乙醇制备工艺 |
1.3.1 特殊精馏法 |
1.3.2 膜分离法 |
1.3.3 吸附法 |
1.4 课题的目的及意义 |
2 分子筛吸附法制备无水乙醇 |
2.1 分子筛吸附原理 |
2.2 分子筛再生过程 |
2.2.1 分子筛再生过程机理 |
2.2.2 再生方法 |
2.2.3 再生过程消耗的热量 |
3 分子筛吸附与再生试验 |
3.1 分子筛吸附工艺流程 |
3.1.1 吸附系统 |
3.1.2 再生系统 |
3.2 试验装置 |
3.2.1 蒸发器及过热器 |
3.2.2 吸附塔 |
3.2.3 冷凝器 |
3.2.4 测量及分析仪器 |
3.3 分子筛 |
3.3.1 装填密度 |
3.3.2 空隙率 |
3.3.3 混合比 |
3.4 试验方法 |
3.4.1 蠕动泵校核 |
3.4.2 分子筛处理 |
3.4.3 数据采集 |
3.4.4 数据处理 |
4 吸附试验及结果分析 |
4.1 吸附试验 |
4.1.1 试验装置流程图 |
4.1.2 试验原料 |
4.1.3 试验步骤 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 床层温度随时间的变化 |
4.2.2 质量流速对吸附结果的影响 |
4.2.3 进料温度对吸附结果的影响 |
4.2.4 床层高度对吸附结果的影响 |
4.2.5 进料浓度对吸附结果的影响 |
4.3 本章小结 |
5 再生试验及结果分析 |
5.1 再生试验 |
5.1.1 试验操作 |
5.1.2 试验结果与分析 |
5.2 再生热量计算 |
5.2.1 计算结果 |
5.3 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议与展望 |
参考文献 |
个人简历 |
致谢 |
(3)我国生物乙醇产品精馏脱水技术进展(论文提纲范文)
1 食用酒精生产工艺 |
1.1 双塔生产流程 |
1.2 多塔差压生产流程 |
2 无水乙醇生产工艺 |
2.1 共沸精馏法 |
2.2 分子筛吸附法 |
3 燃料乙醇生产工艺 |
3.1 传统燃料乙醇流程 |
3.2 多级热耦合精馏脱水流程 |
4 结论 |
(6)减压精馏法制备无水乙醇的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 无水乙醇的概述 |
1.1.1 无水乙醇在燃料行业的应用 |
1.1.2 无水乙醇在实验室中的应用 |
1.1.3 无水乙醇在医药行业中的应用 |
1.1.4 无水乙醇在化妆品行业中的应用 |
1.1.5 无水乙醇在电子行业中的应用 |
1.2 无水乙醇的制备方法 |
1.2.1 生石灰法 |
1.2.2 共沸精馏法 |
1.2.3 膜分离法 |
1.2.4 吸附法 |
1.2.5 萃取精馏法 |
1.2.6 离子交换树脂法 |
1.2.7 减压精馏注 |
1.3 ASPEN PLUS过程模拟软件 |
1.3.1 基本流程模拟 |
1.3.2 灵敏度分析 |
1.3.3 设计规定 |
1.3.4 物性分析 |
1.3.5 物性估计 |
1.3.6 物性数据回归 |
参考文献 |
第二章 减压精馏法制备无水乙醇实验与模拟 |
2.1 乙醇-水共沸体系热力学方法的确定 |
2.1.1 乙醇-水共沸体系概述 |
2.1.2 热力学方法的确定 |
2.2 主要实验材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验流程 |
2.4 实验步骤 |
2.5 实体实验 |
2.5.1 乙醇-水体系常压精馏实验 |
2.5.2 乙醇-水体系减压精馏实验 |
2.6 模拟实验 |
2.7 模拟模型的验证和修正 |
2.8 减压精馏制备无水乙醇工业放大优化 |
2.8.1 预精馏塔(常压塔)工艺条件的选择 |
2.8.1.1 改变理论塔板数 |
2.8.1.2 改变回流比 |
2.8.1.3 改变采出量 |
2.8.1.4 改变进料板位置 |
2.8.2 主精馏塔(减压塔)工艺条件的选择 |
2.8.3 乙醇精馏系统全流程的模拟 |
2.9 热泵减压精馏生产无水乙醇新工艺 |
参考文献 |
第三章 结果与分析 |
3.1 乙醇-水体系常压与减压精馏实验结果 |
3.2 乙醇-水体系常压与减压精馏模拟结果 |
3.3 模拟模型的验证结果与分析 |
3.4 低压下模拟模型的数据回归和修正结果 |
3.5 低压下回归模型的验证与讨论 |
3.6 二塔流程工艺模拟与优化结果 |
3.6.1 常压塔工艺条件的选择 |
3.6.1.1 理论塔板数的影响 |
3.6.1.2 回流比的影响 |
3.6.1.3 采出量的影响 |
3.6.1.4 进料板位置的影响 |
3.6.2 减压塔工艺条件的选择 |
3.6.2.1 理论塔板数的影响 |
3.6.2.2 回流比的影响 |
3.6.2.3 采出量的影响 |
3.6.2.4 进料板位置的影响 |
3.7 乙醇精馏系统全流程模拟计算结果 |
3.8 热泵减压精馏生产无水乙醇新工艺经济性分析 |
3.8.1 能耗对比 |
3.8.2 投资金额比较 |
参考文献 |
第四章 结果与建议 |
4.1 实验与模拟结论 |
4.2 建议 |
研究生期间主要科研成果 |
致谢 |
附录 |
附录A 变性燃料乙醇国家标准GB18350-2001 |
附录B 车用乙醇汽油国家标准GB18351-2004 |
附录C 无水酒精质量标准GB678-90 |
附录D 不同压力下水-酒精系统中的平衡数据 |
附录E 酒精水溶液的摩尔分数和重量百分数的关系 |
附录F 酒精水溶液的重量%、容量%和比重(t_水=4℃)之间的关系 |
(7)马铃薯粉对乙醇—水体系的吸附特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1 燃料乙醇生产现状 |
1.1 我国发展燃料乙醇的重要意义 |
1.2 我国燃料乙醇使用现状 |
2 马铃薯的生产现状 |
2.1 我国马铃薯生产现状 |
2.2 马铃薯燃料乙醇 |
3 乙醇脱水技术现状 |
3.1 共沸精馏 |
3.2 萃取精馏 |
3.3 吸附法 |
3.3.1 生物质吸附法 |
3.3.2 分子筛吸附法 |
3.4 膜分离法 |
4 气相吸附理论 |
4.1 吸附剂 |
4.2 气相吸附平衡 |
4.3 吸附平衡等温线模型 |
4.3.1 Henry定律 |
4.3.2 Langmuir方程 |
4.3.3 BET理论 |
4.3.4 Henderson方程 |
4.3.5 GAB模型 |
4.3.6 Sircar模型 |
4.3.7 吸附势理论 |
4.3.8 神经网络模型 |
4.3.9 其他模型 |
4.4 淀粉吸附机理 |
4.5 恒温下固定床吸附理论 |
4.5.1 恒温固定床的透过曲线 |
4.5.2 操作方式对透过曲线的影响 |
4.6 吸附分离方式 |
5 研究背景意义 |
6 本课题研究方案 |
第二章 马铃薯粉作为吸附剂的基本性质研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.3 仪器设备 |
2 结果与分析 |
2.1 马铃薯粉的化学组成 |
2.2 马铃薯粉作为吸附剂的物理性质 |
2.3 红外光谱图分析 |
2.4 X射线衍射(X-RD)分析 |
2.5 马铃薯粉超微结构分析 |
2.6 马铃薯粉作为吸附剂的稳定性分析 |
3 本章小结 |
第三章 乙醇-水体系在马铃薯粉上的吸附过程研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.1.1 吸附剂 |
1.1.2 化学试剂 |
1.2 仪器设备 |
1.3 试验设计 |
1.3.1 不同进料流量对透过曲线的影响 |
1.3.2 不同床层温度对透过曲线的影响 |
1.3.3 不同吸附剂粒度对透过曲线的影响 |
1.3.4 不同床层高度对透过曲线的影响 |
1.3.5 不同进料浓度对透过曲线的影响 |
1.3.6 不同生物质对透过曲线的影响 |
1.4 测试方法 |
1.4.1 含水量的测定 |
1.5 试验步骤 |
1.5.1 吸附阶段 |
1.5.2 解吸阶段 |
2 结果与分析 |
2.1 吸附与解吸过程中不同床层位置的温度曲线 |
2.2 不同进料流量下的透过曲线 |
2.3 不同床层温度下的透过曲线 |
2.4 不同吸附剂粒度条件下的透过曲线 |
2.5 不同床层高度下的透过曲线 |
2.6 不同进料浓度下的透过曲线 |
2.7 不同生物质吸附剂的透过曲线 |
2.8 小规模吸附柱的吸附透过曲线 |
3 本章小结 |
第四章 乙醇-水体系在马铃薯粉上的吸附平衡 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 吸附模型的拟合与比较 |
1.2.2 利用 BET模型计算表面积 |
1.2.3 统计分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 马铃薯粉不同温度下的吸附等温线 |
2.2 模型的拟合与比较 |
2.2.1 吸附平衡数据 |
2.2.2 Henry定律 |
2.2.3 Langmuir模型 |
2.2.4 BET模型 |
2.2.5 GAB模型 |
2.2.6 Henderson模型 |
2.2.7 吸附势理论 |
2.2.8 Sircar模型 |
2.2.9 Oswin模型 |
2.2.10 Smith模型 |
2.2.11 Peleg模型 |
2.3 吸附模型预测结果的比较 |
3 本章小结 |
第五章 马铃薯粉的吸附选择性研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
1.2.1 马铃薯粉的准备 |
1.2.2 色谱柱的准备 |
1.2.3 色谱条件 |
1.2.4 吸附热的计算 |
2 结果与分析 |
2.1 硅藻土色谱载体对吸附的影响 |
2.2 马铃薯粉对吸附的影响 |
2.2.1 不同粒度马铃薯粉对净保留时间的影响 |
2.2.2 不同粒度马铃薯粉对分离因子的影响 |
2.2.3 不同粒度马铃薯粉对吸附自由能的影响 |
2.2.4 不同粒度马铃薯粉对吸附热的影响 |
3 本章小结 |
第六章 乙醇-水体系在马铃薯粉上透过曲线预测 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 透过曲线预测理论 |
1.2.1 Klinkenberg方程 |
1.2.2 BP神经网络模型 |
1.2.3 透过时间的预测 |
1.3 统计分析方法 |
2 结果与分析 |
2.1 Klinkenberg方程预测结果分析 |
2.1.1 水的线性吸附等温线 |
2.1.2 总传质系数k的计算 |
2.1.3 利用Klinkenberg方程进行透过曲线的拟合 |
2.2 BP人工神经网络预测结果分析 |
2.3 透过时间预测结果分析 |
3 本章小结 |
第七章 全文结论及主要创新点 |
参考文献 |
缩略词 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间参与的科研情况 |
(8)3A分子筛在异丙醇脱水中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 现在工业中常用的脱水方法及工艺 |
1.2.1 普通精馏法 |
1.2.2 恒沸精馏法、萃取精馏法 |
1.2.3 渗透汽化的膜分离法 |
1.2.4 干燥剂脱水 |
1.3 异丙醇和水的混合物常用的分离方法 |
1.3.1 共沸精馏工艺 |
1.3.2 吸附蒸馏工艺 |
1.3.3 萃取精馏工艺 |
1.3.4 渗透汽化工艺 |
1.3.5 分子筛脱水工艺 |
1.4 总论与展望 |
1.5 本文研究的目的及内容 |
1.5.1 研究的目的 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 实验装置与方案 |
2.1 实验设备及药品 |
2.2 分析方法及装置图 |
2.2.1 水份分析方法 |
2.2.2 水份分析仪主机结构图 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 吸附剂和异丙醇水溶液的准备 |
2.3.2 分子筛再生条件确定 |
2.3.3 实验装置的设计 |
第三章 3A分子筛再生条件的确定 |
3.1 概述 |
3.2 在真空烤箱中进行再生 |
3.2.1 3A分子筛在不同温度下再生 |
3.2.2 3A分子筛在-0.095Mpa下再生时间的确定 |
3.3 在实验装置中的再生加热介质的确定 |
3.3.1 用水蒸汽作为加热介质进行再生 |
3.3.2 用正辛醇作为加热介质进行再生 |
3.4 本章小结 |
第四章 3A分子筛对异丙醇和水的混合物脱水实验 |
4.1 3A分子筛对异丙醇水溶液静态脱水实验 |
4.1.1 3A分子筛对异丙醇水溶液静态吸附脱水时间的确定 |
4.1.2 3A分子筛对不同浓度的异丙醇水溶液静态吸附脱水 |
4.2 3A分子筛在固定床中的动态吸附 |
4.2.1 3A分子筛对液态异丙醇水溶液的脱水 |
4.2.2 3A分子筛对异丙醇和水的混合蒸汽的吸附 |
4.2.3 3A分子筛先对异丙醇水溶液进行吸附,再对异丙醇和水的混合蒸汽进行吸附 |
4.2.4 3A分子筛对各种状态的异丙醇和水的混合物脱水效果的比较 |
4.3 本章小结 |
第五章 3A分子筛对异丙醇水溶液脱水的工业设计 |
5.1 前言 |
5.2 设计流程 |
5.2.1 3A分子筛对异丙醇与水的混合蒸汽吸附工艺流程 |
5.2.2 3A分子筛对液态异丙醇水溶液的吸附工艺流程 |
5.2.3 分子筛装置再生工艺流程 |
5.2.4 3A分子筛装置再生工艺的优化 |
5.3 结果与讨论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
发表及已接受的论文 |
作者简介和导师简介 |
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(9)新型球形吸附剂制取无水乙醇实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 燃料乙醇简介 |
1.1.1 燃料乙醇定义 |
1.1.2 燃料乙醇的优点 |
1.1.3 燃料乙醇国内外进展 |
1.2 乙醇生产方法 |
1.3 无水乙醇生产方法 |
1.3.1 萃取蒸馏 |
1.3.2 离子交换法 |
1.3.3 恒沸精馏 |
1.3.4 膜分离法 |
1.3.5 吸附法 |
1.4 生物质吸附剂生产无水乙醇概况 |
1.5 本实验研究目的 |
2 吸附原理 |
3 实验研究 |
3.1 实验装置 |
3.1.1 实验装置图 |
3.1.2 实验原料 |
3.1.3 实验仪器 |
3.2 实验步骤 |
3.2.1 实验的准备 |
3.2.2 实验操作步骤 |
3.3 实验方案 |
3.4 气相色谱分析产品浓度 |
4 试验结果与分析 |
4.1 吸附穿透曲线及产品产量 |
4.1.1 不同脱附空气温度对吸附的影响 |
4.1.2 不同粒径吸附剂对吸附的影响 |
4.1.3 不同柱内压力对吸附的影响 |
4.1.4 不同气速对吸附的影响 |
4.1.5 吸附过程中床层的温度变化 |
4.1.6 吸附过程中床层的压降变化 |
4.2 热空气脱附 |
4.2.1 脱附时间的变化规律 |
4.2.2 脱附过程中床层的温度变化 |
4.2.3 脱附过程中床层的压降变化 |
4.2.4 床层的压降 |
5 总结 |
5.1 吸附过程 |
5.2 脱附过程 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)分子筛法无水酒精生产工艺探讨(论文提纲范文)
1 无水酒精的用途及发展前景 |
2 酒精脱水原理 |
2.1 酒精脱水的理论基础 |
2.2 酒精分子筛脱水的优越性[1] |
3 分子筛脱水原理 |
3.1 分子筛定义 |
3.2 分子筛吸附 |
3.3 分子筛再生 |
3.4 分子筛特性 |
3.5 酒精脱水3A分子筛 |
3.5.1 选用分子筛的理论依据 |
3.5.2 3A分子筛的性质 |
3.5.3 3A分子筛的分子式 |
3.5.4 |
3.5.5 分子筛包装贮存 |
3.5.6 酒精气相脱水原理 |
4 分子筛法无水酒精生产工艺流程 |
4.1 |
4.2 工艺流程简述 |
4.2.1 吸附系统 |
4.2.2 解析系统 |
4.2.3 主要工艺技术参数(表2) |
4.2.4 水电汽消耗情况 |
4.2.5 主要设备: |
4.2.6 操作注意事项 |
5 酒精分子筛气相脱水工艺特点 |
四、分子筛吸附法生产无水酒精(论文参考文献)
- [1]分子筛膜在生物燃料乙醇生产中的应用[J]. 李贝贝,林鑫,林海龙,李伟,李砚硕. 生物产业技术, 2018(04)
- [2]吸附法制备无水乙醇用分子筛的真空再生试验研究[D]. 徐春玲. 郑州大学, 2018(01)
- [3]我国生物乙醇产品精馏脱水技术进展[J]. 梁春丽,杜金宝,张敏华,耿中峰,闫莉,吕惠生. 酿酒科技, 2014(08)
- [4]分子筛法无水酒精生产工艺探讨[J]. 冀学民. 民营科技, 2013(06)
- [5]HOLLIAS MACSⅤ系统在无水酒精中的应用[J]. 赵学全,孙洪涛. 化工自动化及仪表, 2012(09)
- [6]减压精馏法制备无水乙醇的研究[D]. 孙德芳. 南京大学, 2011(01)
- [7]马铃薯粉对乙醇—水体系的吸附特性研究[D]. 李清明. 湖南农业大学, 2009(10)
- [8]3A分子筛在异丙醇脱水中的应用[D]. 杨洪先. 北京化工大学, 2009(07)
- [9]新型球形吸附剂制取无水乙醇实验研究[D]. 雪金勇. 郑州大学, 2008(02)
- [10]分子筛法无水酒精生产工艺探讨[J]. 曹福禄. 酿酒, 2006(05)