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吸附法脱除甲缩醛中微量水分的研究

作　者: 常永鑑
导　师: 金浩；常延青
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 甲缩醛脱水吸附分子筛模拟
分类号: TQ224.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
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内容摘要

水分广泛存在于各种有机物溶剂中,并且难以除去,这对有机物溶剂的质量有着重要的影响。因此脱除有机溶剂中的微量水在有机溶剂的精制中非常重要。本文参考了大量有机物脱水的方法,并对共沸精馏法、萃取精馏法、吸附法、膜分离法和干燥剂吸附等有机物脱水方法进行比较,发现吸附法脱水具有明显的优势。分子筛吸附脱水是一种高效、节能、环保的分离方法,近年来在许多领域得到广泛应用。本文详细介绍了分子筛吸附脱水的原理和工艺流程,并采用吸附法对脱除甲缩醛中的微量水进行研究。根据浙江某企业的实际生产需要,进行相关研究。通过实验分析,选择4A分子筛作为吸附剂,深入讨论了吸附等温线方程、膜传质机理和孔扩散机理,并在此基础上建立了吸附模型,研究求解模型的方法。用Fortran语言编制吸附程序,模拟出吸附穿透曲线,模拟结果与文献值吻合较好,对实际生产有一定的指导作用。本文考察了流速、吸附剂颗粒直径和扩散系数等单因素变化对吸附过程的影响,提高主体相流速,膜传质系数随之增加,穿透时间提前；增加扩散系数,扩散速度加快,穿透时间提前；加大颗粒直径,表观密度减小,流速增加,穿透时间提前；增加初始溶液浓度,单位时间进入的吸附质增加,穿透时间提前。并对吸附过程中吸附床内部的浓度分布及吸附机理进行了深入的分析,模拟结果与实验数据及理论讨论相吻合。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章文献综述  10-25
  1.1 有机物脱水方法及工艺  10-18
    1.1.1 共沸精馏  10-11
    1.1.2 萃取精馏  11-14
    1.1.3 吸附法  14-16
    1.1.4 膜分离法  16-17
    1.1.5 干燥剂脱水法  17-18
  1.2 分子筛脱水原理  18-21
    1.2.1 分子筛脱水  18-19
    1.2.2 分子筛的分类  19
    1.2.3 分子筛结构  19-20
    1.2.4 分子筛特性  20
    1.2.5 分子筛对汽液平衡的影响  20-21
  1.3 分子筛脱水工艺流程  21-24
    1.3.1 双塔流程  21
    1.3.2 三塔或多塔流程  21-22
    1.3.3 装置操作参数  22-24
  1.4 选题的意义与目的  24-25
第2章吸附实验与模型参数计算  25-39
  2.1 实验方法  25
    2.1.1 实验试剂和原料准备  25
    2.1.2 静态吸附实验  25
    2.1.3 吸附动力学实验  25
    2.1.4 吸附柱动态吸附实验  25
  2.2 吸附剂的选择  25-28
  2.3 等温吸附公式  28-33
    2.3.1 常用的几种吸附等温式  28-29
      2.3.1.1 亨利公式  28-29
      2.3.1.2 朗格缪尔(LANGMIUR)公式  29
      2.3.1.3 弗里德里胥(FREUNDLICH)公式  29
    2.3.2 静态实验分析  29-33
  2.4 动力学模型  33-36
  2.5 传质系数的计算  36-39
第3章吸附模型的建立  39-46
  3.1 模型的建立  39-40
    3.1.1 建立模型的相关约定  39
    3.1.2 模型建立  39-40
  3.2 模型的求解  40-44
    3.2.1 正交配点法  40
    3.2.2 模型处理  40-43
    3.2.3 数学解法  43-44
  3.3 计算机程序  44-46
    3.3.1 模型计算框图  44
    3.3.2 计算机程序编写  44-46
第4章计算机模拟与结果分析  46-59
  4.1 模拟结果  46-47
  4.2 参数变化对吸附结果的影响  47-59
    4.2.1 流速对穿透曲线的影响  47
    4.2.2 颗粒直径对穿透曲线的影响  47-48
    4.2.3 入口初始浓度对穿透曲线的影响  48-49
    4.2.4 扩散系数对穿透曲线的影响  49-50
    4.2.5 液膜传质系数对穿透曲线的影响  50
    4.2.6 吸附等温线对穿透曲线的影响  50-52
    4.2.7 轴向扩散系数对穿透曲线的影响  52
    4.2.8 吸附柱和吸附剂颗粒示意图  52-53
    4.2.9 吸附质浓度分布  53-56
    4.2.10 吸附柱内传质状况的分析与讨论  56-57
    4.2.11 吸附柱以及吸附剂颗粒不同坐标处的透过曲线  57-59
第5章结论与展望  59-61
  5.1 结论  59
  5.2 展望  59-61
参考文献  61-64
附录1  64-65
附录2  65-69
致谢  69

吸附法脱除甲缩醛中微量水分的研究

内容摘要

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