[發明專利]用于低級醇的脫水吸附劑及制備方法

有效

• 申請號: 200810152405.1
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN101391204A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 孫津生;鄭帥;宮春美
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;C07C29/76
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 王 麗

技術領域

本發明屬于吸附劑技術領域，特別涉及一種用于低級醇的脫水吸附劑及制備方法。

背景技術

制備低級醇中涉及的一項關鍵工藝就是，如何將醇水共沸物中的水除去。經典的分離工藝一般都要加入有機物(如苯，環戊烷等)或是鹽/堿，通過蒸餾把水從物系中除去。但此類方法能耗高，而且一般都有廢棄物排放，不符合當前綠色化工的要求。其二為吸附工藝，以石灰，硅膠，分子篩，樹脂，天然淀粉質作物作為吸附劑進行脫水。吸附工藝無論從能耗還是三廢排放方面都有很大的優勢。但是，分子篩等無機吸附劑的價格高，失效后幾乎無法再利用；有機吸附劑的吸附分離能力稍差，比如天然谷物作為吸附劑時，吸附選擇性差，吸附阻力也大，再生時能耗大。為此，希望能找到一種價格低廉，成品成型率高，吸附分離效果好，再生能耗低的吸附劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種價格低廉，成品成型率高，吸附分離效果好，再生能耗低的吸附劑。通過研究，我們發現以玉米粉為基質，添加其他天然作物粉，并加入適當酸堿的復合擠壓型吸附劑，效果較好。受成本限制，添加劑種類和添加劑的量不宜過高。

本發明的用于制備低級醇的脫水吸附劑，其組分和干物質質量百分含量如下：

玉米粉　　　　4～96.35

紅薯粉????????3.00～5.00

碳酸氫鈉??????0.60～0.70

硫酸??????????0.05～0.06。

本發明的吸附劑的制備方法，將水與干物質攪拌，造粒，陰干，烘干，制備形成顆粒狀的吸附劑；玉米粉、紅薯粉、碳酸氫鈉和稀硫酸形成干物質，加入水混合，水與干物質的質量比為1～1.1：1；所制備的球狀顆粒直徑為3～6mm，所制備的柱狀顆粒為3×3mm～6×6mm的正圓柱體型；顆粒的干基靜壓強度大于313kPa。

本發明中，玉米粉為主要原料；紅薯粉為添加劑，碳酸氫鈉和稀硫酸為發泡劑。此吸附劑對水分子的吸附作用很強，但是對低級醇的吸附作用卻很弱，當氣態含水低級醇通過吸附劑后，水分子將被吸附在吸附劑上，而低級醇分子能通過，從而達到脫水的目的，當吸附劑達到飽和后，可以通過烘干或熱風干燥的方法使之再生。

本發明吸附劑的原料價廉易得，成本低，使用壽命長，采用復合擠壓成型的工藝使吸附劑顆粒化，吸附和解吸速度快，流體阻力小，制作條件溫和，得到產品率高，再生能耗低；或者吸附使用后不再再生，而作為乙醇的發酵原料再利用；吸附生產過程以及低級醇脫水過程均無“三廢”產生，符合綠色化工生產要求。

本發明可以使用二氧化碳，氮氣，空氣，天然氣，高濃度低級醇等氣體解吸再生。

具體實施方式

本發明的實施例1～8件下表：，將玉米粉、紅薯粉、碳酸氫鈉和稀硫酸，加入一定比例的水，混合，攪拌，擠壓造粒，干燥制備而成。干燥后的吸附劑顆粒具備一定的機械強度。

采用本發明的吸附劑，裝入固定床吸附塔，然后含水低級醇通過床層，水分被吸附劑吸附，而低級醇分子則通過床層。吸附劑飽和后，可以利用熱載氣活化再生，進入下一個循環。

吸附前的乙醇濃度為92.5％(質量濃度，下同)，吸附后的乙醇濃度為99.7％，品質符合國家燃料乙醇標準18350-2001標準，和無水乙醇國家標準678-90的要求；吸附前的異丙醇濃度為87.05％，正丙醇的濃度為71.04％，吸附后的醇濃度都為99.7％，品質符合國家相關標準。

本吸附劑也適合乙醇濃度低于92.5％，異丙醇濃度低于87.05％，正丙醇的濃度低于71.04％的物系脫水。

各實例中顆粒形狀、粒度大小、干基靜壓強度見下表：

干基靜壓強度的測量是采取靜態法：即將待測吸附劑顆粒放入90℃的烘箱中干燥10小時，取長10.0cm/20.0cm，25mm的玻璃管，放入10.0cm/20.0cm的吸附劑顆粒，向上垂直加壓25mm的柱型鋼碼，(313kPa為5.0kg鋼碼，330kPa為5.3kg鋼碼)24h后填料高度不得降低2％以上。從5.0kg鋼碼依次向上加，每次0.1kg，直到達到最大靜壓強度，并且在最大靜壓強度要重復做三組重復試驗。

本發明提出的用于低級醇的脫水吸附劑及制備方法，已通過較佳實施例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的吸附劑及制備方法進行改動或適當變更與組合，來實現本發明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發明精神、范圍和內容中。