[发明专利]用于低级醇的脱水吸附剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸附剂技术领域，特别涉及一种用于低级醇的脱水吸附剂及制备方法。

背景技术

制备低级醇中涉及的一项关键工艺就是，如何将醇水共沸物中的水除去。经典的分离工艺一般都要加入有机物(如苯，环戊烷等)或是盐/碱，通过蒸馏把水从物系中除去。但此类方法能耗高，而且一般都有废弃物排放，不符合当前绿色化工的要求。其二为吸附工艺，以石灰，硅胶，分子筛，树脂，天然淀粉质作物作为吸附剂进行脱水。吸附工艺无论从能耗还是三废排放方面都有很大的优势。但是，分子筛等无机吸附剂的价格高，失效后几乎无法再利用；有机吸附剂的吸附分离能力稍差，比如天然谷物作为吸附剂时，吸附选择性差，吸附阻力也大，再生时能耗大。为此，希望能找到一种价格低廉，成品成型率高，吸附分离效果好，再生能耗低的吸附剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种价格低廉，成品成型率高，吸附分离效果好，再生能耗低的吸附剂。通过研究，我们发现以玉米粉为基质，添加其他天然作物粉，并加入适当酸碱的复合挤压型吸附剂，效果较好。受成本限制，添加剂种类和添加剂的量不宜过高。

本发明的用于制备低级醇的脱水吸附剂，其组分和干物质质量百分含量如下：

玉米粉　　　　4～96.35

红薯粉        3.00～5.00

碳酸氢钠      0.60～0.70

硫酸          0.05～0.06。

本发明的吸附剂的制备方法，将水与干物质搅拌，造粒，阴干，烘干，制备形成颗粒状的吸附剂；玉米粉、红薯粉、碳酸氢钠和稀硫酸形成干物质，加入水混合，水与干物质的质量比为1～1.1：1；所制备的球状颗粒直径为3～6mm，所制备的柱状颗粒为3×3mm～6×6mm的正圆柱体型；颗粒的干基静压强度大于313kPa。

本发明中，玉米粉为主要原料；红薯粉为添加剂，碳酸氢钠和稀硫酸为发泡剂。此吸附剂对水分子的吸附作用很强，但是对低级醇的吸附作用却很弱，当气态含水低级醇通过吸附剂后，水分子将被吸附在吸附剂上，而低级醇分子能通过，从而达到脱水的目的，当吸附剂达到饱和后，可以通过烘干或热风干燥的方法使之再生。

本发明吸附剂的原料价廉易得，成本低，使用寿命长，采用复合挤压成型的工艺使吸附剂颗粒化，吸附和解吸速度快，流体阻力小，制作条件温和，得到产品率高，再生能耗低；或者吸附使用后不再再生，而作为乙醇的发酵原料再利用；吸附生产过程以及低级醇脱水过程均无“三废”产生，符合绿色化工生产要求。

本发明可以使用二氧化碳，氮气，空气，天然气，高浓度低级醇等气体解吸再生。

具体实施方式

本发明的实施例1～8件下表：，将玉米粉、红薯粉、碳酸氢钠和稀硫酸，加入一定比例的水，混合，搅拌，挤压造粒，干燥制备而成。干燥后的吸附剂颗粒具备一定的机械强度。

采用本发明的吸附剂，装入固定床吸附塔，然后含水低级醇通过床层，水分被吸附剂吸附，而低级醇分子则通过床层。吸附剂饱和后，可以利用热载气活化再生，进入下一个循环。

吸附前的乙醇浓度为92.5％(质量浓度，下同)，吸附后的乙醇浓度为99.7％，品质符合国家燃料乙醇标准18350-2001标准，和无水乙醇国家标准678-90的要求；吸附前的异丙醇浓度为87.05％，正丙醇的浓度为71.04％，吸附后的醇浓度都为99.7％，品质符合国家相关标准。

本吸附剂也适合乙醇浓度低于92.5％，异丙醇浓度低于87.05％，正丙醇的浓度低于71.04％的物系脱水。

各实例中颗粒形状、粒度大小、干基静压强度见下表：

干基静压强度的测量是采取静态法：即将待测吸附剂颗粒放入90℃的烘箱中干燥10小时，取长10.0cm/20.0cm，25mm的玻璃管，放入10.0cm/20.0cm的吸附剂颗粒，向上垂直加压25mm的柱型钢码，(313kPa为5.0kg钢码，330kPa为5.3kg钢码)24h后填料高度不得降低2％以上。从5.0kg钢码依次向上加，每次0.1kg，直到达到最大静压强度，并且在最大静压强度要重复做三组重复试验。

本发明提出的用于低级醇的脱水吸附剂及制备方法，已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的吸附剂及制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。