CN100391592C - 一种乙醇脱水用吸附剂 - Google Patents

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Abstract

一种乙醇脱水用吸附剂，由(1)小麦粉或/和玉米粉、(2)黄原胶或/和羧甲基纤维素和(3)糊精加水混合、制粒、干燥而成。黄原胶或/和羧甲基纤维素质量用量为干物质质量的(2-10)/1000，糊精质量用量为干物质质量的(1-10)/1000，水的质量用量为干物质质量的(20-40)/100。还含有干物质质量(2-6)/100的羧甲基淀粉。所制颗粒为球形，球径为1-30毫米。所制颗粒为圆柱形，柱径为1-30毫米，柱高为1-40毫米。所制颗粒为不规则形，外形最大尺寸为1-40毫米。所制颗粒机械强度大于16牛顿。本发明产品价格低、使用中成品得率高、再生时能量消耗低。

Description

一种乙醇脱水用吸附剂
技术领域
本发明属于吸附剂技术领域，特别涉及一种可用于乙醇生产的脱水用吸附剂。
背景技术
目前，无水乙醇或燃料乙醇生产方法可以分成两大类：其一为蒸馏法，由于在生产过程中乙醇与水会形成共沸混合物，必需用第三种组分(有机溶剂或浓盐溶液)把共沸混合物和水分开，然后通过蒸馏把水从第三种组分中分离出来。蒸馏法主要存在两个缺陷：一是能耗太高，二是有污染物排放。其二为吸附法，生产过程中以石灰、硅胶、分子筛、谷物为吸附剂进行脱水。吸附法蒸馏法相比具有能耗低、无三废排放、成本低的优点，越来越引起业界的广泛关注。分子筛吸附法依据分子筛孔径大小对多组分子进行筛选而达到吸附目的，但存在吸附剂价格偏高、成品得率偏低和失效后只能作为废渣处理从而造成环境污染的缺陷；谷物吸附法中流体通过时吸附剂阻力大，再生时将消耗较多的能量。为此寻找到一种价格低，成品得率高和再生时能量消耗低的吸附剂成为乙醇和燃料乙醇能否实现低成本生产的关键技术。
最初我们采用红薯干、木薯干、马铃薯干、小麦、薯秧、黄原胶、羧甲基淀粉分别粉碎成不同粒度，以单独或多种成分混合后加水形成吸附剂颗粒，这种吸附剂应用在乙醇脱水生产中，虽然能够脱水，但是酸度较高。
发明内容
本发明目的在于提供一种价格低、使用中成品得率高、再生时能量消耗低的乙醇脱水用吸附剂。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种乙醇脱水用吸附剂，由(1)小麦粉或/和玉米粉、(2)黄原胶或/和羧甲基纤维素和(3)糊精加水混合、制粒、干燥而成。
黄原胶或/和羧甲基纤维素质量用量为干物质质量的(2-10)/1000，糊精质量用量为干物质质量的(1-10)/1000，水的质量用量为干物质质量的(20-40)/100。
还含有干物质质量(2-6)/100的羧甲基淀粉。
所制颗粒为球形，球径为1-30毫米。
所制颗粒为圆柱形，柱径为1-30毫米，柱高为1-40毫米。
所制颗粒为不规则形，外形最大尺寸为1-40毫米。
所制颗粒机械强度大于16牛顿。
本发明中，小麦粉、玉米粉为主要原料，可单用或者以任意比例混合使用；黄原胶、羧甲基纤维素为成型剂，可单用或者以任意比例混合使用；羧甲基淀粉、糊精为粘结剂。上述原料以一定比例加水混合后制粒、烘干失水、形成颗粒状吸附剂，颗粒可以是球形、圆柱形或其它不规则形状，具有一定的机械强度。
该吸附剂对水分子具有很强的吸附作用，对乙醇分子则吸附作用很弱，当气态或者液态含水乙醇通过吸附剂后水分子被吸附在吸附剂上，而乙醇分子则顺利通过从而达到脱水的目的。当吸附剂达到饱和状态后可经过烘干使其再生。
本发明吸附剂原料价廉、易得，成品价格低廉，使用寿命长；采用挤压成型加工技术使吸附剂颗粒化，吸附和解析速度快，流体阻力小，操作条件温和，产品得率高，再生能耗低；同时吸附剂使用后还可以作为乙醇原料使用或者被综合利用；吸附剂生产过程及乙醇脱水过程中均无“三废”产生，属于清洁生产工艺，节约了处理三废所需的大量投资及运行费用。
本发明还可用于CO2、N2、O2、空气、天然气等气体的脱水。
具体实施方式
实施例、一种乙醇脱水用吸附剂，将小麦粉、玉米粉、黄原胶、羧甲基淀粉分别粉碎，以一定比例加水混合后挤压成型，形成颗粒状吸附剂，干燥后吸附剂颗粒具有一定的机械强度。
将吸附剂装入吸附塔，让一种热载气流通过吸附层再生；然后含水乙醇通过吸附层，水分子被吸附剂吸附，而乙醇分子则畅通无阻的通过吸附层。载气一般为空气、二氧化碳或氮气。
吸附饱和后让一种热载气通过吸附剂使其再生，进入下一个循环。
吸附前乙醇浓度92.4％(w)，吸附后乙醇浓度为99.7％(w)，质量符合国家燃料乙醇标准GB18350-2001标准和无水乙醇国家标准GB678-90的要求。
所采用的吸附剂也适用于乙醇含量在90％(w)以下含水乙醇的脱水过程。
各实施例中各种成份质量份数及颗粒形状、粒度大小、机械强度见下表：
Figure C20061001788500051
颗粒机械强度利用单颗粒抗压强度测定仪检测，测试方法为：提取样品在80℃烘箱中烘1小时，然后缩分至10g左右，再匀取适量置于载玻片上，刮成直行，待检。从载玻片上待检料的一端顺序依次镊取一粒置于工作台面上，逐渐加负荷直至完全破碎，记下负荷值。测满40粒为止。计算出40粒负荷值的算术平均值，即为该样静压强度值。

Claims (9)

1.一种乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，由(1)小麦粉或/和玉米粉、(2)黄原胶或/和羧甲基纤维素和(3)糊精加水混合、制粒、干燥而成。
2.如权利要求1所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，黄原胶或/和羧甲基纤维素质量用量为干物质质量的(2-10)/1000，糊精质量用量为干物质质量的(1-10)/1000，水的质量用量为干物质质量的(20-40)/100。
3.如权利要求2所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，还含有干物质质量(2-6)/100的羧甲基淀粉。
4.如权利要求2或3所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒为球形，球径为1-30毫米。
5.如权利要求2或3所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒为圆柱形，柱径为1-30毫米，柱高为1-40毫米。
6.如权利要求2或3所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒为不规则形，外形最大尺寸为1-40毫米。
7.如权利要求4所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒机械强度大于16牛顿。
8.如权利要求5所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒机械强度大于16牛顿。
9.如权利要求6所述的乙醇脱水用吸附剂，其特征在于，所制颗粒机械强度大于16牛顿。
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