DMAC水溶液中乙酸的吸附分離過程研究.pdf

1、針對N，N-二甲基乙酰胺(N，N-dimethylacetamide，即DMAC)水溶液中低濃度乙酸的分離問題，本文采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂為吸附劑，在乙酸質(zhì)量濃度為0.6％～6.0％的范圍內(nèi)進(jìn)行了吸附平衡、動力學(xué)和固定床動態(tài)吸附的研究。
　　經(jīng)過樹脂選型確定出D301G樹脂作為溶液中乙酸的吸附劑，通過靜態(tài)實驗，研究了溶液中DMAC的含量對吸附結(jié)果的影響，以及D301G樹脂對乙酸的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)過程。結(jié)果表明，DMAC的存

2、在，降低了樹脂的平衡吸附量，但D301G樹脂對于處理低濃度的乙酸仍具有良好的吸附與再生性能;D301G樹脂對乙酸的吸附符合Langmuir等溫吸附方程，在此基礎(chǔ)上，通過熱力學(xué)分析得到吸附熱力學(xué)參數(shù)△Gθ＜0，△Hθ＜0，△Sθ＜0，說明該吸附過程為自發(fā)進(jìn)行、放熱、熵減小的過程;吸附動力學(xué)結(jié)果符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，顆粒擴(kuò)散是樹脂吸附乙酸速率的主要控制步驟。
　　室溫(298K)條件下，在自制離子交換柱中，研究了進(jìn)料流速、進(jìn)口濃度及樹

3、脂裝填量對樹脂動態(tài)吸附穿透曲線的影響。根據(jù)吸附平衡數(shù)據(jù)及吸附穿透曲線，計算得到動態(tài)吸附工程參數(shù)（傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)區(qū)高度），優(yōu)化吸附工藝條件。研究發(fā)現(xiàn)，隨著進(jìn)料流速的增加，傳質(zhì)系數(shù)和傳質(zhì)區(qū)高度增大，傳質(zhì)阻力減小，但吸附穿透點的時間提前，綜合考慮選擇進(jìn)料流速4 mL/min較為適宜;乙酸初始濃度和樹脂裝填量，應(yīng)根據(jù)實際實驗裝置大小和操作要求而定。
　　在上述實驗的基礎(chǔ)上，建立數(shù)學(xué)模型，對樹脂固定床動態(tài)吸附乙酸的穿透曲線進(jìn)行模擬。結(jié)果表明