真空微波解吸載乙醇活性炭的過(guò)程分析

　　設(shè)計(jì)了載乙醇活性炭真空微波解吸的試驗(yàn)流程，采用近似法測(cè)定了載乙醇活性炭真空微波解吸的出口濃度曲線。闡述了在真空條件下微波解吸負(fù)載有水和乙醇這類低沸點(diǎn)化合物的活性炭的機(jī)理，對(duì)真空微波解吸的分離過(guò)程進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：在各種微波功率下，中期乙醇出口濃度均高于前后期;在320 W 微波功率下，80 s 即出現(xiàn)乙醇出口質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最高峰值54%;在680 W 微波功率下，60 s 即出現(xiàn)乙醇出口質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最高峰值64%;質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的低濃度乙醇水溶液經(jīng)兩次活性炭吸附- 真空微波解吸循環(huán)后，乙醇出口質(zhì)量分?jǐn)?shù)的峰值可達(dá)96%以上。

　　酒精工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的淡酒液主要含有乙醇(4%~8%)、少量脂類和酸類物質(zhì)。目前對(duì)這類淡酒液主要采用直接排放的方法。本試驗(yàn)的目的是用顆�；钚蕴�(GAC)吸附淡酒液中的乙醇，吸附飽和后在真空條件下用微波輻照解吸，以實(shí)現(xiàn)乙醇的回收。

　　微波替代傳統(tǒng)加熱方法用于解吸載乙醇GAC 其明顯的作用是：微波具有選擇性。微波輻照加熱物料后，較易被微波加熱的組分在解吸氣體中的含量較液相中多，難被微波加熱的組分在解吸氣體中的含量較液相中少，分罐收集餾出液，以實(shí)現(xiàn)良好的分離效果。

　　本試驗(yàn)之所以考慮在真空條件下操作是因?yàn)榛�于以下考慮：(1)在反應(yīng)器與冷凝器之間形成壓力梯度，將解吸氣及時(shí)帶出反應(yīng)器冷凝;(2)載乙醇GAC 在微波場(chǎng)中升溫很快。抽走空氣，防止空氣中的氧在高溫下氧化GAC，降低GAC 損耗。

1、試驗(yàn)部分

1.1、儀器與試劑

　　微波裝置為自行改裝的WP800 型格蘭仕家用微波爐，微波功率連續(xù)可調(diào);解吸再生反應(yīng)器由Φ30 mm×200 mm 石英玻璃管和多孔石英玻璃篩板(篩板30 mmi.d.，篩孔1.5 mm i.d.)組成;SHZ- D(Ⅲ)型循環(huán)水式真空泵;78- 1 型磁力加熱攪拌器;SC- 200- 05 型氣相色譜儀;TB- 214 型電子天平。

　　煤質(zhì)顆�；钚蕴�(GAC)，化學(xué)純，由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;氮?dú)猓�工業(yè)級(jí);無(wú)水乙醇，正丙醇，均為分析純。

1.2、試驗(yàn)方法

4.2、真空微波解吸分離過(guò)程分析

　　在以上測(cè)定真空微波解吸出口濃度曲線及對(duì)真空微波解吸載乙醇活性炭機(jī)理探討的基礎(chǔ)上，本文對(duì)真空條件下微波解吸的分離過(guò)程做了以下分析。

　　負(fù)載有多種揮發(fā)性組分的活性炭在真空微波系統(tǒng)中達(dá)到完全解吸或接近完全解吸，以實(shí)現(xiàn)活性炭的再生，重新用于吸附過(guò)程。由于微波具有選擇性，對(duì)不同的物質(zhì)具有不同的加熱效率，可導(dǎo)致解吸過(guò)程中不同物質(zhì)的解吸速率不同，形成尖銳的出口濃度曲線。分罐收集餾出液，可將

　　較低濃度的餾出液重新用于活性炭吸附過(guò)程以進(jìn)一步提純。

　　真空微波解吸即通過(guò)微波的選擇性，形成氣相組成與液相組成的差異，來(lái)實(shí)現(xiàn)分離目的。簡(jiǎn)單蒸餾及常規(guī)精餾利用各組分揮發(fā)性的不同實(shí)現(xiàn)分離，而真空條件下的微波解吸主要利用微波對(duì)各組分加熱效率不同這一點(diǎn)來(lái)達(dá)到分離目的。

5、結(jié)論

　　(1) 采用近似法測(cè)定了載乙醇活性炭真空微波解吸的出口濃度曲線;發(fā)現(xiàn)真空微波解吸載乙醇活性炭過(guò)程的中期乙醇出口濃度高于前后期;

　　(2) 微波功率越高，載乙醇GAC 微波解吸的乙醇出口濃度的峰值越大，且越早出現(xiàn);在功率為320 W 的微波輻照下，80 s 即出現(xiàn)出口濃度的最高峰值54%;在功率為680 W 的微波輻照下，60 s 即出現(xiàn)出口濃度的最高峰值64%;

　　(3) 在關(guān)注分離效果的同時(shí)關(guān)注微波輻照對(duì)活性炭的再生作用，闡述了在真空條件下微波解吸負(fù)載有水和乙醇這類低沸點(diǎn)化合物的活性炭的機(jī)理;分析了真空微波解吸的分離過(guò)程，強(qiáng)調(diào)微波選擇性對(duì)分離效果的作用。