木质纤维素水解液糖酸分离系统的研究
离子交换树脂应用在燃料乙醇水解糖酸液分离工艺中有着广阔的应用前景，对解决工业上以石灰石中和水解液的方法所造成的硫酸无法回收再利用，污染环境，乙醇产率低的等问题具有极其重要的意义。本文以离子排斥色谱法为理论研究依据，针对高浓度的糖酸液分离进行了系统的试验和理论研究，为工业中树脂的筛选和动力学研究提供基础数据。
在离子排斥色谱法分离糖酸的基础上，采用静态吸附的方法比较了五种国产工业树脂对糖溶液的吸附能力，初步筛选出001×4和syno7两种型号的树脂，做为木质纤维素水解糖酸液的分离工艺所需的离子交换树脂。并分析了不同温度、pH值、吸附时间、糖浓度等各因素对吸附效果的影响。结果表明：恒温水浴连续震荡12小时，在pH=3.0，T=323K，初始浓度为10％(质量分数)时，001×4树脂对糖酸液中糖的吸附性能达到最好，静态吸附量为304.61 mg/g，吸附率达到29.30％。通过对糖吸附动力学和热力学研究表明，001×4树脂对糖的吸附动力学可用拟二级动力学方程描述。
设计了树脂动态吸附分离实验装置，在进料糖浓度为10％、柱高60cm，分离温度27℃、吸附液流量1.0～1.2ml/min条件下，测定了木质纤维素水解糖酸液的吸附操作穿透曲线。实验结果表明新柱和再生柱的穿透曲线基本一致，符合树脂对糖液和酸液的吸附一分离机理。证明树脂对混合糖酸液具有很好的分离能力，且再生后的树脂柱也具有良好的吸附一脱附性能。
燃料乙醇;离子交换树脂;静态吸附;木质纤维素;水解液;糖酸分离系统;离子排斥色谱法
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
魏刚
2010
中文
TQ352.78
59
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）