Odwadnianie etanolu fermentacyjnego na adsorbentach zeolitowych
Variant of the title
Fermentative ethanol dehydration by using zeolite adsorbents
Author
Mirek, Rafał
Promoter
dr hab. inż. Jan Rakoczy
Release date
2006
Publisher
[s.n.]
Language
Polish
Abstract
Celem prowadzonych badań było porównanie właściwości sorpcyjnych zeolitów 3A, 4A, 5A oraz naturalnego klinoptylolitu jako potencjalnych adsorbentów w procesie odwadniania etanolu metodą adsorpcji. Porównano właściwości komercyjnych zeolitów 3A w procesie odwadniania etanolu fermentacyjnego metodą adsorpcji w nieruchomym złożu adsorbentu w fazie gazowej. Ponadto badano selektywność procesu adsorpcji, przeprowadzono pomiary kinetyki adsorpcji z gazowych mieszanin etanol?woda. Wyznaczono ciepła adsorpcji wody i etanolu na wybranych zeolitach typu A. Określono wpływ wybranych parametrów procesu odwadniania na stopień odwodnienia produktu (temperatura procesu, obciążenie złoża kolumny, czas adsorpcji, czas i ciśnienie desorpcji). Dla zeolitów Sylobead MS 564 oraz Atofina NK30 stwierdzono znacznie większe pochłanianie wody w stosunku do ilości pochłanianego etanolu dla tych samych temperatur i ciśnień cząstkowych składników. Jednak dla trzeciego z badanych zeolitów (Atofina EPX) stwierdzono dość silne pochłanianie nie tylko wody ale również etanolu. Badanie cykli adsorpcyjno-desorpcyjnych w kolumnie wykazały, że wszystkie badane adsorbenty mogą być stosowane do odwadniania etanolu. W trakcie kolejnych cykli uzyskano (zgodnie z oczekiwaniami) krótsze czasy przebicia złoża w stosunku do adsorpcji przeprowadzonej na świeżym adsorbencie. Najkorzystniejsze pod względem procesowym wyniki, tj. najdłuższy czas przebicia, uzyskano dla zeolitu Sylobead MS 564.
The aim of PhD thesis was to measure the dynamic adsorption of water and ethanol on microporous zeolite as a potential adsorbent to dehydration fuel ethanol process and to compare sorptive property of microporous zeolites 3A, 4A, 5A and natural -clinoptilolites. As a measure of the drying capability of different zeolites, it is convenient to use a ratio of the amount of water sorption and amount of ethanol sorption on a zeolite at the same temperature, which has been proposed to be called the shape selectivity index.
Ethanol dehydrate process was investigated by using PSA method and kinetics of water sorption on selected zeolites was studied. I also investigated molecular sieves-bed regeneration. Furthermore, the optimal process parameters were determined: process temperature, column load, kind of zeolites, time of adsorption, regeneration pressure and time. The sufficiently bigger rate of water adsorption than ethanol adsorption in the same temperatures and vapour pressure has been found for Sylobead MS 564 and Atofina NK30 zeolites. It showed up that the third type of zeolites, Atofina EPX adsorb water as well as ethanol however, it concerns ethanol adsorbtion from ethanol -nitrogene mixture (not ethanol -water mixture). Researching adsorption -desorption cycles in the column showed, that every adsorbent can be used for ethanol dehydration. Within successive cycles shorter time of bed breakthrough has been obtained (as it was suspected) in comparison to adsorption on pure adsorbent. Most beneficial times for the process, has been obtained for Sylobead MS 564 zeolite.
PKT classification
492700 Przemysł petrochemiczny
490000 Przemysł chemiczny
Department
Faculty of Chemical Engineering and Technology
License
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Access rights
Zasób dostępny wyłącznie z komputerów Biblioteki PK
