分子筛吸附工艺计算

操作条件：120℃，0.3MP，150g 3A分子筛，填充密度600mg/ml，原料98w%乙醇，流量140g/h，产品99.9w%乙醇。

由物料衡算求得，吸收水分量：2.6627g/h

床层高度：L=m

ρS =150

0.6×π

4

×1.62.

=124.4cm常压实际装填高度70cm

原料气平均摩尔质量：M=44.7kg/kmol

原料气流量：v=mRT

MP =0.14×8.314×393

44.7×300

=0.0341m3h⁄

气速：u=4v

πD2=4×0.0341

π×(16×10−3)2

=4.71cm s⁄

吸附带长度：Z a=u

K pa v ∙N OF=4.71

4

×4.6=5.4165cm

吸附穿透容量：f(c)=q0(1−Z a

2Z )=q0(1−5.4165

2×70

)=0.96q0

吸附热升温：Q=(C g v+C s w)T i

=(0.58×10−3kcal

g℃

×140g+0.2

kcal

kg℃

×0.15kg)T i

= 2.6627×10−3kg×1000kcal kg

解得：T i=24℃

此温度下饱和蒸汽压：p1=3kp a

原料气的绝对湿度：H=2*18/98*46.15=0.00796 H=18p o/45*(P-p o)，则水蒸气分压：p o=1.98kPa ∴吸附层相对湿度：φ=p o/p1=1.98/3=66%

查等温吸附曲线，平衡吸附量：q0=

则吸附穿透容量：f(c)=0.96q0

穿透时间：T B=f(c)×0.15

2.6627×10−3

=

上面标颜色的地方都是存在疑问的地方：

1，床层高度用堆积密度600mg/ml计算出来是124.4cm，实际装的时候不知道怎么只装了70cm。

2，吸附带长度计算，传质系数和传质单元数怎么计算，公式里参数的选取不是太懂，上面公式里用的是4A的。

3，吸附热升温就是参数选取有没有工具书直接查到的，像98w%乙醇蒸汽的比热。

4，求平衡吸附量q0，求相对湿度，然后查标准曲线，这样做对不对，如果这样做没问题，但我找不到3A分子筛的湿度与吸附量的标准曲线，只有4A的曲线，但4A吸附量比3A多一些。如果用相对湿度的方法计算不太好，那还有什么好的方法测平衡吸附量q0。

5，我用上面的150g3A分子筛在120℃，0.3MP下，提纯98w%乙醇，流量140g/h，产品99.9w%乙醇，产品乙醇浓度低于99.9w%时算作穿透，实际做的过程中乙醇浓度超过99.9w%的时间仅为1小时左右，没有具体理论值做参考，不知道误差有多大，我就想请教计算分子筛用量以及计算穿透时间的计算步骤。这样我就能计算理论值与实验值之间的差距。