模拟移动床吸附和烷烃中少量芳烃的模拟

南京化工大学化学工程学院移动床吸附器，南京，210009）摘要基于模拟移动床吸附动力学过程及烷烃中少量芳香烃条件的实验研究，建立了模拟移动床吸附模型. 被用来进行建模的拟合计算和传递. 质量采用线性驱动力模型来获得轴向扩散系数和总传质系数. 结果表明: 模拟移动床吸附动力学模型的计算值与实验值吻合. 吸附动力学模型计算出的轴向扩散系数与相关公式计算出的数值一致，且与流量成正比. 总传质系数随着进料流量的增加而增加；在该区域内，总传质系数随着温度和质量分数的增加而逐渐增加. 在某些地区，总传质系数随温度升高和质量分数降低而逐渐降低. 在低流速下，该区域和该区域中的总传质系数远小于该区域和该区域中的总传质系数. 以上实验和计算结果为降低直链烷基苯生产过程中循环烷烃中芳烃的含量，实现延长脱氢催化剂的寿命提供了技术依据. 关键词动态吸附，芳烃，模拟，模拟移动床，烷烃CLC No. TQ424. 25在目前的直链烷基苯生产过程中，烷基化单元被脱烷基化. 从塔顶提取的循环烷烃被送到脱氢装置进行再循环. 再循环的烷烃在原料烷烃中包含少量杂质，并在脱氢过程中产生. 萘，联苯等的类型与再循环的烷烃一起进入脱氢装置，并在催化剂上聚合成焦油或焦炭，影响催化剂的使用寿命.

此外，该芳烃与再循环的烷烃一起进入烷基化单元，再循环的烷烃中的一部分将与烯烃冷凝，这不仅增加了消耗量，而且影响了产品的质量. 甚至萃取蒸馏的方法也无法实现. 在目前的方法中，当芳烃的质量分数超过5％时，循环的链烷烃被提取并送至氢化单元进行纯化，这降低了烷基苯的产量. 使用吸附从烷烃中去除芳族烃具有简单和高效的特征. 自1990年代以来，国外已有报道，但仅限于主要停留在实验室阶段的一些专利文献，并且没有对过程特征的具体描述. 国内对此的报道甚至很少. 本文在对烷烃中少量芳香烃吸附的研究基础上，对模拟的移动床吸附过程进行了研究，并通过模型计算讨论了该过程的特点. 为了减少在直链烷基苯的生产中烷烃的循环，芳香剂的含量为延长脱氢催化剂的寿命和增加烷基苯的产率提供了技术基础. 实验中使用的原料和试剂: 烷烃是由杨子公司提供的工业产品；分子筛是工业产品，由泰县化学助剂厂deRosset和Neuzil提供. 该文件表明通过“脉冲实验法”获得的浓度和时间的关系曲线可以代替模拟移动床的轴向浓度曲线. 模拟的移动床操作如图1所示. 1模拟的移动床操作图. ketch模拟的移动床操作南京大学化学技术学报2000年1月22日，接收日期: 1999-04-09 2数学模型由于模型的方程式不同，吸附动力学数学模型的形式很多.

本文以线性驱动力为代表的动态移动床吸附动力学模型拟合并计算了烷烃中芳烃的动态吸附行为. 吸附等温线方程是朗缪尔膨胀方程. 该模型的基本假设如下: 被吸附物的平衡关系符合Langmuir扩展方床中流动相的流动模型. 考虑了塞流的轴向扩散. 传质驱动力由线性驱动力表示. 基于以上假设，可以获得分量i（PejCi，4c），其中: Pej 5c）质量平衡计算: Cf 6a）Cf 6b）Cf VfeCi，6c）由于每个区域的边界条件相互关联，上面的4是二阶偏微分方程组，只有当吸附平衡为线性时，模型才具有解析解. 对于非线性吸附平衡，该模型没有解，只能使用数值解. 在这里，偏微分方程求解器PDECOL用于求解吸附动力学模型方程. 鲁氏实验数据验证了数值解的准确性，所得结果与鲁氏解的结果一致. 3.结果与讨论使用上述模型方程式拟合模拟的移动床动态吸附实验数据，我们还必须知道两个未知参数，即轴向Pe准数和总传质系数k. 这两个参数可以通过模型相关性获得，也可以通过优化吸附动力学的实验数据来获得. 轴向扩散系数D有许多相关模型. 本文中移动床吸附器，可以使用Liles Geankoplis推荐的相关Pe和床层速度来计算轴向Pe，并且可以通过优化实验数据来获得总传质系数k的吸附动力学.

模型计算中使用的参数如表1所示. 表1参数计算模型中的参数床高L / 90床空隙度61qs kg / kg）283bA kg / kg）吸附温度床轴向质量分数的实验值和由吸附动力学模型模拟的计算值. 从上面可以看出，模型拟合的结果与实验数据吻合良好. 由于吸附过程是放热的，因此芳香烃的吸附能力会随着温度的升高而降低. 因此，在373℃的吸附温度下的吸附容量比在353℃下的吸附容量高. 其结果是，吸附剂的吸附容量在一定质量分数时为有限值（平衡吸附容量）. 当温度低时，烷烃竞争吸附的能力增强，并且其吸附容量增加，这降低了芳烃的吸附容量. 因此，353种芳烃的吸附量最大，烷烃的吸附量（最小，性能为353为萃取液，下同）2轴向质量分数的实验值与计算值的比较图2对比计算结果的相关性和计算值表螺旋计算操作条件D10区域区域区域进料流量3. mL / min计算的相关值80进料流量4. mL / min计算的相关值88进料流量6. mL / min计算的相关值是不同温度下的总传质系数由吸附动力学模型模拟的计算值.

数据表明，总传质系数随着区域和区域温度的升高而逐渐增加. 这表明，随着温度升高，传质阻力减小，传质系数增大. 然而，在一个区域和多个区域中，总传质系数随着温度升高而逐渐降低，这表明在该区域中，随着温度升高，传质阻力增大而传质系数减小. 由于区域和区域中的总质量分数降低，因此区域和区域中的总质量传递阻力远大于区域和区域中的总质量传递阻力. 表格数值的模型计算结果运算条件k10区域区域区域芳香族化合物C / C0 = 679679 79进料流量3. mL / min芳香族化合物C / C0 = 503503 40进料流量3. mL / min芳香族化合物的最低C / C0 = 679679芳香族化合物的最低C / C0 = mL / min 53芳香族化合物的C / C0 = mL / min 130进料流速6. mL / min可以看出尽管温度为333 K，353可以提取烷烃和芳烃，但温度为333，提取液中的烷烃含量低，所以温度为353，这是不同芳烃条件下模拟移动床轴向质量分数的实验值进料质量分数和由吸附动力学模型模拟的计算值. 图3表明模型拟合结果与实验数据一致. 从吸附动力学模型模拟的不同进料质量分数的总传质系数，见表3，可以看出，随着质量分数的增加，总传质系数增加，总传质阻力减小.

该区域和该区域中的总传质阻力远大于该区域和该区域中的总传质阻力，因为该区域和该区域中的总质量分数降低了. 表4排出的液体和萃余液中芳烃和烷烃的质量分数比较. 表4分别按比例计算的等离子百分数石蜡提取物操作条件烷烃芳烃/ C0 = 50进料流量3. mL / min芳烃C / C0 = 00芳烃C / C0 = mL / min 42. 00芳烃C / C0 = mL / min 25. 00进料流量6. mL / min 22. 3在不同芳烃进料质量分数下模拟移动床轴向浓度的实验值和计算值的比较. 图4浓缩物的计算结果在不同进料质量分数下的实验结果表明，对于萃取液，芳烃的萃取率随无进料二次浓度的萃取液中烷烃的质量分数大于40％，即有利于回收. 对于提余液，仅无量纲的芳烃浓度为1. 只能萃取不含烷烃的芳烃. 因此，芳香烃的无量纲浓度为1.在不同进料流量下，可以看到模拟移动床轴向浓度的实验值和通过吸附动力学模型的模拟获得的计算值. 模型拟合的结果可以与实验进行比较. 数据吻合很好.

4在不同进料速度下模拟移动床轴向浓度的实验值和计算值的比较图4比较计算结果的结果可以看出轴向扩散系数仅与流动有关速度和粒径，并且粒径不变. 在这种情况下，轴向扩散系数与流速成正比. 该表列出了由Liles和Geankoplis建议的相关性，以及由线性驱动力表示的模拟移动床吸附模型计算出的不同流速下的轴向扩散系数. 可以看出两者基本相同，表明这种相关性. 它适用于模拟的移动床吸附过程，该过程在不同的进料速率下含有少量的芳香烃. 随着进料流速的增加，每个区域中质量分数的分布都会改变. 总传质系数的值在区域之间是相同的，并且随着进料流量的增加而逐渐增加. 这表明，随着进料流量的增加，传质阻力减小，传质系数增大. 随着进料流量的增加，烷烃浓度的拐点上升较晚，这是因为总传质阻力是由液膜传质阻力和颗粒相传质阻力的综合作用引起的，并且流速的增加使液膜阻力减小得更小，相应的S形形状的颗粒相的传质阻力的增大曲线更明显. 进料流速对分离过程的影响也很明显，以进料流mL / min萃取的烷烃含量与以进料流mL / min mL / min萃取的烷烃含量大致相同，且萃余液不含烷烃，因此进料流速为mL / min可以更好地满足工艺要求.

因此，温度为353 K，芳族化合物的无量纲进料质量为mL / min. 在模拟移动床吸附动力学过程的实验研究和烷烃中少量芳烃条件的基础上，建立了模拟移动床的线性移动力模型. 进行拟合计算以获得轴向扩散系数和总传质系数. 从拟合计算结果可以得出以下结论: 1．模拟动态床吸附动力学模型拟合结果与实验数据吻合； 2. 2吸附动力学模型的计算得到的轴向扩散系数与相关公式计算的值一致，且与流量成正比； 3在低进料流速下，总传质系数随温度和区域中区域的质量分数增加而增加. 在某些地区，总传质系数随温度升高和质量分数降低而降低. 由于区域和区域中的总质量分数降低，因此区域和区域中的总质量传递系数远小于区域和区域中的总质量传递系数. 随着进料流量的增加，总传质系数的值在区域之间接近相同的阶次，并随着进料流量的增加而增加. 4在本文的实验条件下，温度为353，因为二次进料的质量分数为1. mL / min，可以更好地满足工艺要求. 本文给出了烷烃中少量芳香烃的模拟移动床吸附动力学过程，并给出了建模和拟合计算的结果. 在生产链烷烃烷基苯的过程中，降低循环烷烃中芳烃的含量，以实现延长的脱氢催化剂，为延长烷基苯的寿命提供技术基础.

该过程中固定床吸附与模拟移动床吸附之间的差异将另行发布. biLangmuir常数Ci流动相中i的无量纲浓度，kg / kg Ci，i的无量纲进料浓度，kg组分数qi. 颗粒中i的无量纲浓度，kg / kg qs颗粒中的饱和浓度， kg / kg PePeclet Kaul Randolph，Donal等人的romgasol ine沸腾和远距离治疗. 5294333，1994 2理查德·贝朗·汉普特·维克尔（Richard Bellown Hampt cvicker）. US 5210333，1993南京: 南京化工大学，1999 4 DeRoss等人的Korous Liquidcol层析色谱预测工具可连续进行当前的吸附分离. 工业化学工程1976,15（261〜2665 Ruthven Principles吸附吸附过程纽约: John Wiley Son，1984 6Lu模拟移动床吸附-离子分离工艺分离科学技术，10 1997,32（12）1993〜20107 Madsen Algorit hm 540. PDECOL，一般的部分偏微分方程. ACM勒索软件，1979（3268 Liles Axialdif填充床的最终作用591〜595模拟运动床吸附吸附芳香化-PARAFFINESEPARATION王恒马正辉，南京，210009首次实验研究了采用分离算法/翅片混合的运动床吸附离子的动力学模型，并通过线性驱动试验对实验结果进行了计算，得出的结果是轴向分散系数变化后的机智温度集中度. 食用汉诺糖降低饲料的比率，随着食用率的增加，总的质量转移系数变得相似. 使用模拟移动床，整体质量转移效率提高，温度降低，浓度降低，氦气降低，降低分离率. adsor pt ionaromaticpar af

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