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无水叔丁醇作为一种重要的有机化工原料,广泛用作有机溶剂、添加剂和烷基化剂等,但工业生产的叔丁醇中都含有水并且形成均相最低恒沸物,使得普通精馏难以精制叔丁醇。本文利用吸附分离的方法研究了生物质吸附剂用于叔丁醇-水共沸物分离的可行性。并在此基础上,对生物质吸附剂用于叔丁醇-水共沸物分离过程的最佳吸附条件和最佳再生条件,以及生物质吸附剂对水的吸附过程的吸附机理作了进一步的探索。本文首先利用反气相色谱法对生物质吸附剂CSA用于选择性分离叔丁醇-水共沸物的可行性进行了探究。结果表明CSA可以优先选择性吸附水,并且低温更有利于该分离过程。接着,本文通过正交试验研究了生物质吸附剂CSA在固定床中分离叔丁醇-水共沸蒸汽的吸附过程和再生过程。吸附试验主要通过在不同的床层高度、床层温度、塔釜油浴温度下的叔丁醇的生产能力来确定最佳吸附条件;再生试验主要通过在不同的再生气体流速、再生温度、再生时间下CSA的再生效率来确定最佳再生条件。最后,为了检验CSA的重复使用性能,在其最佳吸附和再生工艺下进行了5次循环吸附-再生试验。实验结果表明CSA固定床吸附分离叔丁醇-水共沸蒸汽的最佳吸附条件为塔釜油浴温度102℃,床层温度84℃,床层高度30cm,各影响因素对叔丁醇生产能力的影响程度大小为塔釜油浴温度>床层温度>床层高度,并且各因素间无相互影响;CSA在固定床中的最佳再生条件为空气流速60L/h,空气温度120,再生时间40min,各影响因素对CSA的再生效率的影响程度大小为空气温度>再生时间>空气流速,并且各影响因素间无相互影响。CSA经过多次再生后再生效率几乎没有变化,表明CSA多次再生后仍可重复使用。最后,本文通过对吸附前、吸附后和再生后的CSA进行FESEM和压汞仪表征,以及利用气相热力学计算CSA分离叔丁醇和水的吸附过程的吸附热和吸附自由能变,研究了其吸附机理。表征结果表明CSA主要由大孔组成,并且在CSA对水的吸附过程中大孔起到了主要的吸附作用。吸附后CSA被水饱和,颗粒由干瘪变得饱满,而热再生后CSA完全再生,几乎回复原貌;热力学计算得到CSA对水的吸附热为-38.3kJ/mol,对叔丁醇的吸附热为-5.46kJ/mol,再次表明了CSA对水的优先吸附性,CSA对叔丁醇和水的吸附自由能变进一步证实了上述结论,并且CSA对水的吸附为放热的、自发的物理吸附过程。