Silicalite-2材料吸附分离乙醇/水体系的实验和模拟研究

以MEL型沸石分子筛分离回收有机物稀溶液为背景,从实验和模拟角度研究了乙醇/水体系在silicalite-2材料上的吸附行为。基于文献报道的晶体参数,采用密度泛函理论确定了silcalite-2构型以及含有硅羟基的silicalite-2构型,使用GCMC方法计算了乙醇和水在上述吸附剂上单组份吸附等温线,研究了硅羟基对吸附行为的影响,并应用理想溶液吸附理论(IAST)方法预测了silicalite-2吸附分离乙醇/水体系的分离因子。吸附等温线的实验和模拟结果显示,水吸附符合V型吸附等温线特征,乙醇吸附符合I型吸附等温线特征,硅羟基能够增强水在silicalite-2材料上的吸附能力。对于二元体系分离,随着进料浓度与操作压差的增加,分离因子减小。硅羟基的存在会降低乙醇/水的分离因子,模拟结果与silicalite-2材料渗透汽化分离乙醇/水体系的实验报道一致。