无水酒精生产工艺简介0-分子筛脱水法
无水酒精生产工艺简介0-分子筛脱水法
物性参数-乙醇
【中文名称】乙醇;酒精;羟基乙烷 【英文名称】ethyl alcohol; ethanol; sprit( of wine) 【结构或分子式】CH3CH2OH 【相对分子量或原子量】46.07 【密度】0.7893 【熔点(℃)】-117.3 【沸点(℃)】78.4 【闪点(℃)】21.1 【蒸气压(Pa)】5866(20℃) 【粘度 mPa·s(20℃)】1.17(20℃) 【折射率】1.3614 【比热 c/J.mol-1k-1 】 -67.4442+1.84252*T-7.29762*10-3*T2+1.05224*10-5*T3 (液) 6.731842+0.2315286*T-12.11626*10-3*T2+2.493482*10-5*T3 (气) 【性状】有酒的气味和刺激的辛辣滋味,无色透明易挥发和易燃液体。 【溶解情况】溶于水,甲醇、乙醚和氯仿。
本工艺采用的是吸附法脱水,常用的吸附剂有石灰、活 性炭、离子交换树脂、分子筛、硅胶等。目前国际上 公认分子筛脱水法节能效果好,以分子筛脱水法生产无 水酒精最常用。
分子筛成分
分子筛是一类具有骨架结构的硅铝酸盐晶体。晶体 内的阳离子和水分子在骨架中有很大的移动自由度, 可进行阳离子交换和可逆地脱水。
无水酒精生产工艺简介
分子筛脱水法
工艺前述
无水酒精的制造与一般酒精制造方法不同,它不能用普 通的精馏方法精馏出来,因为酒精—水混合物在酒精成 分达97.2%(v/v) 时达到它们的共沸点78.15℃,此时汽、 液两相中的酒精含量相等,都是97.2%(v/v),所以采用 普通的精馏方法无法生产出超过97.2%(v/v)的酒精,因 此为了提高酒精浓度,去除多余的水分,则需要采用特 殊的脱水方法才能完成。
工业制取无水乙醇除水的方法
工业制取无水乙醇除水的方法说起工业制取无水乙醇,大家首先想到的可能是酒精瓶里那一小瓶清亮的液体吧?但是啊,要把乙醇从酒精浓度70%提升到99%以上,这可不是喝酒那么简单的事儿。
无水乙醇,也就是含水量低于0.5%的乙醇,在工业生产中用途可广泛了,什么消毒、化学原料、燃料,甚至是我们日常见到的某些化妆品,都是离不开它的。
所以,把乙醇中的水分去掉,成了一个大工程。
可别小看这“除水”这一关,怎么除、怎么去,方法可真不少呢!今天咱们就来聊聊,这些除水的妙招。
最传统也是最经典的方法——分馏法。
分馏这个词听起来就像是某种高深的化学魔法,实际上呢,它就是通过加热让乙醇和水两者分开。
你想啊,乙醇的沸点是78.3°C,水的沸点是100°C,咱们就是加热到一定温度,让乙醇先蒸发出来,然后把它收集到另一个地方,剩下的水就被留在了原来的容器里。
简直就是“水和酒分手”的过程!不过,这个方法有个小小的毛病,就是分馏出来的乙醇浓度也就95%左右,离无水乙醇还是差了点。
想要100%的无水乙醇,光靠分馏那点本事可不够。
唉,人生不如意,十之八九,乙醇除水也一样!那怎么办呢?别着急!咱们就要用到一种叫做“分子筛”的东西了。
你要是觉得分子筛是什么高深的东西,放心,咱给你解释解释。
分子筛其实就像一个超级“精细”的过滤网,能把水分子和乙醇分子“筛”出来。
你看看,它那小小的孔径就像是一个巨大的迷宫,水分子走得比乙醇慢,所以水分就被牢牢卡住了。
这样,乙醇就能顺利通过,水分呢,就被“卡”住了,搞得它水无可逃,想走也走不了。
真是“巧妙至极”,是不是?再来说说另一个有点高大上的方法——共沸法。
这个方法听起来很有点“天马行空”的感觉,但说白了,就是通过加入某些特殊的化学物质,改变乙醇和水的沸点,让它们一起蒸发出来,然后再通过别的办法把水分去除。
它就像是化学界的“调皮鬼”,弄个小小的化学反应,让乙醇和水之间的“亲密关系”更难分开。
然后,就可以借助其他方法把剩下的水去掉,最终得到99.9%的纯净乙醇。
蒸笼馏法生产无水乙醇的生产工艺流程
蒸笼馏法生产无水乙醇的生产工艺流程Distillation method is widely used in the production of anhydrous ethanol. This process involves several steps to remove water content and obtain pure ethanol.Firstly, a batch of raw ethanol with water content is loaded into a distillation column. The distillation column consists of multiple trays or packing materials that facilitate separation of different components based on their boiling points.原料乙醇含有水分的种植药物被装入蒸馏柱中。
蒸馏柱由多个托盘或填充物组成,可以根据不同成分的沸点来进行分离。
Secondly, heat is applied to the distillation column, causing the liquid mixture to boil. As the temperature rises, substances with lower boiling points, such as water and volatile impurities, vaporize and rise through the column.然后,在蒸馏柱中施加热量,使液体混合物开始沸腾。
随着温度的升高,具有较低沸点的物质,比如水和挥发性杂质,开始汽化并通过柱体上升。
Thirdly, as these vaporized constituents reach higher sections of the column where temperatures are cooler, they condense back into liquid form. Pure ethanol has a higher boiling point than water, so it remains in the liquid phase while water transforms into vapor.接下来,这些汽化的组分到达温度较低的柱体部分时会重新凝结为液体。
制备无水乙醇的原理
制备无水乙醇的原理
无水乙醇的制备原理是通过去除乙醇中的水分来得到纯净的乙醇。
常用的制备无水乙醇的方法有物理法和化学法。
物理法中常用的方法是利用分子筛吸附剂或分级蒸馏的原理,通过吸附或分离水分子来制备无水乙醇。
在分子筛吸附剂中,其微孔结构可以选择性地吸附水分子,从而将乙醇中的水分去除。
而分级蒸馏则是利用乙醇和水的沸点不同的特性,通过连续的蒸馏过程,逐渐提纯乙醇并去除其中的水分。
化学法中常用的方法是利用酸或碱的中和反应来去除乙醇中的水分。
例如,可以将乙醇与酸反应,生成乙醇酸盐,并通过蒸馏或过滤等方式将其中的水分去除。
酸性气体也可以被通入到乙醇中,使其与水分发生反应并形成酯类物质,然后通过蒸馏将酯类物质中的水分去除。
此外,也可以利用醇与磷酸的反应,生成醚化合物,并通过蒸馏或浓缩等方法去除其中的水分。
总的来说,制备无水乙醇的原理是利用物理或化学的方法去除乙醇中的水分,得到纯净的乙醇。
不同的方法适用于不同的实际应用场景,选择合适的方法可以提高乙醇的纯度和品质。
制取无水酒精的方法
制取无水酒精的方法经过精馏过后得到的酒精,含酒精量不会大于95.5%(重量),若需要进一步的浓缩,用一般的方法是不可能的,因为在这种乙醇含量时,酒精和水形成了恒沸混合物;在这个浓度时生成的蒸气的组成和液体的组成一样。
为了分出多余的水分,则需采用特殊的脱水方法。
其中一种为真空蒸馏。
其过程为:把酒精放入一种容器中,外接抽真空装置,当达到一定的真空度时(剩余的压力为0.05绝对大气压)可以得到无水酒糟(绝对的)。
可是,在工业上做成这样真空的装置是个非常复杂的事情,以致这种方法在工业上不能较广泛的应用。
在实际生产中,可以用另外的方法。
其二为三元蒸馏,即在酒精水溶液中掺入第三种组分进行蒸馏,使它与水和乙醇形成一种富于水的三元沸混合物。
用作第三种成分的为苯、醋酸乙酯和其他一些物质,目前应用最广的还是以苯为主。
苯与水和乙醇形成三组分恒沸混合物有如下的组成:乙醇18.5%(重量)、水7.4%(重量)、苯74.1%(重量)。
混合物的沸点为64.85℃,即低于乙醇的沸点(78.38℃),也低于乙醇--水恒沸液的沸点(78.15℃)。
因此,添加足量的苯作为夹带剂后,蒸馏时水将全部集中于新形成的三组分恒沸混合物中,作为馏出物从塔顶分出,无水酒精从塔底作为产品排出。
乙醇--水体系恒沸蒸馏的流程如下图所示:1.恒沸蒸馏塔2.笨回收塔3.乙醇回收塔4.全凝器5.分层器含乙醇89.4mol%的恒沸液,送入恒沸蒸馏塔。
塔顶回流是富于苯的回流液,沸恒蒸馏塔塔底引出的是无水酒精,塔顶引出的是三组分恒沸混合物。
恒沸混合物蒸气经冷凝后,在分层器中将其分成二层,上层是富于苯的液相,其量为三组分恒沸液总量的85.8%(体积),回流到恒沸蒸馏塔;下层是贫于苯的液相,其量为三组分恒沸液总量的14.2%(体积),引往苯提馏塔。
苯提留塔塔顶引出的仍是三组分恒沸混合物,可与恒沸蒸馏塔顶的蒸气汇合冷凝,塔底所得是数量不多的稀乙醇,这部分稀乙醇可引往乙醇塔回收,从乙醇塔顶馏出并冷凝的是含乙醇89.4mol%的恒沸液,可送恒沸蒸馏塔作为进料的补充。
95%乙醇制无水乙醇方法
95%乙醇制无水乙醇方法摘要:一、引言二、95%乙醇制无水乙醇的原理1.乙醇的性质与应用2.无水乙醇的制备意义三、95%乙醇制无水乙醇的方法1.蒸馏法1) 蒸馏原理2) 蒸馏过程注意事项2.分子筛吸附法1) 分子筛的选择与作用2) 吸附过程的操作与优化四、制备无水乙醇的实验操作步骤1.乙醇的提纯与浓缩2.引入分子筛吸附装置3.蒸馏过程及收集无水乙醇五、实验中的注意事项及故障处理1.乙醇蒸馏过程中的安全措施2.分子筛吸附过程中的监控3.故障原因分析与解决方法六、无水乙醇的应用领域1.化学实验室2.石油化工行业3.医药领域七、结论正文:一、引言乙醇是一种广泛应用的有机溶剂,具有良好的溶解性和反应性。
在化工、医药、石油等领域有着广泛的应用。
然而,乙醇的水分对其应用效果有一定影响。
为了提高乙醇的应用性能,制备无水乙醇成为了必要步骤。
本文将介绍95%乙醇制无水乙醇的方法,并对实验操作步骤及注意事项进行详细阐述。
二、95%乙醇制无水乙醇的原理1.乙醇的性质与应用乙醇,化学式C2H5OH,是一种无色、具有特殊香味的液体。
乙醇具有良好的溶解性,可以与水、酸、碱等多种物质混合。
在化工领域,乙醇被用作溶剂、催化剂等;在医药领域,乙醇被用于制备药物、消毒等;在石油领域,乙醇可用于提高汽油的辛烷值。
2.无水乙醇的制备意义无水乙醇指的是乙醇含量达到99.5%以上的纯净乙醇。
与95%乙醇相比,无水乙醇的水分含量更低,具有更好的溶解性、反应活性及应用性能。
在实验室、石油化工、医药等领域,对无水乙醇的需求越来越大。
三、95%乙醇制无水乙醇的方法1.蒸馏法蒸馏法是制备无水乙醇的主要方法。
其原理是利用乙醇与水在不同温度下沸点的特性,通过蒸馏过程将乙醇提纯。
(1)蒸馏原理乙醇的沸点为78℃,水的沸点为100℃。
在蒸馏过程中,将95%乙醇加热至78℃左右,乙醇先蒸发出来,再通过冷却装置冷却至室温,收集无水乙醇。
(2)蒸馏过程注意事项1)蒸馏过程中应保持温度稳定,避免温度过高导致乙醇分解。
无水乙醇精制工艺流程
无水乙醇精制工艺流程概述无水乙醇是一种常用的溶剂,广泛应用于化学、制药、印刷等领域。
然而,无水乙醇中常含有少量的水分,对某些应用来说是不可接受的。
需要通过精制工艺将无水乙醇中的水分去除,以获得高纯度的无水乙醇。
本文将详细描述无水乙醇精制工艺流程的步骤和流程。
原料准备1.优质乙醇:选择高纯度(通常要求在99%以上)的乙醇作为原料。
2.脱水剂:选择合适的脱水剂,常用的脱水剂包括四氧化三磷(P4O10)、硫酸(H2SO4)等。
精制工艺流程1.进料和预处理–将优质乙醇引入进料罐中。
–在进料罐中加入适量的脱水剂,并充分搅拌混合。
–将预处理后的混合物输送至下一步工艺单元。
2.蒸馏分离–将预处理后的混合物引入蒸馏塔。
–在蒸馏塔中,通过加热使混合物汽化,形成蒸汽。
–蒸汽在蒸馏塔中向上升,并逐渐冷却凝结。
–在蒸馏塔中,水分和乙醇分子会根据其沸点的差异进行分离,较高沸点的水分会在较低部位凝结成液体,而较低沸点的乙醇会在较高部位凝结成液体。
–收集并提取出凝结的乙醇液体。
3.再生脱水剂–从蒸馏塔底部收集到的水分和乙醇混合物称为尾液。
–尾液中含有未反应完全的脱水剂和其他杂质。
–将尾液输送至再生装置进行处理。
–在再生装置中,将尾液加热,使其中的乙醇汽化并与再生剂(通常为纯净的脱水剂)接触,从而将其中的水分去除。
–通过适当的冷却和凝结过程,再生装置中的水分和乙醇分离。
–收集并提取出凝结的乙醇液体,将其与之前的蒸馏分离步骤中提取的乙醇液体混合。
4.附加处理步骤–对于某些应用来说,对无水乙醇的纯度要求更高,可能需要进行一些附加处理步骤。
–可以对乙醇液体进行再次蒸馏或使用其他纯化技术(如吸附、结晶等)来提高纯度。
5.最终产品收集–将经过精制处理后的无水乙醇输送至最终产品容器中。
–对最终产品进行必要的检测和分析,确保其符合质量标准。
–根据需要,可以对最终产品进行包装、标识和储存等操作。
结论无水乙醇精制工艺流程主要包括原料准备、进料和预处理、蒸馏分离、再生脱水剂和附加处理步骤等环节。
分子筛法生产无水乙醇
3、工艺流程简图4、工艺概述原料酒精(浓度>95%(v/v))自缓冲罐V601通过给料泵P601A/B 送到预热器E601预热后进入蒸发器E602中汽化,当压力达0.28Mpa,温度128度。
再通过过热器E603将温度加热到138度,压力0.28Mpa。
酒汽自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床R601A吸附脱水。
脱水后的酒精蒸汽进入冷凝器E601、E606,冷凝液流入成品暂贮罐V604,经冷却器E607冷却后再到计量罐V605,经泵P605送到罐区。
当KC1、KC5打开,吸附床R601A进行吸附操作时,R601B 进行解析操作。
打开切断阀KC4、经限流阀泄压,打开KC10进行减压脱附。
解析汽经E605A/B/C再生冷凝器冷凝。
经真空泵C600A或B由调节阀HV612调节抽真空到-65Kpa--75 Kpa(绝对压力35Kpa-25 Kpa),开启切断阀KC8、KC9进行冲洗。
部分脱水后的无水酒精蒸汽经过热器E604加热到200度左右,自上而下进入R601B中进行冲洗。
冲洗后经冷凝器E605A/B/C冷凝到淡酒缓冲罐V602中。
冲洗完成后,关闭KC4、KC10、HV612,打开阀KC9将R601B 升压到0.28Mpa时关闭阀KC9、KC8,做好吸附操作准备。
当KC2、KC6打开,KC1、KC5关闭,吸附床B进行吸附操作时,R601A进行解析操作。
打开切断阀KC3、经限流阀泄压,打开KC10进行减压脱附。
解析汽经E605A/B/C再生冷凝器冷凝。
经真空泵C600A或B由调节阀HV612调节抽真空到-65Kpa--75 Kpa(绝对压力35Kpa-25 Kpa),开启切断阀KC9、KC7进行冲洗。
部分脱水后的无水酒精蒸汽经过热器E604加热到200度左右,自上而下进入R601A中进行冲洗。
冲洗后经冷凝器E605A/B/C冷凝到淡酒缓冲罐V602中。
冲洗完成后,关闭KC3、KC10、HV612,打开阀KC9将R601A 升压到0.28Mpa时关闭阀KC9、KC7,做好吸附操作准备。
分子筛工艺说明
无水酒精工艺说明
工艺原理
分子筛吸附法是一项利用分子筛对进料乙醇蒸汽进行吸附解吸水的技术。分子筛材料是一种带有经控制尺寸的微孔颗粒。使用3A型的人造沸石,由于孔径是3A,而水分子是2.8A,乙醇分子是4.4A。因乙醇分子比水分子大,水分子可吸附在孔内,乙醇分子无法吸附被排斥。在含水乙醇蒸汽通过分子筛吸附床时,分子筛将水分吸附,而乙醇蒸汽则通过吸附床,成为干乙醇产品。
◇精心设计的平立面布置,有效利用空间。从而使占地面积最小,操作检修方便,节约安装材料,降低投资成本。
◇完善的安全联锁保护系统和西门子控制系统。由此使装置的安全运行有了可靠保证。
装置规模:70吨/天无水乙醇
分子筛制备无水乙醇实验报告
分子筛制备无水乙醇实验报告1. 引言哎呀,今天咱们聊聊分子筛制备无水乙醇的实验,真是个既有趣又实用的话题呢!无水乙醇,听起来就像是个科学家的秘密武器,没错,它在化学、药物和日常生活中都有一席之地。
你看,今天我们就要把这个神秘的过程一探究竟,就像打开一本厚厚的魔法书一样,心里那个激动啊,简直无法形容!分子筛,这个名字听上去高大上,但其实它就是一些特殊的材料,能选择性地吸附分子,让我们得到想要的无水乙醇。
是不是特别有意思?咱们就从头说起,走起!2. 实验材料与设备2.1 材料首先,得准备好咱们的材料。
要制备无水乙醇,最关键的就是乙醇啦,大家应该都听过吧?市场上有的,大家可以放心使用。
除了乙醇,咱们还需要分子筛,这可是实验的“主角”。
一般用的都是3A分子筛,能够有效吸附水分,真是个靠谱的伙伴。
别忘了,还得准备一些有机溶剂,比如石油醚,这样的配合能让实验更顺利哦。
2.2 设备接下来,咱们得有些设备。
需要用到烧杯、磁力搅拌器、蒸发皿这些基本的器具,听起来是不是有点像化学课上的那些小玩意儿?还有,最好准备一个干燥箱,保证我们的分子筛是干燥的,嘿,这样才能发挥它的“绝技”呢!说到这里,别小看这些设备,每一个都是我们的好帮手,能让整个过程顺畅不少。
3. 实验步骤3.1 准备分子筛好啦,正式开始我们的实验啦!首先,把分子筛放在烘箱里烘干,温度控制在200度左右,保持一两个小时,直到它们完全干燥。
这就像给它们做个“SPA”,让它们变得更加精神焕发!经过这个“美颜”程序后,咱们的分子筛就能更好地工作了。
3.2 反应过程接下来,把干燥好的分子筛放入一个干净的烧杯里,然后加入乙醇。
想象一下,分子筛就像是个“海绵”,它开始吸收周围的水分,而乙醇则在旁边优雅地“舞动”。
接着,打开磁力搅拌器,让乙醇和分子筛充分混合,像是在调制一杯美味的鸡尾酒!这个过程一般持续几个小时,等到你觉得水分已经被吸收得差不多了,就可以停止搅拌了。
4. 结果与讨论4.1 分析结果实验完成后,我们需要把混合物过滤一下,分子筛就像一位忠实的守门员,把水分挡在外面,而无水乙醇则顺利通过。
工业制无水乙醇原理
工业制无水乙醇原理工业制无水乙醇是一项重要的化学工艺,涉及到去除乙醇中的水分,使其纯度达到99.9%以上。
无水乙醇常用于制造药品、溶剂、饮料、香水等领域,并且在医疗、科研、工业等领域有广泛的应用。
下面将详细介绍工业制无水乙醇的原理和制备方法。
首先,我们先了解一下乙醇和水的特性。
乙醇是一种有机化合物,分子式为C2H5OH,是无色、具有特殊气味的液体。
水是一种无色、无味的液体,分子式为H2O。
乙醇和水在一定条件下可以混合形成溶液。
然而,在高浓度的乙醇溶液中,水分对于某些应用而言是不可接受的,因此需要去除。
工业制无水乙醇的原理是利用分子之间的相互作用力差异,实现醇类分子与水分子的分离。
在常温下,乙醇和水的溶解度存在差异。
根据Raoult定律,当两种液体形成溶液时,溶剂中各种组分的蒸气压与其摩尔分数成正比。
乙醇的蒸气压较高,水的蒸气压较低,因此在一定温度下,乙醇蒸气的含水量较低。
基于这个原理,工业制无水乙醇通常采用蒸馏方法。
蒸馏是一种利用液体之间的沸点差异来实现分离的方法。
具体过程如下:首先,将原始乙醇溶液加热至沸腾温度,乙醇开始汽化产生蒸汽;然后,将乙醇蒸汽通过冷凝器冷却,使其转变为液体;接着,将液体蒸汽进一步加热,使其蒸发,再次通过冷凝器冷却,重复以上步骤直到得到所需纯度的乙醇。
除了蒸馏法外,还有其他方法可以制备无水乙醇,如吸附法、分子筛法等。
吸附法是指将乙醇溶液通过吸附剂,如活性炭、分子筛等,吸附住其中的水分,达到去除水分的目的。
分子筛法是利用分子筛材料对乙醇和水之间分子尺寸差异的选择性吸附,从而实现分离。
在工业制无水乙醇过程中,需要注意一些指导意义的因素。
首先,应选择合适的制备方法,并根据具体情况调整操作条件,如温度、压力、物料流量等。
此外,对于废水的处理也是一个重要的环节,需要采用适当的处理方法,避免对环境造成污染。
同时,工业制无水乙醇过程中要保证操作安全,注意防火、防爆等措施,保护生产人员和设备的安全。
分子筛法无水酒精工艺探讨
分子筛法无水酒精生产工艺探讨【山东九九有限公司/曹福禄】1分子筛脱水原理1.1 分子筛定义分子筛是一种能分离不同大小分子的固体吸附剂。
是以SiO2和Al2 O3为主要成分的结晶铝硅酸盐,其晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多直径相同的孔相连。
它能将比孔径小的分子吸附到孔穴内部,把比孔径大的分子排斥在外面,起到筛分分子的作用,因而被称为“分子筛”。
1.2 分子筛再生分子筛使用一定时间以后,吸附水分的能力下降,此时,除去分子筛中的水分,可达到再生的要求。
一般分子筛再生采用干燥热空气作为载体,空气加热到200℃—350℃,在0.3g/cm2~0.5g/cm2压力下,反向通过分子筛层,出口温度150℃~180℃,再生时间根据分子筛吸水饱和情况确定。
1.3酒精脱水3A分子筛1.3.1 选用分子筛的理论依据水分子直径2.6A ,是高度的极性分子,很容易被分子筛吸附,水分子一旦被吸附就会牢牢地固定在晶体上。
酒精分子的直径3.7A,依据水分子和酒精分子直径的不同,酒精脱水选用的是3A分子筛。
A是国际长度计量单位“埃”的简称,其换算关系为:1米=103毫米=106微米=109纳米=1010埃。
1.3.2 分子筛包装贮存分子筛采用纸板桶或铁桶内衬塑料袋密封包装,每桶净重25±0.25kg,贮存于阴凉通风干燥的仓库内为宜。
1.3.3 酒精气相脱水原理分子筛对高温状态下的气相水分子的吸附能力较强,将浓度95%%(体积分数)的酒精蒸气过热至一定温度进入分子筛吸附塔,酒气中的水分子流经分子筛填料层过程中,因分子筛的微孔对水分子有很强的亲和力,就将水分子吸附在微孔内,酒精蒸气中的水绝大部分被吸附除去,实现酒气脱水,从脱水装置排出的酒精气体再进行冷凝、冷却后得到浓度为99.5%%—99.9%%(V/V)的无水酒精。
2分子筛法无水酒精生产工艺流程2.1工艺流程简述:2.1.1 吸附系统浓度95%%(体积分数)的酒精在预热器内用锅炉蒸汽间接加热到100℃~120℃,进入蒸发器内蒸发产生105℃~125℃酒精蒸气,酒精蒸发器用锅炉蒸汽作为热源,产生的酒精蒸气进入过热器,用高压蒸汽加热到过热状态130℃~145℃,过热酒精蒸气进入分子筛吸附塔Ⅰ,酒精蒸气中的气态水分子被分子筛吸附,吸附以后的酒精蒸气经过冷凝、冷却以后得到浓度99.5%%(体积分数)以上的成品无水酒精。
工业酒精生产工艺过程
工业酒精生产工艺过程工业酒精生产工艺过程主要包括原料制备、发酵、蒸馏、脱水和精制等步骤。
原料制备:工业酒精的主要原料是蔗糖、淀粉和纤维素等含有大量可发酵糖的植物材料。
首先,将蔗糖或淀粉等材料进行破碎加工,使其颗粒度适宜于后续发酵过程。
然后,通过糖化反应将淀粉转化为可发酵糖,提高发酵效果。
发酵:将制备好的原料与酵母菌接种混合,将混合物放入发酵罐中进行发酵。
发酵过程主要是利用酵母菌将可发酵糖转化为酒精和二氧化碳的反应。
发酵温度和时间可根据不同的传统工艺和产品规格进行调节,通常在30-35摄氏度下进行。
发酵完成后,得到的液体称为发酵液。
蒸馏:发酵液经过蒸馏过程,将其中的酒精和其他挥发性物质分离出来。
蒸馏过程通常采用连续蒸馏的方式进行,将发酵液加热至沸点,使其中的酒精蒸发,然后经过冷凝器冷却,得到酒精和水的混合物。
脱水:得到的酒精和水混合物还需要进行脱水处理,以去除其中的水分,提高酒精的浓度。
常用的脱水方法有吸附法、蒸汽脱水法和分子筛法等。
其中,分子筛法是一种常用的工业脱水方法,利用分子筛吸附水分子,从而降低酒精中的水含量,提高酒精的纯度。
精制:经过脱水处理后,得到的酒精还需要进行精制过程,以去除其中的杂质和不纯物质。
常用的精制方法包括过滤、蒸馏和萃取等。
过滤是将酒精通过特定的过滤材料,去除其中的固体颗粒和悬浮物。
蒸馏是将酒精再次加热至沸点,使其部分挥发并与冷凝器中的水接触,从而使其中的杂质分离出来。
萃取是利用溶剂或吸附材料将酒精中的杂质吸附或溶解,从而去除杂质。
总结起来,工业酒精生产工艺包括原料制备、发酵、蒸馏、脱水和精制等步骤。
这些步骤的进行可以使原料转化为高纯度的酒精产品,符合工业使用、医药用途和乙醇燃料等需求。
无水乙醇标准
无水乙醇标准首先,无水乙醇是指乙醇中不含水分的纯净乙醇。
它是一种无色、透明的液体,在常温下易挥发。
无水乙醇具有良好的溶解性,可溶解许多有机物和部分无机物,因此在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用。
其次,无水乙醇作为一种重要的工业原料,广泛用于制药、化工、印染、食品等行业。
在制药工业中,无水乙醇可用作药物的溶剂和提取剂;在化工行业中,它可用于合成酯类、醚类、醛类等化合物;在印染行业中,它可用作染料的溶剂;在食品工业中,它可用于食品添加剂的提取和生产。
因此,无水乙醇的质量对于相关行业的生产和产品质量至关重要。
无水乙醇的生产工艺通常采用乙醇脱水法。
乙醇脱水法主要包括物理法和化学法两种。
物理法是利用分子筛吸附剂或膜分离技术将乙醇中的水分去除,而化学法则是通过化学反应将乙醇中的水分转化为其他物质,从而实现脱水的目的。
在生产过程中,需要严格控制反应条件和操作参数,以确保无水乙醇的质量符合标准要求。
无水乙醇标准主要包括外观、纯度、水分含量、酸度、残留溶剂等指标。
外观要求无色透明,不得有机械杂质和悬浮物。
纯度要求高于99.5%,水分含量要求低于0.5%,酸度要求低于0.01mol/L,残留溶剂要求符合国家相关标准。
此外,还需对无水乙醇的密度、挥发性物质、重金属含量等进行检测,以确保产品质量达到标准要求。
综上所述,无水乙醇标准是对无水乙醇产品质量的要求和规定,它涉及到生产、质检、使用等方方面面。
无水乙醇作为一种重要的工业原料,在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用,因此对其质量的要求尤为重要。
生产企业应严格按照标准要求进行生产,并加强质量管理和质量控制,以确保产品质量符合标准要求,为相关行业的生产和产品质量提供保障。
分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺
分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺因乙醇-水物系存在最低恒沸点,故采用普通方法精馏所制得的酒精,其酒精含量不会大于95.57%(m/m),为了提高酒精浓度,必须采取特殊的方法才能实现。
目前工业上无水乙醇的生产方法主要有恒沸精馏、萃取精馏、吸附和膜分离等方法。
在吸附法乙醇脱水中分子筛吸附技术具有能耗低、脱水能力强、产品质量稳定等优点,工业化应用比较普遍"。
本文主要对该技术作较为全面的介绍,以期为行业中相关工作的开展提供一定参考资料。
1分子筛脱水的原理分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。
它具有均匀的微孔结构,分子筛的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。
对于乙醇一水物系来说,由于水和乙醇的临界分子直径分别是2.7埃和4.7埃,因此,水分子可以进入3埃分子筛内部,并被分子筛对水的强极性吸引作用吸附在分子筛内部,而乙醇分子则被阻挡在外,从而实现对水与乙醇的选择性吸附分离凹。
2分子筛变温变压吸附技术生产无水乙醇工艺流程分子筛脱水制备无水乙醇在工艺选择上,根据高浓度酒精的来源不同,可以采用液相乙醇汽化进分子筛脱水工艺流程或蒸馏塔汽相乙醇进分子筛脱水工艺流程。
2.1液相乙醇汽化进分子筛脱水工艺流程液相乙醇汽化进分子筛脱水工艺流程如图1所示。
浓度95%(v/v)的液相乙醇先经过预热器预热,再通过蒸汽加热器进入蒸发器,蒸发产生的乙醇蒸汽经蒸汽过热器过热后进入分子筛A塔。
乙醇蒸汽中的水分子流经分子筛填料层过程中,因分子筛的微孔对水分子有很强的亲和力,就将水分子吸附在微孔内,吸附以后的乙醇蒸气经过冷凝、冷却以后得到浓度为99.5%(v/v)以上的无水乙醇。
分子筛A塔吸附接近饱和时,自动切换至分子筛B塔进料吸附,此时分子筛A塔转入脱附过程。
实验三 无水乙醇的制备
实验三无水乙醇的制备预习要求:1.阅读教材P97-99,实验步骤在98页(用分子筛制备无水乙醇);2.阅读教材P37-41,蒸馏和沸点的测定。
一、实验目的1.学会用分子筛制取无水乙醇的原理和方法;2.巩固蒸馏操作。
二、实验原理分子筛具有高度选择性吸附性能,是由于其结构形成许多与外部相通的均一微孔,凡是比此孔径小的分子可以进入孔道中,而较大分子则留在孔外,借此以筛分各种大小不同的混合物。
3A型分子筛只吸附水等分子,水由于水化而被牢牢地吸附在分子筛中,不吸附乙醇,故能制取无水乙醇。
名称相对分子量mp/℃bp/℃相对密度折光率溶解度/ g·mL-1H2O 乙醇乙醚无水乙醇46.07 -117.3 78.4 0.7893 1.3614 ∞∞∞%的乙醇mL五、仪器装置制备装置蒸馏装置六、实验步骤和现象实验步骤现象和数据记录1. 测样品酒精度;2. 在色谱柱中装入1/3柱高的3A型分子筛,从色谱柱上端加入%的乙醇(使乙醇液面高度略低于分子筛),装上氯化钙干燥管;3. 静置1h;4. 将色谱柱中乙醇全部放入干燥的蒸馏烧瓶中,水浴蒸馏,收集馏分,测量馏分体积;5. 测馏分酒精度。
样品酒精度为% 加入%乙醇mL馏分为mL外观:无色透明液体馏分酒精度为%七、产品和产率原料酒精度:馏分酒精度:回收率:产品外观:无色透明液体八、讨论1. 实验室制备无水乙醇的方法有哪些?答:氧化钙法、分子筛法或阳离子交换树脂脱水法。
2. 为什么本实验所用仪器均需彻底干燥?蒸馏时尾接管为什么要装上氯化钙干燥管?答:因为无水乙醇具有很强的吸水性,所以在操作过程中必须防止水蒸气进入仪器,所用仪器必须事先干燥。
为了防止水分进入蒸馏体系,应在尾接管上装上氯化钙干燥管。
3. 如何检验乙醇中是否含水?答:检验乙醇中是否含有水分,常用的方法有下列两种:⑴取一支干燥洁净的试管,加入制得的无水乙醇2mL,随即加入少量的无水硫酸铜粉末,如果乙醇含有水分则无水硫酸铜变成蓝色硫酸铜。
无水酒精的制备方法讲义
膜分离
膜分离
渗透汽化( Pervaporation, 简称PV)
利用膜对液体混合物中各组分溶解扩散性能的不同而实现 其分离的, 是膜分离技术的热点研究, 适宜于用蒸馏法分离 分离难以分离或不能分离的近沸物、共沸物。
蒸汽渗透(Vapor Permeation, 简称VP)
VP 过程实际上相当于气体分离, 膜的两侧均以蒸汽形 式存在, 过程中没有相变发生。同时, 过热操作是VP 法的 另一个特点。如果操作温度低于进料蒸汽的露点温度, 膜 表面就会凝结料液, 使VP过程变成了PV 过程。
渗透汽化过程根据膜的亲水性和亲有机物性, 可分为两类膜: 一类是优先透水性膜, 另一类 是优先透有机物性膜。优先透水性膜适宜分离 含水量低的酒精水混合物, 如共沸物, 可制得 无水酒精;优先透有机物性膜则适宜分离含酒 精量低的酒精水溶液, 如将发酵过程与渗透汽 化过程耦合, 能及时分离出对发酵具有抑制作 用的产物酒精。
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分子筛吸附法生产无水酒精
分子筛吸附法生产无水酒精
王秀道;尹卓容
【期刊名称】《酿酒科技》
【年(卷),期】2002(000)001
【摘要】分子筛的晶体结构不同于硅胶,活性炭等,具有高吸附性,对H2O,NH3,H2S,CO2等高极性分子具有很高的亲和力,在相对湿度小于30%时,分子得的吸水量比硅胶和氧化铝都高得多,用其生产无水酒精是最佳方案,工艺流程分为:(1)两塔蒸留加分子得;2分子得处理后在蒸镏塔回收;3分子筛处理后送专用塔浓缩。
分子得可再生使用,经2000次再生后,吸创刊容量仅下降30%左右。
【总页数】3页(P24-26)
【作者】王秀道;尹卓容
【作者单位】山东轻工业学院,山东,济南,250100;山东轻工业学院,山东,济
南,250100
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.2;TQ424.25;TQ028
【相关文献】
1.木薯吸附剂固定床吸附法生产无水乙醇 [J], 李沫林;陈砺;严宗诚;王红林
2.分子筛法无水酒精生产工艺探讨 [J], 曹福禄
3.分子筛法无水酒精生产工艺探讨 [J], 曹福禄
4.分子筛吸附法制无水乙醇的机理及工艺 [J], 李浩
5.用钠型分子筛制备无水酒精 [J], 雷武
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物性参数-水
【中文名称】水 【英文名称】water 【结构或分子式】H2O 【相对分子量或原子量】18.01 【密度】相对密度0.99987(0℃) 【沸点(℃)】100 【比热 c/J.mol-1k-1 】 50.8111+0.212938*T-0.630974*10-3*T2+0.0648311*10-5*T3 (液) 32.41502+0.000342214*T+1.285147*10-3*T2-0.440835*10-5*T3 (气) 【性状】无臭无味液体,浅层时几乎无色,深层时呈蓝色。 【用途】是一种最重要的溶剂。用途广泛。 【制备或来源】广泛存在于自然界中。在自然界中以气态、固态、液
分吸 子附 筛床
130℃
冷
凝
器
50℃
无
170℃
水
冷凝器
酒
精
分子筛的化学组成可用以下的实验式表示: M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O 式中: M———金属离子(Na, K, Li, Ca, Mg) ; n ———金属的价数; x ———SiO2的分子数,也是SiO2/Al2O3的克分子比; y ———水分子数。
分子筛结构
各种分子筛的区别,首先是化学组成的 不同。
态存在。 【其他】密度在4℃时最大(1克/毫升),结冰时(冰点0℃)密度减
少,体积增大。在一切的固态和液态物资中,水的热容量最大。
现有工艺分析
现有工艺分析
工艺流程图
蒸 78.8℃ 发 器
放 空 真 空 泵
废液槽
78.8℃
220℃空气 220℃
换
过热器
热 器
25℃
原料罐
140℃
分吸 子附 筛床
物性参数-乙醇
【中文名称】乙醇;酒精;羟基乙烷 【英文名称】ethyl alcohol; ethanol; sprit( of wine) 【结构或分子式】CH3CH2OH 【相对分子量或原子量】46.07 【密度】0.7893 【熔点(℃)】-117.3 【沸点(℃)】78.4 【闪点(℃)】21.1 【蒸气压(Pa)】5866(20℃) 【粘度 mPa·s(20℃)】1.17(20℃) 【折射率】1.3614 【比热 c/J.mol-1k-1 】 -67.4442+1.84252*T-7.29762*10-3*T2+1.05224*10-5*T3 (液) 6.731842+0.2315286*T-12.11626*10-3*T2+2.493482*10-5*T3 (气) 【性状】有酒的气味和刺激的辛辣滋味,无色透明易挥发和易燃液体。 【溶解情况】溶于水,甲醇、乙醚和氯仿。
本工艺采用的是吸附法脱水,常用的吸附剂有石灰、活 性炭、离子交换树脂、分子筛、硅胶等。目前国际上 公认分子筛脱水法节能效果好,以分子筛脱水法生产无 水酒精最常用。
分子筛成分
分子筛是一类具有骨架结构的硅铝酸盐晶体。晶体 内的阳离子和水分子在骨架中有很大的移动自由度, 可进行阳离子交换和可逆地脱水。
例如:各种分子筛的硅铝比分别为:
沸石A 1.5~2; 丝光沸石 9~11。
沸石X 2.1~3.0; 沸石Yபைடு நூலகம்3.1~6.0。
分子筛晶体结构不同,造成分子筛的性 质不同。
硅铝酸盐晶体基元是立体的四面体,再 由基元形成复杂的笼型结构, 图1、图2 分别是A 型分子筛中的β笼的排列和X、 Y型,分子筛的骨架结构如右图。
无水酒精生产工艺简介
分子筛脱水法
工艺前述
无水酒精的制造与一般酒精制造方法不同,它不能用普 通的精馏方法精馏出来,因为酒精—水混合物在酒精成 分达97.2%(v/v) 时达到它们的共沸点78.15℃,此时汽、 液两相中的酒精含量相等,都是97.2%(v/v),所以采用 普通的精馏方法无法生产出超过97.2%(v/v)的酒精,因 此为了提高酒精浓度,去除多余的水分,则需要采用特 殊的脱水方法才能完成。
图1 A型分子筛中 的β笼的排列
图2 X、Y型分子 筛的骨架结构
分子筛吸附原理
分子筛对高温状态下的气相水分子的吸附能力较强, 将浓度95%的酒精蒸汽过热至一定温度进入分子筛 吸附塔,酒气中的水分子流经分子筛填料层过程中, 因分子筛的微孔对水分子有很强的亲和力,就将水 分子吸附在微孔内,酒精蒸汽中的水绝大部分被吸 附除去,实现酒气脱水,从脱水装置排出的酒精气体 再进行冷凝、冷却后得到浓度为99.5%~99.9%的无 水酒精。