无水酒精生产工艺简介0-分子筛脱水法

分吸 子附 筛床
130℃
冷
凝
器
50℃
无
170℃
水
冷wk.baidu.com器
酒
精
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。
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。
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。
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
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。
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。
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Y 3.1～6.0。
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。