酒精回收背景资料

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一．乙醇的性质

1.乙醇的物理性质：乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。乙酸的熔点为16.6℃（289.6 K）。沸点117.9℃（391.2 K）。相对密度1.05，闪点39℃，爆炸极限4%～17%（体积）。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体，所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。下为中华人民共和国关于工业乙酸的国家标准。

乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。例如，在油脂的皂化反应中，加入乙醇既能溶解NaOH，又能溶解油脂，让它们在均相（同一溶剂的溶液）中充分接触，加快反应速率，提高反应限度。

2.乙醇的化学性质：酸性乙醇分子中含有极化的氧氢键，电离时生成烷氧基负离子和质子。

CH3CH2OH→（可逆）CH3CH2O- + H+ 乙醇的pKa=15.9，与水相近。乙醇的酸性很弱，但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。

醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱结论：（1）乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。（2）活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。还原性乙醇具有还原性，可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛，而并非喝下去的乙醇。

酯化反应乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用，生成乙酸乙酯。 C2H5OH+CH3COOH－浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O（此为取代反应）“酸”脱“羟基”，“醇”脱“羟基”上的“氢”与氢卤酸反应乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。

氧化反应（1）燃烧：发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水（蒸气），并放出大量的热，不完全燃烧时还生成一氧化碳，有黄色火焰，放出热量完全燃烧：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O （2）催化氧化：在加热和有催化剂（Cu或Ag）存在的情况下进行。 2Cu+O2－加热→2CuO C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O 即催化氧化的实质(用Cu作催化剂）总式：2CH3CH2OH+O2－Cu或Ag→2CH3CHO+2H2O （工业制乙醛）乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。（切记要注酸入醇，酸与醇的比例是1:3）消去反应和脱水反应乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。（1）消去（分子内脱水）制乙烯（170℃浓硫酸） C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O （2）缩合（分子间脱水）制乙醚（140℃浓硫酸） 2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O（此为取代反应）

二．乙醇的用途：

1、是重要的基础化工原料之一，广泛用于有机合成、医药、农药等行业，也是

一种重要的有机溶剂

2、用作自助火锅燃料、野外旅游燃料等

3、常用作分析试剂，也用于制药工业

4、用作基本有机化工原料，也用作有机溶剂,制饮料酒，食品工业

5、抽提溶剂；载色剂；香料溶剂；增香剂；防腐剂。GB 2760-96规定为食品加工助剂。

6、乙醇是重要的有机溶剂，广泛用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等各个方法，占乙醇总耗量的50%左右。乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上，但目前乙醇作为化工产品中间体的用途正在逐步下降，许多产品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再采用乙醇作原料而用其他原料代替。75%的乙醇水溶液具有强杀菌能力，是常用的消毒剂。经过专门精制的乙醇也可用于制造饮料。与甲醇类似，乙醇可作能源使用。有的国家已开始单独用乙醇作汽车燃料或掺到汽油（10%以上）中使用以节约汽油。

7、广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶等有机合成工业

三．乙醇的工业制法

乙醇的生产是在酿酒的基础上发展起来的。远在上古时代人们已将淀粉物质发酵制酒。12世纪在蒸馏葡萄酒时，第一次从酒中分离出酒精。20世纪30年代以前，发酵法是乙醇的唯一工业生产方法。1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油热裂化副产品乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装置（简称乙烯间接水合法）。1947年，美国壳牌化学公司又实现了乙烯直接水合制乙醇的方法。由于该法比间接水合法有显著优点，现已成为生产乙醇的主要方法。

按原料来源，乙醇的工业生产主要有两类：以糖类、淀粉和纤维素等碳水化合物为原料的发酵法和以乙烯为原料的水合法。

（1）发酵法将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后，进行加压蒸煮，使淀粉糊化，再加入一定量的水，冷却至60℃左右并加入淀粉酶，使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖，然后加入酵母菌进行发酵制得乙醇：

（C6H10O5）n

C6H12O6→2CH3CH2OH+2CO2

发酵液中乙醇的质量分数约为6％～10％，并含有乙醛、高级醇、酯类等杂质，经精馏得质量分数为95％的工业乙醇并副产杂醇油。

糖厂副产物糖蜜含有蔗糖、葡萄糖等糖类50％～60％（质量分数），是发酵法制乙醇的良好原料。糖蜜经用水稀释，酸化和加热灭菌处理后，加入硫酸铵、磷酸盐、镁盐等酶的营养盐以及酵母菌，便可发酵生成乙醇。

（2）乙烯水合法 工业上有两种方法，一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法；另一种是乙烯催化直接水合法。

①间接水合法 也称硫酸酯法，反应分两步进行。首先，将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中，生成硫酸酯，再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇，同时有副产物乙醚生成。间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和，乙烯转化率高，但设备腐蚀严重，生产流程长，已为直接水合法取代。

②直接水合法 在一定条件下，乙烯通过固体酸催化剂直接与水反应生成乙醇：

CH 2=CH 2＋H 2O=CH 3CH 2OH

上述反应是放热、分子数减少的可逆反应。理论上低温、高压有利于平衡向生成乙醇的方向移动，但实际上低温、高压受到反应速率和水蒸气饱和蒸气压的限制。工业上采用负载于硅藻土上的磷酸催化剂，反应温度260℃～290℃，压力约7MPa ，水和乙烯的物质的量比为0.6左右，此条件下乙烯的单程转化率仅5％左右，乙醇的选择性约为95％，大量乙烯在系统中循环。主要副产物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等。乙醚与水反应能生成乙醇，故将其返回反应器，以提高乙醇的产率。

无论用发酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物，要得到无水乙醇需进一步脱水。

四．无水酒精制法

含乙醇99.5％以上的酒精称为无水酒精。医用酒精浓度为75％。

无水酒精的制法：

如何检验乙醇是否含水呢？

答：加入白色的无水CuSO4，如果变蓝则说明乙醇中含水。 工业乙醇 新制CaO 无水乙醇 96％

99.5％以上 △