13-酒精蒸馏技术

精差压蒸馏技术，是我国酒精蒸馏技术进步的必然趋势。
第一节
拉乌尔定律指出：
蒸馏的基本原理
酒精发酵醪液蒸馏的理论基础是拉乌尔定律。
混合液中，蒸气压高（沸点低）的组分，在气相中
的含量总是比液相中的高；反之，蒸气压低（沸点高） 的组分，在液相中的含量总是比气相中的高。 在酒精发酵醪液中，由于酒精和其他各组分的挥发 性能不同，经过多次反复汽化和冷凝，使酒精得以增浓
第十三章 酒精蒸馏技术
第一节 酒精蒸馏的基本原理 第二节 酒精蒸馏的工艺流程 第三节 节能蒸馏新技术——差压蒸馏
蒸馏是分离液体混合物的典型化工单元操作，它利用液体混合物中各组
分挥发性的不同，达到将各组分分离的目的。
酒精蒸馏包括两个过程：
一是将酒精和所有易挥发性物质从发酵醪液中分离出来的过程，称
之为粗馏；经过粗馏可得到粗酒精和酒糟（水和不挥发性杂质），所
多效蒸馏中最常用的工艺流程为双效蒸馏。
进料方式和气液之间相互流动方式组合方式：
(1)并流型； (2)逆流型； (3)混流1型； (4)混流2型； (5)分流型。
操作压力组合方式：
(1)加压—常压； (2)加压—减压；
(3)常压—减压；
(4)减压—减压。
四、差压蒸馏的理论依据

各种浓度的酒精-水混合物，在不同的压力下 有不同的沸点，并且成正比关系，即压力高， 沸点高，压力低，沸点低。 表13-2，不同压力下各塔的操作条件
用设备为醪塔，又称蒸馏塔、粗馏塔。 二是进一步提高酒精浓度，并除去粗酒精中的杂质，使之成为各种 规格的成品酒精和杂醇油等副产物，称之为精馏，所用设备为精馏 塔 。
发酵成熟醪的组成及其分离



发酵成熟醪的成分随原料的种类、生产流程、菌种性 能不同而不同，分成不挥发性成分和挥发性成分两大 类。 不挥发性成分包括甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、无 机盐、酵母菌体、不发酵性及未发酵完的糖、皮壳、 纤维等。这些成分易与酒精等挥发性成分分离，它们 和大部分水一起从醪塔底部排出。 挥发性杂质共有70多种，分成醇类、醛类、酸类和酯 类等四大类。它们和酒精蒸汽一起从醪塔顶部排出， 并一起进入精馏塔。
第一效塔釜用蒸汽加热，塔顶蒸汽作为第二效塔釜再沸
器的加热介质，蒸汽在塔釜再沸器中冷凝。依次逐效进行， 直到最后一效塔顶蒸汽用外来冷却水冷凝。 这样，就有效地利用了固定冷、热介质之间的过剩温 差，使得总能量逐塔、逐级降低，充分利用了各级品位的能
量，从而降低了有效能的损失，提高了热力学效率。
三、多效蒸馏的工艺流程
如乙酸乙酯和甲酸乙酯，应该在塔顶中排出。
②典型的尾级杂质，如异戊醇，挥发系数大于1 小于1 等于1
③中级杂质分离困难（另外甲醇也难分离）
三、杂质的精馏系数K’ 杂质的精馏系数是指杂质的挥发系数和酒精的 挥发系数之比。

更清楚的反应了杂质和酒精在精馏塔内的相互关系 和分离状况。（讨论K’大于小于或等于1）
第三节 节能蒸馏新技术——差压蒸 馏
一、热力学分析 蒸馏过程的节能途径归纳起来有3个方面：
（1）蒸馏过程热能的充分回收利用，使散失到系统之外
的热量降到最低限度；如酒糟、馏出液的显热回收，以
及塔顶酒精蒸气潜热的回收，这是以热力学第一定律为 基础的。
该类节能途径已被普遍采用，并收到一定的节能效
果，但热能的废弃、有效能的损失仍很严重，其中有些 回收的低温热能，往往只能作为另一个过程的热能，因 此，它属于“回收型”节能途径。

五、酒精差压蒸馏的发展动态
我国酒精总产量已达360万吨，但经济水平较落后，与发
达国家比，原料利用率相差无几，但在能耗方面要高50 ％以上。
在酒精生产过程中，蒸馏能耗占总能耗的60％70％。 我国的酒精蒸馏技术主要采用传统的常压蒸馏，蒸 馏汽耗为4.5—6. 0t/t酒精，而发达国家采用差压蒸馏技 术的蒸馏汽耗仅为2.0—2.4 0t/t酒精。因而，推广使用酒
四、醛酯馏分分离的理论基础（乙酸乙酯） 五、杂醇油提取和分离的理论基础（异戊醇） 六、甲醇分离的理论依据单塔、两塔、三塔和多塔蒸馏等 多种蒸馏工艺。 单塔蒸馏的适用于对成品质量与浓度要求不 高的工厂，国外常用于生产浓度为88%(V/V) 的粗酒精，我国一般不采用此工艺 根据精馏塔进料方式的不同，可将两塔流程 分为气相进塔和液相进塔两种形式，如下图：
（2）减少蒸馏过程本身需要的热量，如采用 最佳回流比、适当的塔板结构和塔板数等。 （3）提高蒸馏系统的热力学效率，是以热力 学第二定律为基础的。
二、多效蒸馏的原理
多效蒸馏是以多塔代替原先的单塔，使各塔在不同压力 下工作，前一效压力高于后一效的压力，前一效塔顶蒸汽冷 凝温度略高于后一效塔釜液体的沸腾温度。
和提纯。
一、酒精和杂质的挥发系数K
在发酵醪液沸腾时的平衡系统中，用
1表示气相中酒精含量(质量分数)，用2表
示液相中的酒精含量(质量分数)，两者的比
值称为挥发系数，用K表示。杂质挥发系数
同理。
二、杂质的分类 从乙醇提纯的观点出发，可以把杂质分为头级杂质、尾 级杂质和中级杂质三大类。 ①典型的头级杂质，杂质挥发系数在任何酒精浓度下都大于1，