无水酒精制造之分子筛脱水法

　　分子筛是一种能分离不同大小分子的固体吸附剂，是以二氧化硅和氧化铝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”。而水分子直径2.6A（A是国际长度计量单位“埃”的简称，其换算关系为：1米=10毫米=10微米=10纳米=10埃），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。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99.5%—99.9%（v/v）的无水酒精。

　　具体生产流程可简述为：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150℃左右，过热酒精蒸气进入分子筛吸附床A，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。

　　分子筛吸附水分子以后，吸附水分的能力下降，此时，必须除去分子筛中的水分，可达到再生的要求。分子筛脱析再生是吸热过程，采用高温、负压脱析工艺，有利于分子筛中水分子的脱析。压力下降时，分子筛静吸附容量减少，原来被吸附的水分子会从分子筛中解析出来。解析时，塔内温度逐渐降低，当温度降低到设定值时，解析停止；通过控制系统切换阀门，进行下一周期的吸附过程。

　　生产中的解析过程则是：如分子筛床A已饱和，则先将分子筛床A抽负压，使水分子解析，同时从分子筛床A顶部通入一定量的，经过分子筛床B吸附脱水后的气态无水酒精，用高压蒸汽作为热源，在过热器内加热到180℃~230℃作为分子筛再生载体，进入分子筛床A塔，在高温、低压状态下用酒精气体脱除分子筛内的水分，并将水分带出分子筛床A，解析系统冷凝器用循环水冷却，产生的低浓度淡酒精送到酒精蒸馏塔。再生系统后冷凝器尾气与真空系统相连，通过真空泵保持解析系统真空度。因此生产系统中要有两台分子筛床交替进行吸附和解析，循环使用。

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