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无水酒精制造之分子筛脱水法

2019-04-29 14:47:40>

   无水酒精是纯度较高的乙醇水溶液,99.5%的叫无水酒精。无水酒精不是纯净物。不能用蒸馏法制得无水酒精。今天,咱们就来了解下无水酒精制造之分子筛脱水法。

无水酒精

 
  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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关键词:无水酒精
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