1、無水酒精的制備方法引見.無水酒精 酒精學(xué)名乙醇，它以玉米、小麥、薯類、糖蜜等為原料，經(jīng)發(fā)酵精餾而制成。常壓下酒精水溶液質(zhì)量濃度為95.57%質(zhì)量分?jǐn)?shù)時, 酒精和水構(gòu)成共沸物。無水酒精，又稱絕對酒精，是由95.57%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酒精經(jīng)脫水精制而成的含水量較少的酒精。無水酒精的運用方向主要有兩個:一是研討用純真的無水酒精,其社會需求量少;二是燃料用無水酒精,這方面社會需求量宏大,已成為各國能源的主要補充。中心技術(shù)就是脫去酒精與水共沸混合物中的水含量，使酒精凈含量到達(dá)99.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)以上。. 主要方法吸水劑脫水法特殊的精餾方式膜分別真空脫水超臨界流體萃取法. 吸水劑脫水法 以固體吸水劑如生石灰、分子

2、篩或液態(tài)吸水劑如甘油、汽油脫水。生物質(zhì)吸附如纖維素、玉米粉、 麥稈、 蔗渣、 淀粉、 半纖維素、 木屑、 其他谷物、 農(nóng)產(chǎn)品殘渣等用離子交換樹脂脫水聚苯乙烯鉀型強酸性樹脂如今用的比較多.分子篩吸附 分子篩吸附法是近20年來開展起來的方法, 它在工業(yè)上曾經(jīng)有大規(guī)模運用。分子篩是一類具有骨架構(gòu)造的硅鋁酸鹽晶體, 它對H2O、NH3、H2 S、CO2 等高極性分子具有很強的親和力, 特別是對水, 在低分壓或低濃度、高溫等非常苛刻的條件下仍有很高的吸附容量。分子篩吸附法實現(xiàn)分別的原理主要是位阻效應(yīng)。由于水的分子直徑只需0.28nm, 而酒精的分子直徑為0.44nm, 因此, 水分子可以進(jìn)入分子篩內(nèi)部,

3、 而酒精分子那么被阻撓在外,從而實現(xiàn)對水、甲醇等小分子與酒精的選擇性吸附分別。.生物質(zhì)吸附 1979 年Ladisch 和Dyck最早提出生物質(zhì)吸附，這一工藝精承繼了分子篩吸附低能耗的優(yōu)點, 采用生物質(zhì)吸附劑消除了消費分子篩的污染和能耗, 是分子篩吸附之后的又一創(chuàng)新，并且利用生物質(zhì)吸附消費無水酒精的能耗遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)精餾法和分子篩吸附法。其原理為: 生物質(zhì)高分子中含有大量的親水基團(tuán), 由于水分子與親水基團(tuán)的相互作用, 水可以比乙醇更快更強力的被吸附。關(guān)于溫度對生物質(zhì)吸附劑吸附性能的影響,普通都以為80100 是比較理想的吸附溫度。此時,生物質(zhì)吸附劑對乙醇的吸附相對很小, 可以得到很好的分別效果。不

4、過，生物質(zhì)吸附法制取無水乙醇還是一種新工藝。它的開展還不完善。.特殊的精餾方式恒沸精餾：經(jīng)過向酒精水溶液添加夾帶劑(如苯、環(huán)己烷、戊烷等)進(jìn)展精餾的, 夾帶劑與酒精溶液中的酒精和水構(gòu)成三元共沸物,可獲得純度很高的酒精。加鹽萃取蒸餾：經(jīng)過參與某種添加劑來改動原溶液中酒精和水的相對揮發(fā)度, 從而使原料的分別變得容易。在酒精水溶液中添加萃取劑(如乙二醇、醋酸鉀、氯化鈣、氯化鈉、氯化銅、乙二醇的鹽溶液等)可以改動其平衡曲線, 從而可以使難分別物系轉(zhuǎn)化為容易分別的物系、分別本錢降低。特殊的精餾方式. 恒沸精餾利用苯、水和酒精構(gòu)成低共沸混合物的性質(zhì)，將苯參與酒精中進(jìn)展分餾。苯、 酒精和水三元體系, 在 1

5、atm 下沸點為64. 85, 比酒精的沸點78. 3，酒精水的沸點78. 15都要低得多。在精餾時苯、水、酒精的三元恒沸混合物從塔頂餾出。 三元恒沸物的組成(摩爾分率)為苯 0. 554、 酒精 0. 230、 水 0. 226, 其中水對酒精的摩爾比為 0. 98, 比酒精水恒沸物的這一摩爾比 0. 12, 要大得多。故只需有足量的苯作為夾帶劑, 在精餾時水將全部集中于三元恒沸物中從塔頂餾出。多余的苯在68.25與酒精構(gòu)成二元恒沸混合物被蒸出，而塔底產(chǎn)品為無水酒精。 作為夾帶劑的苯在系統(tǒng)中循環(huán), 補充損失的苯量在正常情況下低于無水酒精產(chǎn)品的1%。工業(yè)多采用此法。 混合物組分共沸物成分w/%

6、沸點/酒精水苯酒精水95.574.43-78.15苯水-8.8391.1769.25酒精苯32.4-67.668.25酒精苯水18.57.474.164.85. 恒沸精餾.加鹽萃取蒸餾加鹽萃取精餾系在酒精水溶液中添加一種固體鹽，利用鹽效應(yīng)破壞體系的共沸組成來制取無水酒精的方法。由于酒精水體系中溶入一種固體鹽，假設(shè)此鹽在溶液中能與水分子締合，那么鹽的存在增大了酒精的相對揮發(fā)度，從而改動了酒精水的氣液平衡，使其共沸點挪動，甚至消逝。例如，有數(shù)據(jù)如下：酒精水體系的共沸組成為95.57%質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)溶有1%的CaCl2時，共沸組成為96.5% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)CaCl2為1.5%時，共沸組成為98.0%

7、質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)溶有1.8%的CaCl2時，酒精水的共沸點即消逝。.膜分別浸透汽化( Pervaporation, 簡稱PV) 利用膜對液體混合物中各組分溶解分散性能的不同而實現(xiàn)其分別的, 是膜分別技術(shù)的熱點研討, 適宜于用蒸餾法分別分別難以分別或不能分別的近沸物、共沸物。蒸汽浸透(Vapor Permeation, 簡稱VP) VP 過程實踐上相當(dāng)于氣體分別, 膜的兩側(cè)均以蒸汽形式存在, 過程中沒有相變發(fā)生。同時, 過熱操作是VP 法的另一個特點。假設(shè)操作溫度低于進(jìn)料蒸汽的露點溫度, 膜外表就會凝結(jié)料液, 使VP過程變成了PV 過程。膜分別. 浸透汽化浸透汽化法( PV) 是目前利用膜法消費無水

8、酒精的主要方法。浸透汽化是以混合物中組分蒸汽壓差為推進(jìn)力, 依托各組分在膜中的溶解與分散速率不同的性質(zhì)來實現(xiàn)混合物分別的過程。料液進(jìn)入浸透汽化膜分別器,膜后側(cè)堅持低的組分分壓, 在膜兩側(cè)組分分壓差的驅(qū)動下, 組分經(jīng)過膜向膜后側(cè)分散,并汽化成蒸汽而分開膜器。其中分散快的組分較多的透過膜進(jìn)入膜后側(cè), 分散慢的組分較少的或很少透過膜,因此可以到達(dá)分別料液的目的。浸透汽化過程根據(jù)膜的親水性和親有機物性,可分為兩類膜: 一類是優(yōu)先透水性膜, 另一類是優(yōu)先透有機物性膜。優(yōu)先透水性膜適宜分別含水量低的酒精水混合物, 如共沸物, 可制得無水酒精;優(yōu)先透有機物性膜那么適宜分別含酒精量低的酒精水溶液, 如將發(fā)酵過程與浸透汽化過程耦合, 能及時分別出對發(fā)酵具有抑制造用的產(chǎn)物酒精。. 浸透汽化. 不同工藝的比較.總結(jié) 精餾工藝作為消費無水酒精的傳統(tǒng)工藝曾經(jīng)沿用幾十年, 具有工藝成熟、 易于產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點, 但是能耗大、 操作要求高的優(yōu)勢使其逐漸被更先進(jìn)的工藝所取代,其開展方向主要集中于降低能耗和研發(fā)新型第三組分。 膜分別技術(shù)因其膜性能的緣由, 尚處于實驗室研討階段,未進(jìn)展大規(guī)模工業(yè)化消費, 但是因其低能耗、 高質(zhì)量的優(yōu)點, 該工藝具備開展?jié)摿? 隨著研討的不斷深化, 使膜性能符合產(chǎn)業(yè)化要求,未來可以大規(guī)模消費無水酒精。 分子篩吸附具有低能耗、 易操作、 易批量消費