酒精提纯初步方案的制定

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1、酒精提纯初步方案的制定一、酒精的性质和用途二、发酵法酒精生产工艺三、酒精提纯工艺四、总结提高一、酒精的性质和用途酒精的化学名称是乙醇，分子式为C2H5OH，相对分子质量46.07。是无色透明、易挥发、具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。酒精在国民经济中占有重要的地位，特别是对食用酒和燃料酒精的需求很大。酒精的用途按需求量多少可分为三方面：燃料酒精、食用酒精和化工医药用酒精。酒精的性质酒精的用途原料的种类发酵法酒精生产工艺：以淀粉（红薯干或者玉米）为原料，经处理、蒸煮、糖化、发酵、粗馏、精馏而成。二、发酵法酒精生产工艺用于生

2、产酒精的淀粉原料主要有：薯类（甘薯、马铃薯、木薯、山药等）；粮谷类（高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍等）；糖质原料（甘蔗、甜菜、糖蜜等）；野生植物（橡子仁，土茯苓、蕨根、石蒜等）；农产品加工副产品（米糠饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等）；纤维质原料（秸秆、甘蔗渣等）等。原料的的除杂原料的粉碎原料的输送原料处理泥沙、石块和金属杂质除杂方法有筛选、风送除杂和电磁除铁三种原料经粉碎后，受热面积可增加，利于淀粉原料的吸水膨化糊化粉碎方法有干法和湿法粉碎两种原料输送方法有机械输送，气流输送和混合输送3种蒸煮在高温高压条件下进行蒸煮，使植物组织和细胞彻底破裂，淀

3、粉由颗粒变成溶解状态的糊液，目的是使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖。通过高温高压蒸煮后，对原料进行了灭菌作用。温水蒸汽↓↓原料→除杂→粉碎→拌料→泵→蒸煮→成熟蒸煮醪送入糖化锅糖化糖化的目的是将淀粉水解成可发酵性糖。糖化的基本工艺流程：蒸煮醪冷却至糖化温度→加糖化剂使蒸煮醪化液→淀粉糖化→物料巴氏灭菌→糖化醪冷却到发酵温度→用泵将醪液送往发酵或酒母车间发酵酒精发酵的目的是可发酵性糖在酵母菌的作用下，转变为酒精和二氧化碳，获得酒精产品。蒸馏发酵成熟醪的化学组成一般为：含水82%~90%，酒精7%~11%还含有醇、醛、酸、酯等挥发性物质，浸出物、无

4、机盐、酵母泥和其他不挥发性物质以及夹杂物。要得到高浓度和高纯度的酒精，就需要用蒸馏和精馏的方法，把酒精从成熟醪中分离出来。三、酒精提纯工艺蒸馏的基本原理蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的不同而分离组成的方法。通常把酒精和其他挥发性杂质从发酵成熟醪中分离出来的过程，称为蒸馏，也称为粗馏。蒸馏所得到的是含挥发性杂质较多的粗酒精，所用的设备称作醪塔，也称粗馏塔。从塔底排出的废液称为酒糟，其主要成分是水和少量不挥发性物质。三、酒精提纯工艺蒸馏的基本原理除去混在粗酒精中的挥发性杂质和一部分水，进一步提高酒精浓度和纯度的操作过程，称为精馏。精馏有的结果可以得到各种符

5、合产品质量要求的酒精（医药酒精或精馏酒精），所用的设备称为精馏设备。精馏设备除了精馏塔以外，还要视其产品质量要求，安装排醛塔（也称分馏塔）或甲醇塔等。四、总结提高蒸馏分离的目的和依据目的：对液体混合物的分离，提取或回收有用组分依据：液体混合物中各组分挥发性的差异液体混合物：(如:酒精水溶液)挥发性大（乙醇），称为易挥发组分或轻组分（A）挥发性小（水），称为难挥发组分或重组分（B）蒸馏过程的分类简单蒸馏按蒸馏方式：平衡蒸馏精馏常压蒸馏按操作压力：加压蒸馏减压（真空）蒸馏按物系的组分数双组分蒸馏多组分蒸馏间歇蒸馏连续蒸馏按操作方式：普通蒸馏特殊蒸馏按分离难易：

6、pA，pB——溶液上方A、B组分的分压，Pa；pA0，pB0——溶液温度下纯组分的饱和蒸汽压，Pa；xA，xB——液相中A、B组分的摩尔分率。对于理想溶液：1.拉乌尔定律（Raoult’sLaw）7.2.1气液相平衡第二节双组分溶液的气液相平衡2、道尔顿分压定律：——泡点方程液相组成x与温度（泡点）的关系气相组成yA与温度（露点）的关系——露点方程3、组成~温度图（t~x~y图)两条线：气相线（露点线）yA~t关系曲线液相线（泡点线）xA~t关系曲线三个区域：液相区气、液共存区气相区4、x~y图对角线y=x为辅助曲线x~y曲线上各点具有不同的温度；平衡线离

7、对角线越远，挥发性差异越大，物系越易分离。7.2.2挥发度与相对挥发度组分的挥发度:是该物质挥发难易程度的标志，表示。pA、pB——汽液平衡时，组分A,B在气相中的分压；xA、xB——汽液平衡时，组分A,B在液相中的摩尔分率。混合液某组分挥发度:1.挥发度理想溶液则:2.相对挥发度(以α表示)理想气体：一般物系：对于二元物系：yB=1-yAxB=1-xA即——相平衡方程理想溶液：4.平均相对挥发度3.α的物理意义气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比的倍数α标志着分离的难易程度:α愈大,平衡线愈远离对角线，物系愈易分离；α=1,无法用普通蒸馏方法分离

8、。7.2.3非理想溶液1.具有正偏差的溶液正偏差溶液：x=0.89