分子筛法无水酒精生产工艺探讨 【山东九九有限公司/曹福禄】 1分子筛脱水原理1.1 分子筛定义 分子筛是一种能分离不同大小分子的固体吸附剂。是以SiO 2 和Al 2 &n bsp; O 3 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”。 1.2 分子筛再生 分子筛使用一定时间以后，吸附水分的能力下降，此时，除去分子筛中的水分，可达到再生的要求。一般分子筛再生采用干燥热空气作为载体，空气加热到200℃—350℃，在0.3g/cm2~0.5g/cm2压力下，反向通过分子筛层，出口温度150℃~180℃，再生时间根据分子筛吸水饱和情况确定。 1.3酒精脱水3A分子筛1.3.1 选用分子筛的理论依据 水分子直径2.6A ，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。A是国际长度计量单位“埃”的简称，其换算关系为：1米=103毫米=106微米=109纳米=1010埃。 1.3.2 分子筛包装贮存 分子筛采用纸板桶或铁桶内衬塑料袋密封包装，每桶净重25±0.25kg，贮存于阴凉通风干燥的仓库内为宜。1.3.3 酒精气相脱水原理 分子筛对高温状态下的气相水分子的吸附能力较强，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、冷却后得到浓度为99.5%%—99.9%%（V/V）的无水酒精。 2分子筛法无水酒精生产工艺流程2.1工艺流程简述：2.1.1 吸附系统 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130℃~145℃，过热酒精蒸气进入分子筛吸附塔Ⅰ，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。酒气冷凝系统采用循环水进行冷却，酒精冷却器夏季用冷冻水或温度较低的一次水进行冷却。 2.1.2 解析系统 经过分子筛Ⅰ塔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Ⅱ塔，在高温、低压状态下用酒精气体脱除分子筛内的水分，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。 两台分子筛床交替进行吸附和解析，循环使用。 2.1.3 水电汽消耗情况 根据生产运行情况分析，用分子筛法生产无水酒精，采用酒精气相吸附、用酒精蒸气作为分子筛再生介质，每生产1吨无水酒精消耗蒸汽2.5吨，电50KW/h，循环水400立方米，一次水0.2吨（机泵冷却水），消耗分子筛2Kg，消耗浓度95%%（体积浓度）的酒精1.08吨。 2.1.4 操作注意事项 2.1.4.1 系统投入运行以前，必须先进行分子筛置换再生。 2.1.4.2 吸附和脱吸时间周期根据无水酒精产品的含水情况进行调整。 2.14.3 严格控制进入分子筛床的酒精蒸气温度，保证分子筛吸附过程所需温度指标，防止在分子筛床形成液相酒精。 2.1.4.4 严格控制解析Ⅱ级冷凝器尾气温度，防止温度过高导致酒精随不凝气损失掉。 2.1.4.5 防止系统超压，防止液相酒精进入分子筛床。 2.1.4.6 遇长时间停机，应将分子筛床与外界彻底隔绝，防止分子筛吸附空气中的水分。 3酒精分子筛气相脱水工艺特点 3.1 常规分子筛脱水方法采用液相浓度95%%（体积分数）的酒精进入分子筛床。根据分子筛对气相水分子的吸附能力较强的特点，本工艺采用气相脱水，酒精蒸气在过热状态进入分子筛床，避免酒精蒸气在分子筛床液化，有利于酒精脱水，提高吸附脱水效率。 3.2 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。 3.3 常规分子筛脱吸再生工艺采用热空气作为脱析载体，热风系统需要投入电加热器、罗茨风机、空气缓冲罐等设备，而且生产中消耗大量的电力能源用来加热空气。本工艺脱吸过程采用过热无水酒精蒸气作为脱析载体，可以减少原有吸附工艺中的热风系统设备投资，同时生产运行耗电少，但是需要高温、高压蒸汽作为热源，对企业蒸汽锅炉有一定的要求。 3.4 由于分子筛具有良好的微孔通道，对酒精中的色素有一定的去除效果。 3.5 分子筛可以多次重复再生使用，只需定期补充少量损耗即可。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/ce1d23e8a2c7aa00b52acfc789eb172ded6399db.html