乙醇蒸餾能耗

1. 乙醇的常壓蒸餾的實驗原理

將液體加熱至沸點，使液體變為氣體，然後再將蒸氣冷凝為液體，這兩個過程的聯回合操作稱為蒸答餾。
蒸餾是分離和純化液體有機混合物的重要方法之一。當液體混合物受熱時，由於低沸點物質易揮發，首先被蒸出，而高沸點物質因不易揮發或揮發的少量氣體易被冷凝而滯留在蒸餾瓶中，從而使混合物得以分離。
蒸餾法提純工業乙醇只能得到95％的乙醇，因為乙醇和水形成恆沸化合物（沸點78.1℃），若要製得無水乙醇，需用生石灰、金屬鈉或鎂條法等化學方法。

2. 關於乙醇蒸餾的問題

77 ℃以下是甲醇，因為它與乙醇相比，相對分子質量小，官能團（結構）相似，專因此沸點小
77-79 ℃是乙屬醇
79℃以上是水啦，水單獨的沸點是100度
不過這里因為涉及共沸物的問題，所以溫度都給的范圍
如有問題，歡迎追問

3. 能用蒸餾方法將乙醇和水徹底分開嗎為什麼

不能。普通的蒸餾的方法提取的並不是純酒精，因為水和乙醇會形成一種衡沸物，蒸餾只能內將這種衡沸物提容取出來。

正確的方法是，用分流塔可以分離水和乙醇。因為分流塔的原理就是進行多次連續分餾，但是即使這樣也不可能將水分絕對的去除，如果想得到更純的乙醇，可以加入氧化鈣將少量的水除去，因為氧化鈣會和水反應生成氫氧化鈣。

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蒸餾特點

1、通過蒸餾操作，可以直接獲得所需要的產品，而吸收和萃取還需要如其它組分。

2、蒸餾分離應用較廣泛，歷史悠久。

3、能耗大，在生產過程中產生大量的氣相或液相。

蒸餾分類

1．按方式分：簡單蒸餾、平衡蒸 、精餾、特殊精餾

2．按操作壓強分：常壓、加壓、減壓

3．按混合物中組分：雙組分蒸餾、多組分蒸餾

4．按操作方式分：間歇蒸餾、連續蒸餾

4. 蒸餾乙醇時，如何計算產率

產率=(總量-餘量)/（總量）*100%

5. 把乙醇中的甲醇蒸餾出來需要多少蒸餾溫度

甲醇沸點64.8，乙來醇沸點78.4，你源調到65至70度吧。但是二者沸點相差本來就很近，這個溫度下也會損失部分乙醇，建議你還是分餾吧，分餾保持70度左右，直到無餾分出現，基本甲醇就沒有了，乙醇損失會降低很多
記得加沸石

6. 用25毫升的乙醇蒸餾然後計算回收率該如何算

用25毫升的乙醇蒸餾然後計算回收率測定蒸餾前後的體積就可以計回算出，要得到精確結答果，就要同時考慮體積和密度，最後換算成質量來計算。

利用液體混合物中各組分揮發度的差別，使液體混合物部分汽化並隨之使蒸汽部分冷凝，從而實現其所含組分的分離。

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蒸餾其原理以分離雙組份混合液為例。將料液加熱使它部分汽化，易揮發組分在蒸汽中得到增濃，難揮發組分在剩餘液中也得到增濃，這在一定程度上實現了兩組分的分離。

利用液體混合物中各組分揮發度的差別，使液體混合物部分汽化並隨之使蒸汽部分冷凝，從而實現其所含組分的分離。

7. 如何解決酒精發酵生產中如蒸煮和蒸餾等高能耗問題

無蒸煮技術生產酒精是近年來酒精生產技術的重大突破,已經引起整個酒精工業界的極大關注.這項技術的工業應用是對酒精工業的一次革命,是酒精工業發展史上的一個里程碑.所謂無蒸煮發酵工藝生產酒精,就是原料不經過加熱蒸煮,也不需要先進行液化、糖化、分解成單糖.而是將玉米等粉碎成所要求的粒度（或製成粉漿）直接加30-32℃的水入罐,接入發酵劑（曲種）進行發酵,發酵管和管道也不需要滅菌,操作工藝較傳統發酵工藝簡單.目前這項技術尚沒有統一的叫法,有的叫做生料釀酒技術,也有的叫做生澱粉發酵酒精或生穀物發酵酒精等.廣義的無蒸煮工藝包括生澱粉發酵、低溫蒸煮、膨化技術、中溫蒸煮四大類.生澱粉發酵是澱粉原料不經過熱處理的酒精生產工藝；低溫蒸煮工藝是蒸煮溫度在100℃一下的蒸煮工藝,其中包括90~95℃的糊化液化工藝和80~85℃的糊化液化工藝；膨化技術分為氣流膨化和擠壓膨化兩類,其主要原理是通過物理擠壓和氣流膨化代替傳統的高溫處理方法,是澱粉顆粒在高壓作用下瞬間膨化,以促使植物細胞的破裂.中溫蒸煮是介於高溫和低溫蒸煮之間的蒸煮新工藝,它藉助耐高溫的α-澱粉酶的耐熱性能,在100℃的條件下將原料中澱粉迅速液化和糊化,同時對原料也進行滅菌作用,從而達到蒸煮的目的.

8. 燃料乙醇

燃料乙醇，又叫生物乙醇，是指通過生物處理過程得到的乙醇。如今乙醇已有95%是生物乙醇，只有5%是由原油、天然氣或煤炭生產的。目前，乙醇生產主要以澱粉類（糧食作物為主，如玉米、木薯等）和糖類（如甘蔗、甜菜等）作為發酵原料，採用微生物法發酵生產乙醇技術已成熟，但是高昂的原料成本使糧食發酵生產乙醇的工業應用受到限制，同時存在與人爭糧或與糧爭地等弊端，因此尋找新的原料勢在必行。

纖維素（cellulose）是地球上最豐富的可再生資源，據測算年總產量高達1500×10⁸t，其中蘊儲著巨大的生物質能。我國每年作物秸稈（如稻草、麥稈等）的產量可達7×10⁸t左右（相當於5×10⁸t標煤）。纖維素是一種多糖物質，每個纖維素大分子是由n個葡萄糖殘基（葡萄糖酐），彼此以1-4甙鍵（氧橋）聯結而形成的。如圖16.1所示。

圖16.1 纖維素結構示意

纖維素在常溫下不發生水解，高溫下水解也很緩慢。只有在催化劑的作用下，纖維素的水解反應才顯著進行，常用的催化劑是無機酸或纖維素酶。纖維素酶在生物乙醇轉化過程中起著非常重要的作用，可將纖維素、半纖維素水解成葡萄糖，為轉化為乙醇提供豐富的底物；自然界中的酵母和少數細菌能夠在厭氧條件下發酵葡萄糖生成乙醇。其中，纖維素酶水解方程式如下（牟曉紅，2009）：

木霉生物學

利用纖維素酶將天然纖維素降解成葡萄糖的過程中，必須依靠纖維素酶的3種組分協同作用完成，即纖維素大分子首先在內切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.4，也稱Cx酶、CMC酶、EG）和外切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.91，也稱Cl酶、纖維二糖水解酶或CBH）的作用下降解成纖維二糖，再進一步在纖維二糖酶（EC3.2.1.21，也稱β-葡萄糖苷酶或CB）作用下生成葡萄糖。

目前，國內外以植物纖維素為原料生產燃料乙醇的各種工藝中，主要有四種糖化發酵工藝，分別是分段糖化與發酵（SHF）、同步糖化發酵（SSF）、同步糖化共發酵（SSCF）和聯合生物加工工藝（CBP）。SSCF工藝可以在同一發酵罐中同時進行纖維素酶水解和C₅糖和C₆糖的發酵，該工藝不僅有利於緩解葡萄糖對纖維素酶的反饋抑製作用，節省設備投資，還有利於發酵液中乙醇的積累，提高發酵液中最終的乙醇濃度，降低乙醇回收單元中乙醇蒸餾的能耗，大幅度降低生產成本。利用纖維素生產生物乙醇的同步糖化共發酵過程圖如圖16.2（Carlos Sáez，2000）。

許多微生物都會產生纖維素酶，但最適合於水解纖維素的酶來自於木霉。T.reesei是世界上研究和應用最廣泛的纖維素酶工業微生物，它的優點在於它的酶系纖維素酶活性高並且能生產大量的胞外蛋白，它的酶系中60%以上的蛋白是外切酶（CBH），對於結晶性纖維素有很強的降解能力。

圖16.2 纖維素原料生產乙醇示意

1998年，南京林業大學在黑龍江建成了完整的植物纖維生產燃料乙醇中試生產線，該生產線日處理農林植物纖維5t（日產乙醇0.8t）。風干植物纖維經蒸汽爆破預處理，纖維素酶制備所用菌株是T.reesei和酵母菌NL05，纖維素酶的制備在20m³的生物反應器中進行，T.reesei以汽噴料為碳源，在一定的攪拌速度和通風量下合成纖維素酶，完成一個產酶周期後酶液用於剩餘汽噴料的水解。植物纖維的酶水解在2台32m³的反應器中進行，每天取汽噴料的10%用於纖維素酶的制備，產生的纖維素酶酶解剩餘90%的汽噴料。酶解溫度（50±1）℃、酶解初始 pH 值4.80。戊糖己糖同步乙醇發酵菌株是畢赤酵母NL02，酶水解液的乙醇發酵在一台5m³的發酵罐中進行。植物纖維汽噴料在纖維素酶的作用下降解成單糖後，經過壓濾和洗滌得到一定濃度的水解糖液，水解糖液中的戊糖和己糖被酵母在限制性供氧條件下同步發酵成乙醇。

美國能源部與諾維信合作，投資3000萬美元進行纖維素水解酶的開發，研究將玉米秸酶解成糖，再發酵制乙醇；還與DOE合作建設年處理玉米秸200t、生產燃料乙醇6900gal的中試裝置，其生產技術分以下幾步：先將玉米秸粉碎，用1.1%硫酸預處理；然後加木霉纖維素酶糖化36 h，使纖維素90%轉化成葡萄糖；將糖漿冷卻至41℃，連續發酵得到濃度為7.5%的乙醇；經蒸餾分子篩吸附脫水，生成99.5%乙醇，廢渣經乾燥用作燃料。

另外，Stevenson等（2002）報道了利用木霉直接發酵纖維素生產乙醇的方法，這更擴展了木霉發酵生產乙醇的途徑。他們從牛糞中分離到一株木黴菌A10，該菌株在厭氧條件下可以將纖維素或者糖類物質直接轉化為乙醇，在纖維素含量為50g/L的MM培養基中厭氧培養，乙醇產量為0.4mg/L，通過優化培養條件，採取分階段預培養和深層厭氧培養後乙醇產量可達2g/L，以葡萄糖作為碳源乙醇產量最高可達5g/L，但以木糖作為碳源，乙醇產量最低。

9. 20ml工業酒精蒸餾後的理論產量是多少

工業酒精的乙醇含量是＞等於95%，所以蒸餾理論產量在大於等於19ml

10. 100ml乙醇的蒸餾產率

摘要 將木質纖維素材料進行生物分離,然後用連續循環利用的氟化氫水解,以生產可發酵糖,其產率約為70 - 75%,