❶ 工業制酒精的方法中,當酒精不能再被蒸餾分離時,該如何處理。
真空蒸餾:把酒精放入一種容器中,外接抽真空裝置,當達到一定的真空度時(剩餘的壓力為0.05絕對大氣壓) 可以得到無水酒糟(絕對的)。
化學反應脫水、分子分離脫水、三無共沸混合物蒸餾脫水、萃餾脫水方法。分述如下:
(1) 化學反應脫水,Merek法是用生石灰、氯化鈣為脫水劑,每公升酒精加0.55公斤氯化鈣,經6小時或加壓反應讓脫水劑吸掉酒精的水,再精餾而製得,此法酒精損耗較大.過去我國湖南、山東一些小型廠用此法。
Hiag法是用醋酸鈉混合液具有脫水性,在脫水精餾塔中逆向交換吸收脫水。可製得99.8%無水酒精,損耗0.1~0.5%,每100升無水酒精汽耗65~80公斤,電0.5度,水1.2~1.6噸。
(2)分子分離脫水:用A4型分子篩將96%的酒精通過後,分子篩可把酒精的水份吸附,使酒精統一純度提高到99%以上。離子交換樹脂脫水一般用732型樹脂脫水落,每噸無水酒精需96%酒精1。25噸、電350度,樹脂3.5公斤。武漢、江西一些廠用此法。國外現用氣相過分子篩,據說較省能耗。巴西的usina da pedza 糖廠已採用了此法,是目前世界上最大的氣相分子篩脫水制無水酒精。
(3)三元共沸物蒸餾脫水(稱Melle法)是大規模生產無水酒精最通用的方法。作工業或燃料用的無水酒精,一般用苯作脫帶劑,酒精與水如加入第三種組份一苯,構成三元共沸物,其沸點比三種組分的沸點都低,當在苯脫水塔加熱至64.85℃時,逐步蒸餾出帶了水的苯、酒精液,塔底得到的便是無水酒精。純度可達99.8~99.95%。再由苯回收塔回收苯,循環再作脫帶劑。若用於醫葯、化妝品、香精等的無水酒精因苯有毒,則改用環已烷、乙二醇醋酸鉀為脫帶劑。生產消耗,每百升無水酒精耗汽53~175公斤,苯0.1%,酒精0.45%,冷卻水375公斤/百升噸酒精。
(4)萃取蒸餾 常用萃取劑有甘油、乙二醇、醋酸鉀乙二醇等。在蒸餾塔中酒精氣向上升,而溶劑向下降的逆流萃提:溶劑把酒精水份帶走,無水酒精在塔頂逸出,塔底排出的為有水份的溶劑,溶劑再生後可復用。
近年來,工業上也使用強酸性陽離子交換樹脂(具有極性基團,能強烈吸水)來製取無水酒精
❷ 工業酒精(濃度96%)進一步濃縮成無水乙醇(濃度99%以上)是使用的什麼方法
若要求98%~99%的乙醇,可採用下列方法:
⑴利用苯、水和乙醇形成低共沸混合物的性質,將苯加入乙醇中,進行分餾,在64.9℃時蒸出苯、水、乙醇的三元恆沸混合物,多餘的苯在68.3與乙醇形成二元恆沸混合物被蒸出,最後蒸出乙醇。工業多採用此法。
⑵用生石灰脫水。於100mL95%乙醇中加入新鮮的塊狀生石灰20g,迴流3~5h,然後進行蒸餾。
要99%以上的乙醇,可採用下列方法:
⑴在100mL99%乙醇中,加入7g金屬鈉,待反應完畢,再加入27.5g鄰苯二甲酸二乙酯或25g草酸二乙酯,迴流2~3h,然後進行蒸餾。
金屬鈉雖能與乙醇中的水作用,產生氫氣和氫氧化鈉,但所生成的氫氧化鈉又與乙醇發生平衡反應,因此單獨使用金屬鈉不能完全除去乙醇中的水,須加入過量的高沸點酯,如鄰苯二甲酸二乙酯與生成的氫氧化鈉作用,抑制上述反應,從而達到進一步脫水的目的。
⑵在60mL99%乙醇中,加入5g鎂和0.5g碘,待鎂溶解生成醇鎂後,再加入900mL99%乙醇,迴流5h後,蒸餾,可得到99.9%乙醇。
由於乙醇具有非常強的吸濕性,所以在操作時,動作要迅速,盡量減少轉移次數以防止空氣中的水分進入,同時所用儀器必須事前乾燥好。
生石灰法不會引入雜質或者改變pH什麼的,因為乙醇總是要蒸出來的,如果你想要再純一點可以用分餾柱,那麼應該沒什麼問題了。
❸ 共沸精餾-硫酸鈉脫水法制備無水乙醇的工藝設計
無水乙醇合成方法
【發酵法】
將富含澱粉的農產品如谷類、薯類等或野生植物果實經水洗、粉碎後,進行加壓蒸煮,使澱粉糊化,再加入適量的水,冷卻至60℃左右加入澱粉酶,使澱粉依次水解為麥芽糖和葡萄糖。然後加入酶母菌進行發酵製得乙醇。
【水合法】
以乙烯和水為原料,通過加成反應製取。水合法分為間接水合法和直接水合法兩種。間接水合法也稱硫酸酯法,反應分兩步進行。先把95~98%的硫酸和50~60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反應器吸收反應,60~80℃、0.78~1.96MPa條件下生成硫酸酯。第二步是將硫酸酯在水解塔中,於80~100℃、0.2~0.29MPa壓力下水解而得乙醇,同時生成副產物乙醚。烯直接與水反應生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化劑存在下高溫加壓水合製得。本法流程簡單、腐蝕性小,不需特殊鋼材,副產乙醚量少,但要求乙烯純度高,耗電量大。無論用發酵法或乙烯水合法,製得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即濃度為95%的工業乙醇。
純化方法
市售的無水乙醇一般只能達到99.5%純度,在許多反應中需用純度更高的無水乙醇,經常需自己制備。通常工業用的95.5%的乙醇不能直接用蒸餾法製取無水乙醇,因95.5%乙醇和4.5%的水形成恆沸點混合物。要把水除去,第一步是加入氧化鈣(生石灰)煮沸迴流,使乙醇中的水與生石灰作用生成氫氧化鈣,然後再將無水乙醇蒸出。這樣得到無水乙醇,純度最高約99.5%。純度更高的無水乙醇可用金屬鎂或金屬鈉進行處理。
無色澄清液體。有灼燒味。易流動。極易從空氣中吸收水分,能與水和氯仿、乙醚等多種有機溶劑以任意比例互溶。能與水形成共沸混合物(含水4.43%),共沸點78.15℃。相對密度(d204)0.789。熔點-114.1℃。沸點78.5℃。折光率(n20D)1.361。閉杯時閃點(在規定結構的容器中加熱揮發出可燃氣體與液面附近的空氣混合,達到一定濃度時可被火星點燃時的溫度)13℃。易燃。蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限3.5%~18.0%(體積)