乙醇蒸馏能耗

1. 乙醇的常压蒸馏的实验原理

将液体加热至沸点，使液体变为气体，然后再将蒸气冷凝为液体，这两个过程的联回合操作称为蒸答馏。
蒸馏是分离和纯化液体有机混合物的重要方法之一。当液体混合物受热时，由于低沸点物质易挥发，首先被蒸出，而高沸点物质因不易挥发或挥发的少量气体易被冷凝而滞留在蒸馏瓶中，从而使混合物得以分离。
蒸馏法提纯工业乙醇只能得到95％的乙醇，因为乙醇和水形成恒沸化合物（沸点78.1℃），若要制得无水乙醇，需用生石灰、金属钠或镁条法等化学方法。

2. 关于乙醇蒸馏的问题

77 ℃以下是甲醇，因为它与乙醇相比，相对分子质量小，官能团（结构）相似，专因此沸点小
77-79 ℃是乙属醇
79℃以上是水啦，水单独的沸点是100度
不过这里因为涉及共沸物的问题，所以温度都给的范围
如有问题，欢迎追问

3. 能用蒸馏方法将乙醇和水彻底分开吗为什么

不能。普通的蒸馏的方法提取的并不是纯酒精，因为水和乙醇会形成一种衡沸物，蒸馏只能内将这种衡沸物提容取出来。

正确的方法是，用分流塔可以分离水和乙醇。因为分流塔的原理就是进行多次连续分馏，但是即使这样也不可能将水分绝对的去除，如果想得到更纯的乙醇，可以加入氧化钙将少量的水除去，因为氧化钙会和水反应生成氢氧化钙。

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蒸馏特点

1、通过蒸馏操作，可以直接获得所需要的产品，而吸收和萃取还需要如其它组分。

2、蒸馏分离应用较广泛，历史悠久。

3、能耗大，在生产过程中产生大量的气相或液相。

蒸馏分类

1．按方式分：简单蒸馏、平衡蒸 、精馏、特殊精馏

2．按操作压强分：常压、加压、减压

3．按混合物中组分：双组分蒸馏、多组分蒸馏

4．按操作方式分：间歇蒸馏、连续蒸馏

4. 蒸馏乙醇时，如何计算产率

产率=(总量-余量)/（总量）*100%

5. 把乙醇中的甲醇蒸馏出来需要多少蒸馏温度

甲醇沸点64.8，乙来醇沸点78.4，你源调到65至70度吧。但是二者沸点相差本来就很近，这个温度下也会损失部分乙醇，建议你还是分馏吧，分馏保持70度左右，直到无馏分出现，基本甲醇就没有了，乙醇损失会降低很多
记得加沸石

6. 用25毫升的乙醇蒸馏然后计算回收率该如何算

用25毫升的乙醇蒸馏然后计算回收率测定蒸馏前后的体积就可以计回算出，要得到精确结答果，就要同时考虑体积和密度，最后换算成质量来计算。

利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸汽部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。

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蒸馏其原理以分离双组份混合液为例。将料液加热使它部分汽化，易挥发组分在蒸汽中得到增浓，难挥发组分在剩余液中也得到增浓，这在一定程度上实现了两组分的分离。

利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸汽部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。

7. 如何解决酒精发酵生产中如蒸煮和蒸馏等高能耗问题

无蒸煮技术生产酒精是近年来酒精生产技术的重大突破,已经引起整个酒精工业界的极大关注.这项技术的工业应用是对酒精工业的一次革命,是酒精工业发展史上的一个里程碑.所谓无蒸煮发酵工艺生产酒精,就是原料不经过加热蒸煮,也不需要先进行液化、糖化、分解成单糖.而是将玉米等粉碎成所要求的粒度（或制成粉浆）直接加30-32℃的水入罐,接入发酵剂（曲种）进行发酵,发酵管和管道也不需要灭菌,操作工艺较传统发酵工艺简单.目前这项技术尚没有统一的叫法,有的叫做生料酿酒技术,也有的叫做生淀粉发酵酒精或生谷物发酵酒精等.广义的无蒸煮工艺包括生淀粉发酵、低温蒸煮、膨化技术、中温蒸煮四大类.生淀粉发酵是淀粉原料不经过热处理的酒精生产工艺；低温蒸煮工艺是蒸煮温度在100℃一下的蒸煮工艺,其中包括90~95℃的糊化液化工艺和80~85℃的糊化液化工艺；膨化技术分为气流膨化和挤压膨化两类,其主要原理是通过物理挤压和气流膨化代替传统的高温处理方法,是淀粉颗粒在高压作用下瞬间膨化,以促使植物细胞的破裂.中温蒸煮是介于高温和低温蒸煮之间的蒸煮新工艺,它借助耐高温的α-淀粉酶的耐热性能,在100℃的条件下将原料中淀粉迅速液化和糊化,同时对原料也进行灭菌作用,从而达到蒸煮的目的.

8. 燃料乙醇

燃料乙醇，又叫生物乙醇，是指通过生物处理过程得到的乙醇。如今乙醇已有95%是生物乙醇，只有5%是由原油、天然气或煤炭生产的。目前，乙醇生产主要以淀粉类（粮食作物为主，如玉米、木薯等）和糖类（如甘蔗、甜菜等）作为发酵原料，采用微生物法发酵生产乙醇技术已成熟，但是高昂的原料成本使粮食发酵生产乙醇的工业应用受到限制，同时存在与人争粮或与粮争地等弊端，因此寻找新的原料势在必行。

纤维素（cellulose）是地球上最丰富的可再生资源，据测算年总产量高达1500×10⁸t，其中蕴储着巨大的生物质能。我国每年作物秸秆（如稻草、麦秆等）的产量可达7×10⁸t左右（相当于5×10⁸t标煤）。纤维素是一种多糖物质，每个纤维素大分子是由n个葡萄糖残基（葡萄糖酐），彼此以1-4甙键（氧桥）联结而形成的。如图16.1所示。

图16.1 纤维素结构示意

纤维素在常温下不发生水解，高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下，纤维素的水解反应才显著进行，常用的催化剂是无机酸或纤维素酶。纤维素酶在生物乙醇转化过程中起着非常重要的作用，可将纤维素、半纤维素水解成葡萄糖，为转化为乙醇提供丰富的底物；自然界中的酵母和少数细菌能够在厌氧条件下发酵葡萄糖生成乙醇。其中，纤维素酶水解方程式如下（牟晓红，2009）：

木霉生物学

利用纤维素酶将天然纤维素降解成葡萄糖的过程中，必须依靠纤维素酶的3种组分协同作用完成，即纤维素大分子首先在内切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.4，也称Cx酶、CMC酶、EG）和外切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.91，也称Cl酶、纤维二糖水解酶或CBH）的作用下降解成纤维二糖，再进一步在纤维二糖酶（EC3.2.1.21，也称β-葡萄糖苷酶或CB）作用下生成葡萄糖。

目前，国内外以植物纤维素为原料生产燃料乙醇的各种工艺中，主要有四种糖化发酵工艺，分别是分段糖化与发酵（SHF）、同步糖化发酵（SSF）、同步糖化共发酵（SSCF）和联合生物加工工艺（CBP）。SSCF工艺可以在同一发酵罐中同时进行纤维素酶水解和C₅糖和C₆糖的发酵，该工艺不仅有利于缓解葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用，节省设备投资，还有利于发酵液中乙醇的积累，提高发酵液中最终的乙醇浓度，降低乙醇回收单元中乙醇蒸馏的能耗，大幅度降低生产成本。利用纤维素生产生物乙醇的同步糖化共发酵过程图如图16.2（Carlos Sáez，2000）。

许多微生物都会产生纤维素酶，但最适合于水解纤维素的酶来自于木霉。T.reesei是世界上研究和应用最广泛的纤维素酶工业微生物，它的优点在于它的酶系纤维素酶活性高并且能生产大量的胞外蛋白，它的酶系中60%以上的蛋白是外切酶（CBH），对于结晶性纤维素有很强的降解能力。

图16.2 纤维素原料生产乙醇示意

1998年，南京林业大学在黑龙江建成了完整的植物纤维生产燃料乙醇中试生产线，该生产线日处理农林植物纤维5t（日产乙醇0.8t）。风干植物纤维经蒸汽爆破预处理，纤维素酶制备所用菌株是T.reesei和酵母菌NL05，纤维素酶的制备在20m³的生物反应器中进行，T.reesei以汽喷料为碳源，在一定的搅拌速度和通风量下合成纤维素酶，完成一个产酶周期后酶液用于剩余汽喷料的水解。植物纤维的酶水解在2台32m³的反应器中进行，每天取汽喷料的10%用于纤维素酶的制备，产生的纤维素酶酶解剩余90%的汽喷料。酶解温度（50±1）℃、酶解初始 pH 值4.80。戊糖己糖同步乙醇发酵菌株是毕赤酵母NL02，酶水解液的乙醇发酵在一台5m³的发酵罐中进行。植物纤维汽喷料在纤维素酶的作用下降解成单糖后，经过压滤和洗涤得到一定浓度的水解糖液，水解糖液中的戊糖和己糖被酵母在限制性供氧条件下同步发酵成乙醇。

美国能源部与诺维信合作，投资3000万美元进行纤维素水解酶的开发，研究将玉米秸酶解成糖，再发酵制乙醇；还与DOE合作建设年处理玉米秸200t、生产燃料乙醇6900gal的中试装置，其生产技术分以下几步：先将玉米秸粉碎，用1.1%硫酸预处理；然后加木霉纤维素酶糖化36 h，使纤维素90%转化成葡萄糖；将糖浆冷却至41℃，连续发酵得到浓度为7.5%的乙醇；经蒸馏分子筛吸附脱水，生成99.5%乙醇，废渣经干燥用作燃料。

另外，Stevenson等（2002）报道了利用木霉直接发酵纤维素生产乙醇的方法，这更扩展了木霉发酵生产乙醇的途径。他们从牛粪中分离到一株木霉菌A10，该菌株在厌氧条件下可以将纤维素或者糖类物质直接转化为乙醇，在纤维素含量为50g/L的MM培养基中厌氧培养，乙醇产量为0.4mg/L，通过优化培养条件，采取分阶段预培养和深层厌氧培养后乙醇产量可达2g/L，以葡萄糖作为碳源乙醇产量最高可达5g/L，但以木糖作为碳源，乙醇产量最低。

9. 20ml工业酒精蒸馏后的理论产量是多少

工业酒精的乙醇含量是＞等于95%，所以蒸馏理论产量在大于等于19ml

10. 100ml乙醇的蒸馏产率

摘要 将木质纤维素材料进行生物分离,然后用连续循环利用的氟化氢水解,以生产可发酵糖,其产率约为70 - 75%,