● 摘要
燃料乙醇作为一种新能源,不但可以大量地转化生物质能源,缓解能源危机,而且还可以减轻大气污染,带动农业产业化和生态良性循环;其生产工艺的研究具有重要意义。本论文对几种无水乙醇的生产工艺进行实验研究并分析其能量的消耗,最终确定一条木薯发酵的乙醇的深度脱水的最佳工艺。 对于多效降膜蒸发器在含水乙醇蒸馏中的应用于含水乙醇的粗蒸馏,与常用蒸馏方法相比,可降低约15~20%的能耗。使用渗透汽化膜分离脱水的实验室小试装置对含水乙醇进行脱水实验,进行了渗透汽化膜的渗透汽化性能的研究,主要考察了料液浓度、操作温度、膜下游压力和膜面表观流速等操作条件对膜的分离性能的影响,并总结了渗透汽化膜的传质特征;结果表明,在所测范围内,低料液浓度、高操作温度、低膜下游压力和高膜面表观流速下可以使渗透汽化膜的综合效果更好;根据膜的溶解-扩散传质机理,在高浓度酒精溶液下,膜溶解过程是整个渗透汽化过程的控制因素。在含水乙醇的木薯粉吸附脱水实验中,建立了无木薯粉吸附脱水的实验室小试装置并摸索合适的实验条件。以木薯粉为吸附剂,研究当乙醇-水混合物蒸汽通过吸附固定床层时对水的选择吸附性能。采用小试规模的固定床恒温吸附塔,塔内径25mm,有效装填高度为500mm,进料为乙醇-水混合气体。实验主要在不同气速、温度、床层高度、进料浓度条件下,分别测量吸附塔的透过曲线和吸附剂的吸附能力,并进行实验数据的分析和比较,给出吸附等温线,并考察木薯粉对乙醇-水混合气的吸附选择性。实验也证实通过木薯粉乙醇/水蒸汽进行吸附脱水,可以制取99.5wt%以上的无水乙醇。 在以上研究的基础上,通过对多效降膜蒸发技术、渗透汽化膜分离技术和木薯粉吸附脱水三种工艺技术的研究比较,建立了一条低能耗制备无水乙醇的最佳工艺技术路线。整条制备工艺较之常规无水乙醇生产工艺节约能耗约25~40%。
相关内容
相关标签