一種無水乙醇生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種無水乙醇生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無水乙醇是指指濃度大于99% (質(zhì)量)的乙醇，是一種基礎(chǔ)化工原料。在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、油墨、粘合劑、油漆、香料、化妝品、洗滌劑、橡膠等行業(yè)得到廣泛瑩瑩。近年來，隨著世界上能源危機(jī)和使用日趨緊張，無水乙醇的需求迅速增長，無水乙醇在國外最大的消費(fèi)市場是用作燃料，特別是汽車燃料。
[0003]—般制得的工業(yè)乙醇最高濃度為95%。為獲得無水乙醇，可用下列三種方法進(jìn)一步脫水:①用生石灰處理工業(yè)乙醇，使水轉(zhuǎn)變成不溶解的氫氧化鈣，然后蒸出乙醇，再用金屬鈉干燥，這是最老的方法。②三元共費(fèi)蒸餾法，即在蒸餾時(shí)加入第三種物質(zhì)，如苯、環(huán)己烷或其他溶劑，使混合物產(chǎn)生恒沸。該方法得到的產(chǎn)品會(huì)含有大量的殘余溶劑，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而且增加了溶劑和能源的消耗。③用吸附劑處理工業(yè)乙醇，常用的吸附劑有石灰、活性炭、離子交換樹脂、分子篩、硅膠等，目前最為常用的分子篩脫水法節(jié)能效果好，以分子篩脫水是生產(chǎn)無水乙醇最常用的方法。
[0004]現(xiàn)有的無水乙醇生產(chǎn)設(shè)備中存在耗能大、生產(chǎn)效率低、污染大、冷卻水用量大等問題，因此，在無水乙醇生產(chǎn)過程中減少能量消耗和提高設(shè)備的利用率對(duì)降低生產(chǎn)成本十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有無水乙醇生產(chǎn)存在的問題，提供一種能耗低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品純度高、生產(chǎn)成本低的無水乙醇生產(chǎn)裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種無水乙醇生產(chǎn)裝置，包括進(jìn)料栗、酶解罐、發(fā)酵罐、蒸餾罐、過熱器和吸附器，它們依次連接;所述酶解罐的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A，所述酶解罐和發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有攪拌器，攪拌器的上方還設(shè)有攪拌棒，攪拌棒分別設(shè)在酶解罐和發(fā)酵罐的中下段，酶解罐的底部設(shè)有與發(fā)酵罐連接的U型導(dǎo)管，發(fā)酵罐的頂部還設(shè)有加料口，發(fā)酵罐底部通過導(dǎo)管與蒸餾罐的頂部連接，蒸餾罐的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B，所述蒸餾罐頂部設(shè)有與過熱器連通的導(dǎo)汽管A，過熱器通過導(dǎo)汽管B與吸附器連接，吸附器的下方設(shè)有熱交換器A，熱交換器A的底端設(shè)有無水乙醇收集罐。
[0008]進(jìn)一步地，以上所述吸附器的頂部還設(shè)有導(dǎo)汽管B，導(dǎo)汽管B的下方還設(shè)有熱交換器A，熱交換器B的底部還設(shè)有緩沖罐，緩沖罐的底部還設(shè)有淡酒回收罐，緩沖罐通過導(dǎo)管與真空栗連接。
[0009]進(jìn)一步地，以上所述酶解罐的頂部還設(shè)有熱回流管A，發(fā)酵罐頂部還設(shè)有與蒸餾罐連接的熱回流管B。
[0010]進(jìn)一步地，以上所述酶解罐和發(fā)酵罐的內(nèi)部還設(shè)有溫度計(jì)和pH計(jì)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0012]1、本發(fā)明裝置能將發(fā)酵后的粗乙醇直接進(jìn)行精餾和脫水，實(shí)現(xiàn)無水乙醇的連續(xù)生產(chǎn)，操作簡單、提高了工作效率。
[0013]2、本發(fā)明裝置具有能耗低、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的無水乙醇質(zhì)量濃度大于99.5%。
[0014]3、本發(fā)明裝置設(shè)置有蒸餾罐，在淡酒蒸汽進(jìn)入乙醇脫水塔之前，在精餾塔中進(jìn)行蒸餾使其酒精濃度大大提高，解決了將淡酒蒸汽直接應(yīng)用于分子篩吸附脫水，其脫水效率將非常低，導(dǎo)致脫附成本直線上升的技術(shù)問題。
[0015]4、本發(fā)明裝置中設(shè)有真空系統(tǒng)，僅采用抽真空方式即可完成分子篩的再生利用，無需在分子篩再生時(shí)對(duì)分子篩進(jìn)行加熱，節(jié)省了能源，同時(shí)還可回收剩余的淡酒，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0016]5、本發(fā)明設(shè)備設(shè)有多根熱回流管，能將熱能充分的回收利用，降低了能耗，進(jìn)而降低乙醇的生產(chǎn)成本，有效克服了現(xiàn)有設(shè)備耗能大、成本高的問題。
[0017]6、本發(fā)明在酶解罐的底部設(shè)有U型導(dǎo)管，避免了管道阻塞的問題，而大大提高了酶解效率和發(fā)酵效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明無水乙醇生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)識(shí)中:1_進(jìn)料栗，2-酶解罐，3-U型導(dǎo)管，4-發(fā)酵罐，5-蒸餾罐，6-過熱器，7-吸附器，8-熱交換器A，9-無水乙醇接收器B，10-熱交換器B，11-緩沖罐，12-真空栗，13-淡酒回收罐，14-熱回流管A，15-蒸汽進(jìn)口管A，16-攪拌器，17-攪拌棒，18-進(jìn)料口，19-熱回流管B，20-蒸汽進(jìn)口管B，21-導(dǎo)汽管A，22-導(dǎo)汽管B，23-導(dǎo)汽管C。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如附圖1所示，所述無水乙醇生產(chǎn)裝置，包括進(jìn)料栗1、酶解罐2、發(fā)酵罐4、蒸餾罐5、過熱器6和吸附器7，它們依次連接;所述酶解罐2的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A 15，所述酶解罐2和發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有攪拌器16，攪拌器16的上方還設(shè)有攪拌棒17，攪拌棒17分別設(shè)在酶解罐2和發(fā)酵罐的中下段，酶解罐2的底部設(shè)有與發(fā)酵罐4連接的U型導(dǎo)管3，發(fā)酵罐4的頂部還設(shè)有加料口 18，發(fā)酵罐4底部通過導(dǎo)管與蒸餾罐5的頂部連接，蒸餾罐5的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B 20，所述蒸餾罐5頂部設(shè)有與過熱器6連通的導(dǎo)汽管A 21，過熱器6通過導(dǎo)汽管C23與吸附器7連接，吸附器7的下方設(shè)有熱交換器A 8，熱交換器A 8的底端設(shè)有無水乙醇收集觸9。
[0023]所述吸附器7的頂部還設(shè)有導(dǎo)汽管B22，導(dǎo)汽管B 22的下方還設(shè)有熱交換器B 10，熱交換器B 10的底部還設(shè)有緩沖罐11，緩沖罐11的底部還設(shè)有淡酒回收罐13，緩沖罐11通過導(dǎo)管與真空栗12連接。
[0024]所述酶解罐2的頂部還設(shè)有熱回流管A14，發(fā)酵罐4頂部還設(shè)有與蒸餾罐5連接的熱回流管B19。所述酶解罐2和發(fā)酵罐4的內(nèi)部還設(shè)有溫度計(jì)和pH計(jì)。
[0025]使用時(shí)，開啟進(jìn)料栗I，用進(jìn)料栗I將淀粉漿液輸送至酶解罐2，從蒸汽進(jìn)口管A15通入蒸汽，控制溫度在60°C，然后用進(jìn)料栗2將淀粉酶溶液輸送至酶解罐2，控制酶解的溫度為80 0C、pH為6.5、酶解時(shí)間為60min，酶解過程中開啟攪拌器16對(duì)物料進(jìn)行攪拌，得酶解產(chǎn)物；打開酶解罐2下方的U型導(dǎo)管3上的閥門，將酶解產(chǎn)物送入發(fā)酵罐，酶解產(chǎn)物排出后即可打開熱回流管A 14上方的閥門，剩余的水蒸氣即可用于第二批淀粉漿液的發(fā)酵，打開熱回流管B19上方的閥門，酶解產(chǎn)物冷卻過程中產(chǎn)生的熱量排入蒸餾罐5，可用于粗酒精的蒸餾，將酶解產(chǎn)物冷卻至33°C后，打開進(jìn)料口 18上方的蓋子，從進(jìn)料口 18加入酵母，將蓋子蓋上，控制pH為5.5，開啟攪拌器16對(duì)物料進(jìn)行攪拌，發(fā)酵培養(yǎng)55h，即可得到粗乙醇。打開發(fā)酵罐4底部導(dǎo)管上的閥門，將粗乙醇輸送至蒸餾罐5，從蒸餾罐5的底部通入蒸汽，控制溫度為78°C，精餾罐不揮發(fā)的液體從罐底部的出液管排除，乙醇蒸發(fā)后從蒸餾罐5頂部的導(dǎo)汽管A進(jìn)入過熱器，加熱至140°C，得到乙醇水蒸汽，乙醇水蒸汽經(jīng)過導(dǎo)汽管C 23進(jìn)入吸附器7進(jìn)行吸附脫水，吸附器7的內(nèi)部裝有分子篩，水分被分子篩吸收，得到無水乙醇蒸汽，無水乙醇蒸汽經(jīng)過熱交換器8冷卻后得到無水乙醇，無水乙醇再流入無水乙醇收集器9。當(dāng)吸附器7水濃度接近飽和時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)汽管C23上方的閥門，停止通入乙醇水蒸汽，啟動(dòng)真空栗12，同時(shí)打開導(dǎo)汽管B上方的閥門，抽真空控制真空度為_0.08Mpa，，抽真空時(shí)間為2min，在抽真空時(shí)，抽取的低濃度乙醇蒸汽被換熱器ClO換熱成低濃度乙醇溶液后進(jìn)入緩沖罐11，隨后排入淡酒回收罐13，即可完成分子篩的再生，又可更好的回收淡酒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無水乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括進(jìn)料栗(I)、酶解罐(2)、發(fā)酵罐(4)、蒸餾罐(5)、過熱器(6)和吸附器(7)，它們依次連接;所述酶解罐(2)的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A(15)，所述酶解罐(2)和發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有攪拌器(16)，攪拌器(16)的上方還設(shè)有攪拌棒(17)，攪拌棒(17)分別設(shè)在酶解罐(2)和發(fā)酵罐的中下段，酶解罐(2)的底部設(shè)有與發(fā)酵罐(4)連接的U型導(dǎo)管(3)，發(fā)酵罐(4)的頂部還設(shè)有加料口(18)，發(fā)酵罐(4)底部通過導(dǎo)管與蒸餾罐(5)的頂部連接，蒸餾罐(5)的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B(20)，所述蒸餾罐(5)頂部設(shè)有與過熱器(6)連通的導(dǎo)汽管A(21)，過熱器(6)通過導(dǎo)汽管C(23)與吸附器(7)連接，吸附器(7)的下方設(shè)有熱交換器A(S)，熱交換器A(S)的底端設(shè)有無水乙醇收集罐(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無水乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述吸附器(7)的頂部還設(shè)有導(dǎo)汽管B(22)，導(dǎo)汽管B(22)的下方還設(shè)有熱交換器B(1)，熱交換器B(1)的底部還設(shè)有緩沖罐(U)，緩沖罐(11)的底部還設(shè)有淡酒回收罐(13)，緩沖罐(11)通過導(dǎo)管與真空栗(12)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無水乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述酶解罐(2)的頂部還設(shè)有熱回流管A(14)，發(fā)酵罐(4)頂部還設(shè)有與蒸餾罐(5)連接的熱回流管B(19)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無水乙醇生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述酶解罐(2)和發(fā)酵罐(4)的內(nèi)部還設(shè)有溫度計(jì)和pH計(jì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無水乙醇生產(chǎn)裝置，包括進(jìn)料泵、酶解罐、發(fā)酵罐、蒸餾罐、過熱器和吸附器，它們依次連接；酶解罐的底部設(shè)有蒸汽進(jìn)口管A,所述酶解罐和發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有攪拌器，攪拌器的上方還設(shè)有攪拌棒，酶解罐的底部設(shè)有與發(fā)酵罐連接的U型導(dǎo)管，發(fā)酵罐的頂部還設(shè)有加料口，發(fā)酵罐底部通過導(dǎo)管與蒸餾罐的頂部連接，蒸餾罐的底部還設(shè)有蒸汽進(jìn)口管B,所述蒸餾罐頂部設(shè)有與過熱器連通的導(dǎo)汽管A,熱交換器6通過導(dǎo)汽管C與吸附器連接，吸附器的下方設(shè)有熱交換器A,熱交換器A的底端設(shè)有無水乙醇收集罐。本裝置具有能耗低、生產(chǎn)效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、回收率高、無水乙醇產(chǎn)品濃度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C12M1/02, C12M1/00, C12M1/34
【公開號(hào)】CN105602834
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610050905
【發(fā)明人】凌雪英
【申請(qǐng)人】柳州易農(nóng)科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日