第十章 蒸馏过程及.ppt

第十章 蒸馏过程与设备 蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。这种操作是将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。它是通过液相和气相间的质量传递来实现的。 第一节 酒精蒸馏 挥发系数： 酒精的挥发系数 K酒＝ A / Q Q — 混合液中的酒精含量（V﹪） A — 该混合液沸腾时蒸汽中的酒精含量（V﹪） 杂质的挥发系数 Kc＝ α / β α — 杂质在气相中的含量（V﹪） β — 杂质在液相中的含量（V﹪） 杂质的精馏系数：K’ = Kc / K酒 K’ ﹥1 头级杂质 K’ ﹤1 尾级杂质 K’ ﹦1 中级杂质 一、两塔式流程 2．液相过塔的两塔蒸馏流程 二、三塔式蒸馏 1．直接式 粗酒精由醪塔进入排醛塔以及脱醛酒进入酒精塔都是气相塔。该流程虽然蒸汽消耗量较低，但排除杂质的效率不高，酒精的质量不易保证，且操作不稳定，废气与酒精糟一起排放，增加了酒精处理的难度。因此工厂不再采用。 2．半直接式 粗酒精由粗馏塔进入排醛塔是气相过塔，而脱醛酒进入酒精塔是液相进。 3．间接式 粗酒精进入排醛塔以及脱醛酒进入精馏塔都是液相进塔。可以较半直接式多一次驱除头级杂质的机会。因此可以产出高纯度的酒精。 三、多塔蒸馏 多塔式酒精连续精馏是有3个以上的塔。根据产品质量的特殊要求而增加一个或数个蒸馏塔。如为了加强杂醇油的提取，则在精馏塔后增加一个除杂醇油的塔；为了排除甲醇，有单独增设甲醇塔的。试剂厂生产试剂用酒精采用六塔蒸馏。但一般工厂不超过四塔为宜。 各个塔的任务和要求不同，因此，各塔的塔板类型和板间距都有差异。 气液传质设备的种类很多，按接触方式可分为连续（微分）接触式（填料塔）和逐级接触式（板式塔）两大类，在吸收和蒸馏操作中应用极广 。 在淀粉质原料的酒精厂中，由于处理的对象是含淀粉质成熟发酵醪，原料(如薯干、木薯片、玉米)，由于晒制、运输等各方面的原因，多会伴有纤维物、泥沙等杂物，它们易在塔内沉积、勾挂，致使塔板堵塞。对于一些用糖质为原料生成的发酵醪，也会由于内含灰分多，酯醛类头级杂质和杂醇油较多，使塔内易产生泡沫和易发生结垢现象。因此，在选择粗馏塔时，应选用排污去杂能力较好的，有自净作用的板式塔。 根据多年实践经验，一般认为，以淀粉质为原料的酒精厂，最好选用泡罩板、 S型板、斜孔板和导向筛板。以糖质为原料的酒精厂，最好选用有破泡和自净作用的浮阀波纹筛板，或者s型及泡罩板。 为了减少酸性物料对塔件腐蚀，塔体和塔板尽量采用抗腐蚀性较好的材料。 四塔蒸馏流程 粗馏塔 粗馏塔的主要作用是从发酵成熟醪中将酒精成分提取出来。 粗馏塔的选用条件：（1）处理能力大； （2）塔板效率高； （3）塔板压降低； （4）操作弹性大； （5）结构简单，制造成本低; （6）能够满足工艺上的特定要求，如不易堵塞，抗腐蚀等。 板式塔结构 S(SD)形塔板 由数个S形的泡罩互相搭接而成。 导向筛板（林德筛板） 应用：用于减压塔的低阻力、高效率塔板。 斜台：抵消液面落差的影响。 导向孔：使气、液流向一致，减小液面落差。 浮阀塔板 精馏塔 精馏塔的作用： 1、把从粗馏塔过来的酒精气体或液体提浓到产品要求的浓度； 2、分离净化其杂质，使产品质量达到所要求的标准。 精馏塔的组成 精馏塔的塔板类型及结构 浮阀塔板 筛孔塔板 第二节 分子蒸馏 分子蒸馏技术是在很高的真空条件下，对物料在极短的时间里加热、气化、分离，以达到提纯的目的，分离的对象都是沸点高，而又不耐高温、受热容易分解的物质。系统压力一般在0.133-1.33Pa范围内，物料受热时间仅为0.05s左右。 一、分子蒸馏的原理 二、分子蒸馏器的种类与特征 第三节 水蒸汽蒸馏 * * 1．气相过塔的两塔蒸馏流程 三塔式蒸馏流程是由粗馏塔（醪塔）、排醛塔、精馏塔3个塔组成。根据排醛塔和精馏塔的进料情况，可分为直接式、半直接式和间接式三类。另外有一类是在两塔式蒸馏的基础上，精馏塔后再增加一个排醛塔，也组成三塔蒸馏。 1、粗馏塔；2、排醛塔；3、精馏塔； 4、脱甲醇塔；5、冷凝器；6、再沸器； 1 蒸气 废水 发酵醪 冷凝水 6 3 4 次酒精 次酒精 蒸气 蒸气 杂醇油 废水 成品