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1、乙醇(酒精)工业生产方法,酒精生产的主要方法: 酒精的生产分为合成法和发酵法,用石油产品生产酒精的合成法已是工艺倒置,而且技术上有困难,已基本不用,因此,发酵法是最有前途的生物能源技术。 从工艺的角度来说,人们熟知的甘蔗、玉米、木薯、谷物等含糖类、淀粉类及纤维素类作物均可作为原料,经前处理、发酵、蒸馏而生产酒精。,一、淀粉质原料酒精生产的特点1) 在投入生产前必须经过粉碎处理; 2) 原料必须经过蒸煮; 3) 蒸煮醪要进行糖化,将淀粉转化为可发酵性糖; 4) 醪液的粘度先增大,当达到最大限度时,随着温度的继续升高,醪液的粘度下降; 5) 蒸煮过程中原料因受高温高压处理,易产生焦糖。,发酵法,原
2、料及其处理,一、选择原料的依据 1) 因地制宜,就地取材; 2) 原料碳水谷物含量要高,蛋白质含量要适中; 3) 原料资源要丰富,容易收集; 4) 原料要容易贮藏; 5) 无毒害物质,影响发酵过程的杂质含量应当极少,或者几乎不含。 6) 原料 价格低廉,可降低生产成本。,薯类原料生产酒精的特点(以甘薯为代表) 1) 薯类原料的淀粉含量、纯度较高; 2) 薯类原料的结构松脆,易于蒸煮糊化; 3) 薯类原料中脂肪及蛋白质较少; 4) 缺点就是果胶含量较高,产生的甲醇含量较高。,谷类原料生产酒精的特点(以大米为代表) 1) 谷类原料的淀粉含量、纯度较高; 2) 谷类原料的结构松脆,易于蒸煮糊化; 3
3、) 谷类原料中脂肪及蛋白质较少; 4) 缺点就是与人类争粮,不易大量使用。,二、淀粉质原料酒精生产工艺流程 原料粉碎蒸煮糖化发酵蒸馏产品,各类燃料乙醇生产工艺技术特性的对比,乙烯水合法 工业上有两种方法,一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法;另一种是乙烯催化直接水合法。间接水合法 也称硫酸酯法,反应分两步进行。首先,将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中,生成硫酸酯,再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇,同时有副产物乙醚生成。间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和,乙烯转化率高,但设备腐蚀严重,生产流程长,已为直接水合法取代。,乙烯水合法,直接水合法 在一定条件下,乙烯通过固体酸催化剂
4、直接与水反应生成乙醇: CH2=CH2H2O=CH3CH2OH 上述反应是放热、分子数减少的可逆反应。理论上低温、高压有利于平衡向生成乙醇的方向移动,但实际上低温、高压受到反应速率和水蒸气饱和蒸气压的限制。工业上采用负载于硅藻土上的磷酸催化剂,反应温度260290,压力约7MPa,水和乙烯的物质的量比为0.6左右,此条件下乙烯的单程转化率仅5左右,乙醇的选择性约为95,大量乙烯在系统中循环。主要副产物是乙醚,此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等。乙醚与水反应能生成乙醇,故将其返回反应器,以提高乙醇的产率。 无论用发酵法或乙烯水合法,制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,要得到无水乙醇需进一步脱水。,谢谢,