Colonne de rectification éthanol

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Vue d'ensemble

La colonne de rectification d'éthanol est l'équipement chimique utilisé pour séparer l'éthanol et le mélange d'eau pour augmenter la concentration d'éthanol, largement utilisé dans la production d'éthanol et les industries connexes

Détails du produit

Dans la chaîne industrielle de production d'éthanol, du traitement préliminaire des ferments à la production finale d'éthanol de haute pureté,Colonne de rectification éthanolToujours jouer un rôle central irremplaçable. Il est non seulement l'équipement clé pour réaliser la séparation efficace de l'éthanol et de l'eau, mais détermine plus directement la pureté du produit, l'efficacité de la production et le coût de la consommation d'énergie, largement utilisé dans l'alimentation, la médecine, l'énergie et de nombreuses autres industries liées à la vie du peuple.

L'éthanol forme un azéotrope faible avec l'eau (teneur en éthanol à pression normale 95,6%, point d'ébullition 78,15 ° c) est un goulot d'étranglement naturel dans le processus de purification, tandis queColonne de rectification éthanolGrâce au procédé intensif « vaporisation partielle multiple + condensation partielle multiple », cette limite est franchie avec succès et le gradient est purifié. Sa logique de base peut être divisée en quatre étapes: vaporisation de la charge: le liquide de charge éthanolique à faible concentration (par exemple, le liquide de fermentation contient de l'éthanol 10% - 15%) entre dans le fond de la colonne, est chauffé à ébullition par le rebouilleur, et une partie du liquide est vaporisée en vapeur contenant de l'éthanol 30% - 40%, s'écoulant vers le haut le long du corps de la colonne; Transfert de masse gaz - liquide: la vapeur ascendante est en contact à contre - courant avec le condensat fortement concentré au reflux de la tête de colonne à la surface du plateau ou de la garniture, l'éthanol dans la vapeur est "enrichi" par le condensat, l'humidité dans le condensat est "éliminée" par la vapeur, chaque couche de plateau ou section de garniture correspond à une petite distillation, après des dizaines d'étapes de transfert de masse, la composition de la vapeur de tête est proche de la composition azéotropique; Reflux de condensation: les vapeurs de tête entrent dans le condenseur pour être refroidies sous forme liquide, une partie est renvoyée dans la colonne sous forme de liquide de reflux pour maintenir l'équilibre gaz - liquide et l'autre partie est extraite sous forme d'éthanol qualifié à plus de 95%; Traitement des eaux usées: les liquides non vaporisés en fond de colonne (principalement de l'eau contenant moins de 0,5% d'éthanol) peuvent être recyclés ou rejetés conformément aux normes après avoir été traités par un système de traitement des eaux usées.

Un ensemble complet de systèmes est constitué de trois parties: le corps de la tour, les composants internes, les équipements auxiliaires, les composants travaillent ensemble pour assurer un processus de séparation efficace et stable. Le corps de la tour adopte une structure cylindrique verticale, le matériau est choisi en fonction du scénario d'application - l'industrie alimentaire et pharmaceutique sélectionne l'acier inoxydable 304 / 316L (conforme aux normes sanitaires, résistant à la corrosion à l'éthanol), la production d'éthanol de carburant industriel peut choisir l'acier au carbone (nécessite Un Revêtement anticorrosion). Le diamètre du corps de la tour est généralement de 0,5 à 5 m, la hauteur de 10 à 30 m et l'épaisseur de la paroi de 8 à 20 mm, tout en étant équipé d'un trou d'homme (pour faciliter l'accès), d'un miroir (pour observer l'état de l'écoulement gaz - liquide), d'une interface de détection de température / pression (pour surveiller les paramètres de fonctionnement en temps réel). Les pièces intérieures sont la zone centrale du transfert de masse gaz - liquide, qui est principalement divisée en deux catégories de plateaux et de remplissage. Parmi eux, le plateau de la colonne à soupape flottante est devenu le principal choix pour la rectification du système éthanol - eau en raison de la grande élasticité de fonctionnement (fluctuation du volume de traitement ± 20% toujours en fonctionnement stable), de l'efficacité de transfert de masse élevée (efficacité du placage jusqu'à 60% - 80%); Et dans les scénarios où la quantité de traitement est faible et les exigences de pureté élevées (par exemple, la production d'éthanol anhydre de qualité pharmaceutique), l'anneau Bauer, l'anneau en escalier et d'autres matériaux de remplissage seront choisis pour améliorer la précision de la séparation en augmentant la zone de contact. En outre, les pièces intérieures auxiliaires telles que le distributeur de liquide, le redistributeur, etc., peuvent éviter la déviation du liquide et assurer un contact gaz - liquide uniforme. Equipements auxiliaires: le rebouilleur (de type colonne - tube, fournissant une source de chaleur de vaporisation), le condenseur (de type tube - enveloppe ou plaque, permettant la condensation de la vapeur), le réservoir de reflux (stocke le condensat, stabilise le taux de reflux) sont des équipements auxiliaires. Parmi eux, le contrôle du taux de reflux (le rapport de la quantité de liquide de reflux à la quantité prélevée) est particulièrement critique, généralement fixé entre 2,5 et 3,5, doit être ajusté dynamiquement en fonction de la concentration de la matière première, des exigences de pureté du produit, équilibrant l'effet de séparation avec le coût de la consommation d'énergie.

L'équipement, grâce à sa capacité de séparation efficace, s'adapte aux multiples besoins de l'industrie. Dans l'industrie alimentaire, l'éthanol fermenté peut être purifié en alcool comestible conforme aux normes nationales pour la transformation des aliments tels que le vin blanc, le vin de cuisine et d'autres; Dans le domaine pharmaceutique, il peut produire de l'éthanol médicinal avec une pureté de plus de 95%, en tant que désinfectant, solvant pharmaceutique, etc.; Dans l'industrie de l'énergie, grâce à un processus de déshydratation supplémentaire (associé à la rectification extractive ou à la séparation par membrane), l'éthanol anhydre peut être préparé comme biocarburant, contribuant ainsi au développement de nouvelles industries énergétiques. Ses avantages de performance sont concentrés dans: haute efficacité de séparation, la pureté stable du produit peut atteindre la composition azéotropique; Grande élasticité de fonctionnement, peut s'adapter aux différentes concentrations de matières premières et aux besoins en volume de traitement; La consommation d'énergie contrôlable, en optimisant le rapport de reflux peut réduire efficacement les coûts d'exploitation, est un équipement de base rentable dans la chaîne de production d'éthanol.

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