节能型燃料乙醇浓缩及脱水集成工艺研究.pdf

摘要 在生物基燃料乙醇生产过程中，浓缩及脱水过程能耗最大。本文围绕乙醇浓 缩和脱水两个过程展开研究，借助化工模拟软件等工具，对目前各种可应用于这 两个过程的工艺方法进行比较、评价，在此基础上提出了节能型集成工艺流程。 通过对乙醇浓缩过程的精馏及双效精馏、水蒸汽气提、惰性气体气提、萃取、 一 疏水性分子筛吸附和渗透蒸发工艺进行比较后发现，传统精馏方法在这一过程具 ， 有不可逾越的优势。而其它方法则存在能耗偏高、过程复杂、操作不稳定、设备 ● 投资成本高等问题。 通过对乙醇脱水过程的亲水性分子筛吸附、共沸精馏、萃取精馏、渗透蒸发 和蒸汽渗透工艺进行比较后发现，亲水性分子筛吸附工艺技术最为成熟，已经实 现大规模工业化，但存在再生能耗高、操作复杂等缺陷；共沸精馏和萃取精馏能 耗过高且需引入第三组分，已很少被采用；基于膜分离技术的渗透蒸发和蒸汽渗 透工艺最具节能优势，且设备简单易于操作，但膜组件的成本稍高。 本文通过将各种乙醇浓缩及脱水方法优化组合，提出了A、B、C三种集成 工艺流程，并以传统精馏一分子筛吸附(D型)集成工艺为基准，对上述四种集 成工艺进行评价。结果表明，精馏一蒸汽渗透集成工艺节能效果显著，应用优势 明显，有望成为传统乙醇浓缩及脱水工艺的替代工艺。 关键词： 燃料乙醇分离工艺集成工艺节能 ABSTRACT Inthebio-basedfuelethanol and recovery productionprocess，the dehydration consumethe focusesonthe and of energy．This recoverydehydration largest paper are means allthe andevaluated of bioethanol,and technologyoptionscompared by chemical simulationsoftwaretools．Thenseveral hybrid process energy-saving arc onthatbasis． technologiesdevebped 一 After the technologyoptions distillationor comparingrecovery including k double—effect distillation，st