发酵法年产5万吨乙醇的工艺设计【毕业设计论文(9)

他人作品,仅供学习参考

逐步引起重视，20世纪60年代用薯类乙醇糟液大规模进行沼气发酵取得成功，逐步推广并不断完善，现在最大的沼气发酵罐容已达5000立方米。针对沼气发酵后消化液的进一步处理，好氧法取得一定成效；近来南阳乙醇总厂开发出一套实用而有效的治理措施，采用物理化学法去除悬浮扬（制得部分干酒糟和肥料），利用生物法去除可溶性有机物（获得沼气），从而使薯类乙醇糟液的治理实现了经济上

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有利的达标排放。 1.3乙醇的应用领域

乙醇的用途很广，主要有： 1）消毒剂：

医院用的一般用浓度为70%～75%的乙醇溶液，因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强；此外也是碘酒消毒剂的成分之一。

2）饮料：

乙醇是酒主要成分（含量和酒的种类有关系）如白酒为56度的酒。 3）基本有机化工原料：

乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。

4）汽车燃料：

乙醇可以调入汽油，作为车用燃料，美国销售乙醇汽油已有20年历史。

此外乙醇还做：稀释剂、有机溶剂、涂料溶剂等几大方面，其中用量最大的是消毒剂。 1.4主要生产工艺

乙醇工业生产方法分为发酵法和合成法两大类。 1.4.1合成法

化学合成法是利用炼焦炭、裂解石油的废气为原料，经过化学合成反应而制成乙醇。目前工业上采用的合成法主要是乙烯直接水合法，即将乙烯在浸渍有磷酸的固体催化剂上进行水合反应。所得稀乙醇溶液需经过精馏提纯以除去部分水和副产物。此外还有乙烯间接水合法、乙醛加氢法、CO-H2合成乙醇等。

1）乙烯直接水合发

乙烯直接水合法就是乙烯和水在高温、加压、催化剂条件下直接加成得到乙醇的方法：

催化剂

C2H4 + H2O C2H5OH 230~300℃，7~8MPa 2）乙烯间接水合法

间接水合法生产乙醇的出现早于直接水合法。在1825年，就已经出现了乙烯在硫酸介质存在下，液相水合为乙醇的实验研究。经过一个世纪后乙烯用硫酸吸收再经水解制备乙醇的方法获得了工业化。

乙醇间接水合法又称硫酸法，采用硫酸作催化剂，经过两步反应，由水与乙烯合成乙醇。 第一步：乙烯与硫酸作用生成硫酸氢乙酯或硫酸二乙酯； CH2=CH2 + H2SO4 → CH3CH2-OSO2OH 或 2CH2=CH2 + H2SO4 → (CH3CHO)2SO2

第二步：硫酸氢乙酯或硫酸二乙酯水解，生成乙醇，释放出硫酸： CH3CH2-OSO2OH + H2O → CH3CH2OH + H2SO4 或 (CH3CHO)2SO2 + 2H2O → 2CH3CH2OH + H2SO4 硫酸氢乙酯、硫酸二乙酯水解过程中伴随有副产物乙醚的生成。 3）乙醛加氢法

此法是将乙醛在160～200℃，铜催化剂的存在下加氢制得乙醇，其他化学反应式如下：

CH3CHO + H H3CH2OH 乙烯氧化发生产乙醛又分为氧气法和空气法。氧气法是在120～130℃，300kPa左右的压力下进行

反应；空气法是在100～105℃，压力1～1.2MPa下进行反应。利用氯化钯做催化剂，在盐酸溶液中使乙烯被空气或氧气直接氧化成乙醛.

4）CO-H2合成乙醇

一氧化碳和氢气混合气来源十分广泛，我国煤炭储量丰富，大力开发煤气化制备CO-H2混合气具有广泛的发展前景。