酒精蒸馏过程
酒精生产中由于发酵醪中含有许多杂质,而且都具有不同的挥发系数,这些杂质对成品酒精质量影响很大。因此,要把这些发酵过程中产生的必然产物排除,其主要方法还是需要通过蒸馏过程,蒸馏过程拟排除的杂质越彻底,对酒精蒸馏的操作就要求越高。蒸馏过程中提高酒精质量应注意以下几方面:
(1)必须严格控制进醪、供汽、冷却水量,以便能蒸馏出质量稳定的酒精成品。
(2)三塔蒸馏时,适当加大排醛塔的供汽量,使排醛更彻底,并需适量抽出1~2%的酯醛酒(有的小厂如果采用间断蒸馏,放出的酯醛酒量可减少到0.3~0.4%),同时使脱醛浓度适当的降低。
(3)加大精馏塔的回流量,以便更多的排除杂质,使酒精质量得以提高。
(4)除在精塔的中部尽量提出杂醇油外,尚须在提出杂醇油处的几块塔板上提出少量的杂醇油,以尽量降低酒精中酯类的含量。
(5)在精馏塔的上部(一般从顶层起计,约在第九块板处),设置一外接管口,流加适当的氢氧化钠,以降低酒精中酸酯的含量,同时对提高酒糟的氧化性试验指标,也有很大帮助。
(6)除改变以上操作可以提高酒精质量外,尚可以增加多塔精馏流程(粗馏塔→排醛塔→精馏塔→最终精馏塔......),使产品再次或多次得到精馏;排杂、提纯的机会,借以提高酒精质量。
乙醇蒸馏纯化的实验步骤是什么
将液体加热至沸点,使液体变为气体,然后再将蒸气冷凝为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。
蒸馏是分离和纯化液体有机混合物的重要方法之一。当液体混合物受热时,由于低沸点物质易挥发,首先被蒸出,而高沸点物质因不易挥发或挥发的少量气体易被冷凝而滞留在蒸馏瓶中,从而使混合物得以分离。
如果想通过精馏技术得到无水乙醇需要操作:将硫酸酯在水解塔中,于80~100℃、0.2~0.29MPa压力下水解而得乙醇,同时生成副产物乙醚。烯直接与水反应生成乙醇。
因为普通蒸馏下,酒精和水会形成一种共沸混合物,而酒精和水本身就能以任意比例互溶,所以蒸馏是无法完全除去水的,但酒精不会溶解生石灰,只需在后续的精馏中加入生石灰蒸馏即可。需要注意氢化钙除水,蒸馏时加干燥管。
精馏原理
精馏通常在精馏塔中进行,气液两相通过逆流接触,进行相际传热传质。液相中的易挥发组分进入气相,气相中的难挥发组分转入液相,于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分,塔底可得到几乎纯的难挥发组分。料液从塔的中部加入,进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步增浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。
后来,人类通过加热延长保存时间,但是加热会影响口感。一次偶然的机会,有人发现酒在加热的过程中,锅盖上的凝结的液体具有同样的浓香甜美的口味。
于是人类学会了用蒸煮的办法收集蒸汽再用水冷却,得到清澈透明的冷凝液,也就是酒 ,这样既可以保存时间久,又能保证其原有风味。从此酒精蒸馏开始应用并不断获得发展。
蒸馏的原理其实很简单,简而言之一句话:通过各种物质沸点的不同进行物质分离。酒精,学名乙醇,容易挥发,沸点78℃,在加热的过程中很容易气化跑出醪液而与醪渣分离开来。
在蒸馏过程中低沸点的物质先蒸出,高沸点的物质后蒸出。 利用加热容器对酒进行蒸煮,将酒气冷凝,这样一个过程称为 简单蒸馏 ,只经过一次简单蒸馏所得到的酒依然是浑浊呈白色的,口味浓烈辛辣,有“浊酒”,“白酒”之称。后来人类又采用多次重蒸的方法,使酒变得越来越清澈,酒度也在不断的提高,产生了“烈酒”。
进入工业时代,科技快速发展,人们发现多次简单蒸馏虽然能达到预期的目标,但是步骤极为繁琐,制造成本也较高。此时精馏理论出现, 精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法。
精馏理论较为复杂,可简单理解为将多次简单蒸馏叠加在一起形成了精馏。 一次简单的蒸馏就是在一个加热器盛放混合液,底部进行加热,然后低沸点物质以气体形式大量从顶部排出。
而精馏就是将多次简单蒸馏,从下到上叠加在一起,将简单蒸馏中的重要工具——“锅”,一个叠一个,就变成了精馏中的重要工具—— “精馏塔”。
精馏塔的工作原理也可这样简单理解。 最下面那个锅(暂时称为1号锅,其实就是精馏塔中的第一块塔板)直接或者间接通入蒸汽进行加热,低沸点物质和部分高沸点物质以气体形式逃离1号锅,然后气体被上面那个锅(2号锅)的液体冷凝。从1号锅蒸发出来的气态高沸点物质会优先被冷凝,并且冷凝后会产生热(类似水蒸气冷凝后会大量放热),这些热又会将2号锅里的低沸点物质优先气化,这样2号锅里更多的低沸点物质和少部分高沸点物质再向3号锅扩散。
这样循环往复经过多个锅之后我们就能 从最顶部的那个锅得到浓度很高的低沸点物质,从最底部的那个锅得到浓度很高的高沸点物质。
精馏广泛应用于石油化工,轻工食品,冶金等行业。化工厂里到处树立的高高瘦瘦的铁器便是精馏塔。无论是酒精还是乙脂,最后都是由精馏塔完成提浓工作,得到合格产品。