[發明專利]從淡酒液中解吸回收乙醇的方法

無效

• 申請號: 200810058271.7
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101255097A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 馮權莉;寧平;連明磊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/76;B01D15/00
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種回收及提純淡酒液中乙醇的方法及設備，特別是一種針對酒精工業中產生的淡酒液(乙醇含量4～8％)，采用顆粒活性炭吸附-真空微波解吸方式，回收提純其中可利用的乙醇。屬化工技術領域。

背景技術

酒精工業生產過程中產生的大量淡酒液主要含有乙醇(4～8％)、少量脂類和酸類物質。目前對這類淡酒液主要采用直接排放的方法。由于淡酒液中的乙醇含量很低，且水和乙醇可形成共沸物，故傳統的加熱分餾方法很難將之分離，而用一般的廢水處理技術又很難達到預期效果。

活性炭是一種黑色多孔性固體吸附材料，廣泛地應用在環境保護中，用于消除大氣污染的脫硫脫氮、各種工業廢水的處理等。活性炭對水中的有機物具有很強的吸附能力。對淡酒液，若采用活性炭吸附法進行處理，既可回收其中的乙醇，又可解決環境污染問題。

用活性炭吸附法回收淡酒液中的低濃度乙醇，該方法是否經濟可行的決定因素除了吸附過程的理論研究基礎外，活性炭再生方式的選擇及其理論研究也同樣重要，否則勢必會帶來治理成本高、造成二次污染、治理不徹底等問題。

活性炭吸附法的經濟性主要取決于再生方式。目前，活性炭再生方法主要有以下幾大類：加熱再生法、藥劑再生法、生物再生法、化學再生法、濕式氧化再生法等方式。其中加熱再生法是各種再生方法中應用、研究最多，也是最成熟的一種方法。傳統變溫解吸可通過間接加熱吸附劑或直接與熱氣體接觸來實現。對活性炭，常利用水蒸氣來解吸。由于活性炭熱傳導系數較低，要使整個固定床加熱到吸附質被解吸的溫度，需加熱的時間很長。變溫解吸的另一缺點是能量消耗大，再生不僅需要將吸附質提升到解吸所需溫度，而且為使吸附劑進一步活化，還需將溫度進一步升到吸附劑的活化溫度，且經多次加熱冷卻后，燒損嚴重。如果利用過熱蒸汽再生，固定床在重新吸附前還要再干燥。如果解吸的有機物含水，還須設置水和有機物的分離設備。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，發明一種用顆粒活性炭吸附與真空微波解吸方式，從乙醇含量為4～8％的淡酒液中提純回收乙醇的方法。

本發明一種從淡酒液中解吸回收乙醇的方法特征是：用顆粒活性炭為吸附劑，對淡酒液中低濃度的乙醇進行吸附，飽和后吸附劑在真空條件下用微波輻照，讓活性炭吸附劑進行解吸，依據解吸過程中不同乙醇出口的濃度，分容器收集餾出液，在獲得不同濃度乙醇產品的同時，活性炭吸附劑得以再生，活性炭吸附劑重復用于吸附過程。

解吸回收乙醇按下列步驟進行：

1)制備飽和載乙醇活性炭：常溫下操作，稱取一定量顆粒活性炭，并按20～30mL∶1g的配比量取乙醇水溶液，將顆粒活性炭直接放入裝有乙醇水溶液的容器中，并以磁力攪拌1～2h，用真空泵抽濾5min，濾出的飽和活性炭留待解吸。

2)微波解吸再生：微波功率與活性炭量之比32～68W/g，解吸時間為90s～140s，微波工作頻率為2450MHz；

3)解吸乙醇氣體的冷凝回收：餾出液根據乙醇出口濃度曲線冷凝后分罐收集；

4)系統真空度控制：整個系統保持良好的密閉性，在真空條件下操作，整個系統真空裝置的絕對壓強在21.8kpa～22.2kpa。

含乙醇和水的解析氣的出口溫度在130℃～200℃，須先經冷凝器冷卻至30℃～50℃，依乙醇出口濃度曲線，分罐收集餾出液，獲到不同濃度乙醇產品，其乙醇產品質量濃度最高為70％～98％。

所述吸附劑為煤質顆粒活性炭，其前處理步驟為：活性炭浸沒于質量濃度5％～8％的鹽酸中，然后在沸水中煮30min，用蒸餾水反復漂洗以除去大顆粒和雜質，漂洗至洗滌水pH值5～6后105℃烘干至恒重，用80目篩濾去小顆粒及粉末，儲存于干燥器中備用。

吸附溫度為常溫，吸附平衡時間為1～2h，乙醇水溶液量與活性炭量的配比為20～30mL∶1g。

本發明工作機理是：先用顆粒活性炭為吸附劑對淡酒液中低濃度的乙醇進行吸附，飽和后吸附劑在真空條件下用微波輻照解吸，微波加熱具有選擇性這一點對于載乙醇活性炭微波解吸過程中水和乙醇這類可形成共沸物的組分的分離是有效果的。乙醇和水對微波的吸收效率不同，導致解吸速率不同，形成尖銳的出口濃度曲線，據此分罐收集餾出液以得到不同級別的乙醇產品。微波輻照解吸后在得到較高濃度乙醇的同時活性炭吸附劑得以再生。