Під час дегідратації етанолу цеолітні молекулярні сита в основному використовуються для подолання обмеження азеотропної точки та отримання безводного етанолу або етанолу високої чистоти за допомогою процесів у рідкій-фазі або газо-фазі. Ця технологія широко використовується в біоетанольній, медичній, харчовій та інших хімічних галузях.
Чому етанол потрібно зневоднювати?
У процесі виробництва при отриманні етанолу неминуче утворюється вода. Етанол утворює азеотропну суміш з водою, концентрація якої не може перевищувати 95,6% за нормальних умов дистиляції.
А в промисловому застосуванні етанол високої чистоти часто є необхідною вимогою. Тому дегідратація етанолу або очищення етанолу необхідні, щоб подолати межі азеотропності та отримати більш очищений кінцевий продукт.
Цеолітне молекулярне сито для зневоднення етанолу
Цеолітове молекулярне сито типу 3A було виділено в дегідратації етанолу, воно переважно адсорбує полярні молекули води та майже не адсорбує молекули етанолу, і це перший вибір для дегідратації етанолу.
Діаметр молекули води становить приблизно 2,8 Å, тоді як діаметр молекули етанолу становить приблизно 4,4 Å, тому мікропори (діаметром приблизно 3 Å) цеолітових молекулярних сит 3A дозволяють молекулам води проникати в адсорбційні канали, але відштовхують більші молекули етанолу. Таким чином, молекулярне сито 3A може вибірково адсорбувати воду, зрештою отримуючи етанол високої чистоти.
Процес дегідратації етанолу молекулярним ситом
Використання молекулярного сита для видалення води до рівня PPM наразі є однією з найбільш зрілих і ефективних технологій у галузі дегідратації етанолу. У порівнянні з іншими процесами дегідратації етанолу, молекулярне сито має значні економічні та екологічні переваги.
Процес дегідратації TSA: рідка фаза етанолу проходить через адсорбційний шар, нагрівається для десорбції та регенерації. Він підходить для малих і середніх -масштабів і зазвичай використовується в системах із пакетними операціями та довгими виробничими циклами.
Процес дегідратації PSA: етанол у газовій фазі надходить у систему адсорбції під тиском. При розгерметизації вода виділяється, регенеруючи молекулярне сито. Він підходить для-великомасштабних промислових систем дегідратації паливного етанолу, які вимагають безперервного виробництва.
Переваги молекулярного сита для дегідратації етанолу
Технологічна перевага: блок зневоднення молекулярного сита має такі сильні сторони, як простота та низька вартість встановлення. Молекулярні сита легко регенерувати та мають тривалий термін служби, що забезпечує безперервне виробництво.
Експлуатація та технічне обслуговування: блок дегідратації молекулярного сита може бути розроблений з подвійними вежами або кількома вежами для чергування адсорбції та регенерації. Він відрізняється автоматичним керуванням, простотою експлуатації та легким обслуговуванням.
Чистота та ефективність: чистота кінцевого продукту етанолу може досягати 99,5% ~ 99,9% (безводний етанол). Технологія зневоднення через молекулярне сито стала промисловим стандартом для виробництва безводного етанолу, сприяючи екологічним оновленням у біопаливній та хімічній промисловості.
Економічність та екологічність: весь процес не містить токсичних добавок, не викидає відходи, що економить енергію та значно покращує ефективність зневоднення порівняно з традиційними методами.
