Pri dehidraciji etanola se zeolitna molekularna sita večinoma uporabljajo za premagovanje omejitve azeotropne točke in proizvodnjo brezvodnega etanola ali etanola visoke čistosti s postopki v tekoči-fazi ali plinasti-fazi. Ta tehnologija se pogosto uporablja v industriji bioetanola, medicini, hrani in drugih kemičnih industrijah.
Zakaj je treba etanol dehidrirati?
V proizvodnem procesu se ob pridobivanju etanola neizogibno proizvaja voda. Etanol tvori z vodo azeotropno zmes, ki pri običajnih destilacijskih pogojih ne more preseči koncentracije 95,6%.
In v industrijskih aplikacijah je etanol visoke čistosti pogosto nujna zahteva. Zato je potrebna dehidracija etanola ali čiščenje etanola, da presežemo azeotropne meje in pridobimo bolj rafiniran končni izdelek.
Zeolitno molekularno sito za dehidracijo etanola
Zeolitno molekularno sito tipa 3A je bilo poudarjeno pri dehidraciji etanola, prednostno adsorbira polarne molekule vode in skoraj nima adsorpcije na molekule etanola, zato je prva izbira za dehidracijo etanola.
Premer molekule vode je približno 2,8 Å, medtem ko je premer molekule etanola približno 4,4 Å, zato mikropore (s premerom približno 3 Å) zeolitnih molekularnih sit 3A omogočajo molekulam vode vstop v adsorpcijske kanale, vendar odbijajo večje molekule etanola. Zato lahko molekularno sito 3A selektivno adsorbira vodo in na koncu pridobi etanol visoke čistosti.
Postopek dehidracije etanola z molekularnim sitom
Uporaba molekularnega sita za odstranjevanje vode na raven PPM je trenutno ena najbolj zrelih in učinkovitih tehnologij v industriji dehidracije etanola. V primerjavi z drugimi postopki dehidracije etanola ima molekularna sita velike gospodarske in okoljske koristi.
Postopek dehidracije TSA: Etanol v tekoči fazi gre skozi adsorpcijsko plast, segreva za desorpcijo in regeneracijo. Primeren je za majhne in srednje -aplikacije in se običajno uporablja v sistemih s serijskim delovanjem in dolgimi proizvodnimi cikli.
Postopek dehidracije PSA: Etanol v plinski fazi vstopi v adsorpcijski sistem pod tlakom. Med znižanjem tlaka se voda sprosti, regenerira molekularno sito. Primeren je za velike-sisteme za dehidracijo etanola v industrijskem gorivu, ki zahtevajo neprekinjeno proizvodnjo.
Prednosti molekularnega sita za dehidracijo etanola
Tehnološka superiornost: Enota za dehidracijo z molekularnim sitom ima enostavne prednosti in nizke stroške namestitve. Molekularna sita je enostavno regenerirati in imajo dolgo življenjsko dobo, kar omogoča neprekinjeno proizvodnjo.
Delovanje in vzdrževanje: Enota za dehidracijo z molekularnim sitom je lahko zasnovana z dvojnimi stolpi ali več stolpi za izmenično adsorpcijo in regeneracijo. Odlikuje ga avtomatsko krmiljenje, enostavno upravljanje in enostavno vzdrževanje.
Čistost in učinkovitost: Čistost končnega produkta etanola lahko doseže 99,5 % ~ 99,9 % (brezvodni etanol). Tehnologija dehidracije z molekularnim sitom je postala industrijski standard za proizvodnjo brezvodnega etanola, ki spodbuja zelene nadgradnje v industriji biogoriv in kemični industriji.
Ekonomičnost in prijaznost do okolja: Celoten proces ne vsebuje strupenih dodatkov, ne odvaja odpadkov, kar prihrani energijo in bistveno izboljša učinkovitost dehidracije v primerjavi s tradicionalnimi metodami.