Torre de rectificación de etanol

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Descripción general

La torre de rectificación de etanol es un equipo químico utilizado para separar la mezcla de etanol y agua para aumentar la concentración de etanol, que se utiliza ampliamente en la producción de etanol y industrias relacionadas.

Detalles del producto

En la cadena industrial de producción de etanol, desde el tratamiento preliminar del caldo de fermentación hasta la producción final de etanol de alta pureza,Torre de rectificación de etanolSiempre ha desempeñado un papel central insustituible. No solo es un equipo clave para lograr una separación eficiente del etanol y el agua, sino que también determina directamente la pureza del producto, la eficiencia de la producción y los costos de consumo de energía, y es ampliamente utilizado en alimentos, medicina, energía y otras industrias relacionadas con la economía nacional y los medios de vida de las personas.

El etanol y el agua forman azeotrópicas bajas (el contenido de etanol a presión atmosférica es del 95,6%, el punto de ebullición es del 78,15 ° c) es el cuello de botella natural en el proceso de purificación, mientras queTorre de rectificación de etanolA través del proceso de fortalecimiento de "evaporación parcial múltiple + condensación parcial múltiple", se rompió con éxito esta restricción y se logró la purificación de gradiente. Su lógica central se puede dividir en cuatro etapas: la evaporación de la materia prima: la materia prima de etanol de baja concentración (como el caldo de fermentación que contiene etanol entre el 10% y el 15%) entra en el Fondo de la torre, se calienta a ebullición a través de un rebiler, y parte del líquido se evapora en vapor que contiene etanol Entre el 30% y el 40%, que fluye hacia arriba a lo largo de la torre; Transferencia de masa Gas - líquido: el vapor ascendente entra en contacto contracorriente con el condensado de alta concentración que regresa de la parte superior de la torre en la superficie de la placa o relleno, el etanol en el vapor se "enriquece" por el condensado, el agua en el condensado se "elimina" por el vapor, cada capa de placa o sección de relleno equivale a una pequeña destilación, y después de decenas de etapas de transferencia de masa, la composición del vapor superior de la torre se acerca a la composición azeotrópica; Retorno de condensación: el vapor superior de la torre entra en el refrigerante para enfriarse como líquido, una parte regresa a la torre como líquido de retorno para mantener el equilibrio Gas - líquido, y la otra parte se extrae como más del 95% de productos de etanol calificados; Tratamiento de residuos líquidos: los líquidos no evaporados en el Fondo de la torre (principalmente agua, que contiene menos del 0,5% de etanol) se pueden reciclar o descargar de acuerdo con los estándares después de ser tratados por el sistema de tratamiento de aguas residuales.

Un sistema completo consta de tres partes: cuerpo de torre, piezas internas y equipos auxiliares, y cada componente coopera para garantizar un proceso de separación eficiente y estable. El Cuerpo de la torre adopta una estructura cilíndrica vertical, y el material se elige de acuerdo con el escenario de aplicación: la industria alimentaria y farmacéutica selecciona principalmente acero inoxidable 304 / 316L (que cumple con los estándares de higiene y es resistente a la corrosión por etanol), y la producción de etanol combustible industrial puede seleccionar acero al carbono (necesita hacer recubrimiento anticorrosivo). El diámetro de la torre suele ser de 0,5 - 5 m, la altura es de 10 - 30 m y el espesor de la pared es de 8 - 20 mm. al mismo tiempo, está equipado con una alcantarilla (fácil mantenimiento), un espejo retrovisor (para observar el Estado del flujo Gas - líquido), una interfaz de detección de temperatura / presión (para monitorear Los parámetros de funcionamiento en tiempo real). El interior es el área central de la transferencia de masa Gas - líquido, que se divide principalmente en placas de torre y rellenos. Entre ellos, la placa de torre de válvula flotante se ha convertido en la opción principal para la rectificación del sistema de etanol - agua debido a su gran elasticidad operativa (fluctuación de la capacidad de tratamiento ± 20% sigue funcionando de manera estable) y alta eficiencia de transferencia de masa (eficiencia de una sola placa del 60% al 80%). En escenarios con poca capacidad de procesamiento y altos requisitos de pureza (como la producción de etanol anhidro de grado farmacéutico), se seleccionarán rellenos como anillos Bauer y anillos escalonados para mejorar la precisión de la separación aumentando el área de contacto. Además, los internos auxiliares, como los distribuidores de líquido y los redistributores, pueden evitar el desvío de líquido y garantizar un contacto Gas - líquido uniforme. Equipos auxiliares: los rebilers (en su mayoría de tipo tubo, que proporcionan una fuente de calor de evaporación), los condensadores (tipo tubo de cáscara o placa, que logran la condensación de vapor), los tanques de retorno (almacenamiento de condensado, relación de retorno estable) son equipos auxiliares. Entre ellos, el control de la relación de retorno (la relación entre la cantidad de líquido de retorno y la cantidad extraída) es particularmente crítico, generalmente se establece entre 2,5 y 3,5, que debe ajustarse dinámicamente de acuerdo con la concentración de la materia prima y los requisitos de pureza del producto para equilibrar el efecto de separación y el costo de consumo de energía.

Con su eficiente capacidad de separación, el equipo se adapta a las necesidades de múltiples industrias. En la industria alimentaria, el etanol fermentado se puede purificar en alcohol comestible que cumple con las normas nacionales y se utiliza para el procesamiento de alimentos como licor y vino de cocina; En el campo farmacéutico, puede producir etanol medicinal con una pureza superior al 95%, como desinfectante, disolvente farmacéutico, etc. En la industria energética, a través de un proceso de deshidratación adicional (combinado con rectificación extractiva o separación de membranas), se puede preparar etanol anhidro como biocombustible para ayudar al desarrollo de nuevas industrias energéticas. Sus ventajas de rendimiento se reflejan en: alta eficiencia de separación, pureza estable del producto hasta la composición azeotrópica; La flexibilidad operativa es grande y puede adaptarse a las diferentes concentraciones de materias primas y necesidades de tratamiento; El consumo de energía es controlable y los costos operativos se pueden reducir efectivamente optimizando la relación de retorno, que es el equipo central rentable en el proceso de producción de etanol.

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