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Verdampfung von flüssigem Ethanol in einen Molekularsieb-Dehydratisierungsprozess

May 16, 2023

Das flüssige Ethanol mit einer Konzentration von 95 Vol.-% wird zunächst durch den Vorerhitzer vorgewärmt und gelangt dann über den Dampferhitzer in den Verdampfer. Der durch die Verdampfung erzeugte Ethanoldampf wird durch den Dampfüberhitzer überhitzt und gelangt dann in den Molekularsieb-A-Turm. Wenn die Wassermoleküle im Ethanoldampf durch die Molekularsieb-Packungsschicht strömen, weil die Mikroporen derMolekularsiebhaben eine starke Affinität zu den Wassermolekülen, die Wassermoleküle werden in den Mikroporen adsorbiert und der Ethanoldampf wird nach der Adsorption kondensiert und abgekühlt, um eine Konzentration von mehr als 99,5 Vol.-% absolutem Ethanol zu erreichen. Wenn die Adsorption des Turms des Molekularsiebs A nahe an der Sättigung ist, schaltet er automatisch auf die Zufuhradsorption des Turms des Molekularsiebs B um, und zu diesem Zeitpunkt tritt der Turm des Molekularsiebs A in den Desorptionsprozess ein. Ein Teil des gasförmigen absoluten Ethanols wird nach der Adsorption und Dehydratisierung im Molekularsiebturm B erhitzt und dient als Regenerationsträger des Molekularsiebs. Bei hoher Temperatur und niedrigem Druck wird Ethanolgas zum Rückspülen des Molekularsieb-A-Turms verwendet, um die Feuchtigkeit im Molekularsieb zu entfernen. Der regenerierte Alkoholdampf wird in zwei Stufen kondensiert und der kondensierte leichte Alkohol wird in den Destillationsturm zurückgeführt. Das nicht kondensierbare Gas wird von der Vakuumpumpe abgelassen, um den Molekularsieb-A.-Turm-Desorptionsprozess abzuschließen. Die beiden Molekularsieb-Adsorptionstürme führen abwechselnd Adsorption und Desorption zum Recycling durch.

Dieser Prozess kann den Adsorptionsdruck des Molekularsiebs erhöhen, indem Dampf die Flüssigphasen-Ethanolverdampfung erhitzt. Gemäß dem Adsorptionsprinzip und den Eigenschaften des Molekularsiebs wirkt sich die Erhöhung des Adsorptionsdrucks positiv auf die Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels und die Adsorptionsselektivität des Adsorptionsmittels gegenüber Ethanol und Wasser aus. Bei gleicher Beladungskapazität des Adsorptionsmittels ist die Adsorptionskapazität umso größer, je höher der Adsorptionsdruck ist. Daher eignet sich dieses Verfahren für die Hochdruckadsorption zur Herstellung von wasserfreiem Ethanol über 99,9 Vol.-%. Beim Hochdruckadsorptionsverfahren kann der adsorbierte wasserfreie Ethanolalkoholdampf zum Vorwärmen des Flüssigphasen-Ethanols verwendet werden. Darüber hinaus wird der während der Druckentlastungsperiode und der Vakuumrückspülperiode während des Desorptionsprozesses kondensierte flüssige Alkohol separat gesammelt, und der hochkonzentrierte Alkohol wird in den Rückflussbehälter des Rektifikationsturms zurückgeführt, und der niedrigkonzentrierte Alkohol wird zurückgeführt zum Rohweintank, wodurch der Dampfverbrauch im Destillationsprozess reduziert werden kann.

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