固态蒸馏制取乙醇的试验研究

论文摘要

目前固态蒸馏技术沿用我国传统的白酒固态装甑蒸馏技术,其形状结构极其简单,但机理仍在探索中。白酒甑桶类似于一个填料蒸馏塔,物质(水与酒)和热量的传递均在酒醅中进行,酒醅既是含有乙醇成分的物料,又是蒸馏塔的填充料。固态发酵制取燃料乙醇不需要考虑保存芳香物质,提纯乙醇的浓度和提高其产量是该过程的关键因素。从减少污染、降低成本和节约能源的角度看,固态发酵蒸馏制取乙醇有较为宽广的发展空间,固态法蒸馏比液态法蒸馏在环保节能方面更具优越性。目前,固态蒸馏研究较少,缺少对固态蒸馏过程中内在机理的研究。本文通过在不同升温速率下的热重实验分析了升温速率等因素对乙醇醅失重情况的影响,发现温度对乙醇醅失重没有显著影响作用,这对蒸馏试验有指导性意义。本文还探索研究了在温度为133.3℃,床层高度为20mm(100g),40mm(200g)60mm(300g)的物料分别在蒸汽流量为5.Okg/h,6.5kg/h和8.Okg/h三种情况下的蒸馏情况,考察了蒸汽温度、床层高度和蒸汽流量等因素对薄层蒸馏的影响。试验结果表明蒸馏出的乙醇质量随时间的变化趋势与物料的干燥过程很相似,.馏出乙醇的质量随时间先缓慢增加,后出现一个恒质量阶段,最后缓慢下降直到零。而且流量较小者其恒质量阶段时间长,说明流量较小时,蒸汽的流速与乙醇从物料中扩散到物料表面时的速度同步,恰好能在相同时间段内将相同质量的乙醇带出。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 前言
• 1.1 乙醇工业现状与发展
• 1.1.1 乙醇的用途及在国民经济中的地位
• 1.1.2 乙醇生产技术发展概况
• 1.1.3 世界和中国燃料乙醇的发展现状
• 1.1.4 目前乙醇生产存在的主要问题及对策
• 1.2 蒸馏
• 1.2.1 蒸馏技术背景
• 1.2.2 液态蒸馏
• 1.2.3 固态蒸馏
• 1.2.4 精馏原理
• 1.2.5 双组份物系的汽液平衡
• 1.2.6 连续蒸馏计算
• 2 固态蒸馏制取乙醇
• 2.1 蒸馏制取乙醇的方法
• 2.1.1 制取燃料乙醇工艺流程
• 2.1.2 液态发酵蒸馏制取燃料乙醇
• 2.1.3 固态发酵蒸馏制取燃料乙醇
• 2.1.4 固态法与液态法制乙醇的比较
• 2.2 本文研究的内容
• 2.2.1 固态蒸馏制取乙醇研究概况
• 2.2.2 研究内容及方法
• 3 热重法分析乙醇醅失重的实验研究
• 3.1 实验目的及实验物料
• 3.2 实验设备
• 3.3 实验方法及主要实验步骤
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 不同升温速率对乙醇醅失重曲线的影响
• 3.4.2 不同升温速率对乙醇醅失重速率曲线的影响
• 3.4.3 不同升温速率对乙醇醅差热曲线的影响
• 3.5 本章小结
• 4 固态蒸馏制取乙醇的动力学研究
• 4.1 实验物料及实验装置
• 4.1.1 实验物料
• 4.1.2 实验装置
• 4.1.3 检测仪器
• 4.2 实验方法及工作原理
• 4.3 固态蒸馏实验结果与分析
• 4.3.1 20mm物料时流速对蒸馏情况的影响
• 4.3.2 40mm物料时流速对蒸馏情况的影响
• 4.3.3 40mm物料时温度对蒸馏情况的影响
• 4.3.4 60mm物料时流速对蒸馏情况的影响
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 6 展望
• 7 参考文献
• 8 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 9 致谢
• 附录