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燃料乙醇可以加入汽油中部分代替汽油作燃料,它具有同汽油相似的燃烧性能。燃料乙醇是先把乙醇充分脱水后加变性剂所得,因此研究燃料乙醇的生产也就是研究无水乙醇的生产。无水乙醇的生产方法有很多,本文综述了常见的无水乙醇生产方法,但是单独一种方法所生产的无水乙醇产品很难应对市场对不同规格乙醇的需求,因此我们提出了将加盐萃取精馏和渗透汽化法耦合从而进行柔性化生产的工艺。
本文对加盐萃取法生产无水乙醇进行了实验研究,考察了九种不同的盐在不同的加入量下所产生的萃取效果,结果我们发现醋酸钾具有在萃取剂乙二醇中的溶解度大、安全且萃取效果好的特点,当其添加量为0.15g/ml乙二醇时,并在回流比为4,溶剂比为1:1的条件下,可以取得最好的分离效果,所得乙醇的浓度达到99.62V/V。同时本文也通过实验考察了料液温度、料液浓度、进料速度和透过侧真空度对渗透汽化法生产无水乙醇的影响,实验得到了最好的工艺条件,即进料温度为55℃、透过侧真空度为0.05MPa、进料速率为9L/h。在此条件下本文将加盐萃取法所得到浓度为99.62V/V的乙醇作渗透汽化法的原料,得到了纯度为99.96V/V的乙醇,这可以满足市场对乙醇浓度要较高的需求。
基于实验结果和集散控制的原理,我们利用BT6000软件做出了一套控制系统,将加盐萃取精馏法和渗透汽化法进行耦合,从而实现了柔性化生产。根据这个控制系统,我们可以很容易地通过电脑显示出各种测量数据,并可以通过电脑来设定各种控制参数。
研究证明了将加盐萃取精馏和渗透汽化法进行耦合生产乙醇在技术上是可行的,并且这种方法可以增强企业对市场的适应能力。同时根据集散控制的原理所做出的控制系统,又使所有的参数监控都变得简单明了。