乙醇/水體系分離方法的研究進展

谷超偉，李玉美

(德州學院化學化工學院，山東 德州 253023)

無水乙醇是一種重要的化工原料，廣泛應用于化工、軍事及化妝品等許多領域。近年來，將改性劑添加到無水乙醇(體積分數大于99.12%)中得到變性乙醇燃料，將變性乙醇燃料與汽油按照一定比例調和得到車用的乙醇汽油，乙醇汽油作為燃料點燃式內燃機。石油是一種不可再生的化石燃料，而乙醇可以作為一種清潔燃料使用，用可再生資源替代石油資源成為能源工業的發展新熱點。因此，無水乙醇生產符合當前的可持續發展能源政策。常壓下，乙醇容易與水形成共沸物，共沸組成為：乙醇95.6 wt%，共沸點78.1 ℃。因此，乙醇水溶液通過普通精餾操作難以得到無水乙醇。乙醇含量(質量分數)超過92%時，分離能耗大幅度增加[1]。選擇合適的分離方法，使分離純化過程中的能耗降低，成為研究分離乙醇/水體系的重要內容。目前，乙醇/水體系的分離方法主要有共沸精餾法、萃取精餾法、減壓精餾法、膜分離法、吸附法和超重力精餾法。

1 共沸精餾法

共沸精餾方法是將第三組分-共沸劑加入原來的共沸體系中，共沸劑與原共沸體系中一個組分或者某幾個組分形成新共沸物。因此，原共沸體系中的各組分相對揮發度發生改變而達到分離目的。常用的乙醇-水體系分離的共沸劑有苯、環己烷等有機溶劑。共沸精餾在煉油、化工等工業中應用廣泛，是共沸物、近沸點的液體混合物分離的一種有效方法。李立碩等[2]以苯為夾帶劑，對脫水塔進行模擬得到最佳工藝參數。……