乙醇，又稱酒精，化學式CH3CH2OH，是帶有一個羥基的飽和一元醇；在常溫、常壓下是易燃、易揮發的無色透明液體，它的水溶液有酒的香味和刺激的辛辣滋味，微甘。

乙醇20°C時密度0.789g/cm3，沸點是78.3℃，易燃，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數有機溶劑混溶。

乙醇的用途很廣，可用乙醇制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用75%的乙醇作消毒劑等，在國防工業、醫療衛生、有機合成、食品工業、工農業生產中都有重要的用途。

工業乙醇中一般含水5.0%左右，由于乙醇能和水形成沸點為78℃的恒沸混合物（乙醇95.5% 水4.4%），常規的蒸餾方法已不能把其中的水除去。

實驗室常用的除水方法是用氧化鈣、氯化鈣、無水硫酸鈉、無水硫酸鎂作為干燥劑，先把工業乙醇中的水分除去一大部分，然后再上塔蒸餾；若要得到純度更高的無水乙醇，可加入鎂絲去除微量水分，當然也可膜分離，不過膜分離的相對成本較高。

工業生產中，用鎂絲除水顯然是不現實的，被廣泛采用的工藝有2種，一是“干燥劑+蒸餾”工藝，二是引用共沸劑進行“共沸（恒沸）精餾”工藝。

今天先談一下工業乙醇的“干燥劑+蒸餾”的除水方法和裝置。

“干燥劑+蒸餾”的關鍵是干燥劑和干燥工藝的選擇，通常，氧化鈣、無水氯化鈣、無水硫酸鈉、無水硫酸鎂都可作工業乙醇的干燥劑，在這幾種干燥劑中我們首選氧化鈣，其次是氯化鈣，氧化鈣的優點是價格低、干燥過程無副反應，干燥效果好，干燥后的產物氫氧化鈣Ca(OH)2可直接用于其它，缺點是用量大，大量的氫氧化鈣Ca(OH)2由于粘度過大，對操過程作不利。無水氯化鈣的優點是用量少，1分子無水氯化鈣結合6分子水形成六水合氯化鈣，缺點是氯化鈣在一定條件下易和乙醇進行少量絡合。

實驗表明，這兩種干燥劑單獨使用都不能達到理想的干燥效果，但是，我們創新一下乙醇的干燥工藝，把二者結合在一起使用就會產生理想的技術效果。具體的操作方法是，先把工業乙醇用無水氯化鈣干燥除去大量的水，然后，再用少量氧化鈣干燥除盡剩余的水分，在蒸餾前過濾除去吸過水的六水氯化鈣CaCl2·6H2O晶體和氫氧化鈣Ca(OH)2，后期的蒸餾操作就變得非常順利。

干燥劑吸水原理如下：

CaCl2  + 6H2O → CaCl2·6H2O

CaO  +  H2O →  Ca(OH)2

根據理論計算，1t工業乙醇含水約50kg，需要干燥劑氯化鈣51.4kg或氧化鈣156kg。

在實際干燥操作中，我們按照每t工業乙醇配60kg氯化鈣的比例先進行初干燥，然后按照每t工業乙醇配50kg氧化鈣的比例進行二次干燥。

01

干燥操作工藝過程如圖1所示

圖1

圖1中：氯化鈣干燥釜01、氧化鈣干燥釜02、氯化鈣進口03、氧化鈣04、氯化鈣過濾器05、氧化鈣過濾器06、真空控制閥07、清液出口（去蒸餾塔方向）08。

向干燥釜01加入干燥劑氯化鈣并吸水干燥2～3h，過濾濾出六水和氯化鈣晶體，濾液轉入干燥釜02，加入干燥劑氧化鈣，吸水干燥2～3h，過濾除去氫氧化鈣，清液轉入蒸餾塔進行再提純操作。

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蒸餾操作如圖2所示

圖2

圖2中：蒸餾釜01、蒸汽盤管02、蒸餾塔03、板式冷凝器04、管式冷凝器05、無水乙醇接收罐07。

蒸餾操作中，采集78.3℃的餾分作為無水乙醇純品，低于78.3℃的餾分套用到下一批繼續蒸餾。

“干燥劑+蒸餾”的除水方法只適合小規模、小批量運行，生產效率不高；當需要大規模、連續生產無水乙醇時就需要引入乙醇的“共沸精餾”工藝。（請看下期）

作者簡介：河南新天地藥業   師紅亮

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