乙醇，又称酒精，化学式CH3CH2OH，是带有一个羟基的饱和一元醇；在常温、常压下是易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液有酒的香味和刺激的辛辣滋味，微甘。

乙醇20°C时密度0.789g/cm3，沸点是78.3℃，易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。

乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用75%的乙醇作消毒剂等，在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有重要的用途。

工业乙醇中一般含水5.0%左右，由于乙醇能和水形成沸点为78℃的恒沸混合物（乙醇95.5% 水4.4%），常规的蒸馏方法已不能把其中的水除去。

实验室常用的除水方法是用氧化钙、氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁作为干燥剂，先把工业乙醇中的水分除去一大部分，然后再上塔蒸馏；若要得到纯度更高的无水乙醇，可加入镁丝去除微量水分，当然也可膜分离，不过膜分离的相对成本较高。

工业生产中，用镁丝除水显然是不现实的，被广泛采用的工艺有2种，一是“干燥剂+蒸馏”工艺，二是引用共沸剂进行“共沸（恒沸）精馏”工艺。

今天先谈一下工业乙醇的“干燥剂+蒸馏”的除水方法和装置。

“干燥剂+蒸馏”的关键是干燥剂和干燥工艺的选择，通常，氧化钙、无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁都可作工业乙醇的干燥剂，在这几种干燥剂中我们首选氧化钙，其次是氯化钙，氧化钙的优点是价格低、干燥过程无副反应，干燥效果好，干燥后的产物氢氧化钙Ca(OH)2可直接用于其它，缺点是用量大，大量的氢氧化钙Ca(OH)2由于粘度过大，对操过程作不利。无水氯化钙的优点是用量少，1分子无水氯化钙结合6分子水形成六水合氯化钙，缺点是氯化钙在一定条件下易和乙醇进行少量络合。

实验表明，这两种干燥剂单独使用都不能达到理想的干燥效果，但是，我们创新一下乙醇的干燥工艺，把二者结合在一起使用就会产生理想的技术效果。具体的操作方法是，先把工业乙醇用无水氯化钙干燥除去大量的水，然后，再用少量氧化钙干燥除尽剩余的水分，在蒸馏前过滤除去吸过水的六水氯化钙CaCl2·6H2O晶体和氢氧化钙Ca(OH)2，后期的蒸馏操作就变得非常顺利。

干燥剂吸水原理如下：

CaCl2  + 6H2O → CaCl2·6H2O

CaO  +  H2O →  Ca(OH)2

根据理论计算，1t工业乙醇含水约50kg，需要干燥剂氯化钙51.4kg或氧化钙156kg。

在实际干燥操作中，我们按照每t工业乙醇配60kg氯化钙的比例先进行初干燥，然后按照每t工业乙醇配50kg氧化钙的比例进行二次干燥。

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干燥操作工艺过程如图1所示

图1

图1中：氯化钙干燥釜01、氧化钙干燥釜02、氯化钙进口03、氧化钙04、氯化钙过滤器05、氧化钙过滤器06、真空控制阀07、清液出口（去蒸馏塔方向）08。

向干燥釜01加入干燥剂氯化钙并吸水干燥2～3h，过滤滤出六水和氯化钙晶体，滤液转入干燥釜02，加入干燥剂氧化钙，吸水干燥2～3h，过滤除去氢氧化钙，清液转入蒸馏塔进行再提纯操作。

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蒸馏操作如图2所示

图2

图2中：蒸馏釜01、蒸汽盘管02、蒸馏塔03、板式冷凝器04、管式冷凝器05、无水乙醇接收罐07。

蒸馏操作中，采集78.3℃的馏分作为无水乙醇纯品，低于78.3℃的馏分套用到下一批继续蒸馏。

“干燥剂+蒸馏”的除水方法只适合小规模、小批量运行，生产效率不高；当需要大规模、连续生产无水乙醇时就需要引入乙醇的“共沸精馏”工艺。（请看下期）

作者简介：河南新天地药业   师红亮

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