Nghiên cứu sản xuất cồn tuyệt đối bằng phương pháp hồi lưu nhiều bậc

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm sản xuất cồn tuyệt đối trong quy mô phòng thí nghiệm, dựa vào tính chất của các cấu tử trong hỗn hợp. Trong nghiên cứu này, việc lựa chọn cấu tử phân ly là CaO đã được thực hiện. Quá trình chưng cất sử dụng một cấu tử phân ly là CaO có hồi lưu nhiều bậc giúp thu nồng độ cồn tuyệt đối đến 99,9% và với hiệu suất 80%.

Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỒI LƯU NHIỀU BẬC Phan Văn Thơm1* Võ Tấn Thành2 Khoa Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Tây Đô Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ (Email: pvthom@tdu.edu.vn) Ngày nhận: 11/7/2018 Ngày phản biện: 05/9/2018 Ngày duyệt đăng: 24/9/2018 TĨM TẮT Có nhiều phương pháp sản xuất cồn tuyệt đối phương pháp hóa học, phương pháp chân khơng cao, phương pháp lọc đặc biệt, phương pháp hấp phụ, phương pháp chưng luyện đẳng phí, phương pháp chưng luyện trích ly v.v… Những phương pháp nầy có nhiều nhược điểm: cấu tạo thiết bị phức tạp, tiêu hao lượng lớn, giá thành cao Bằng phương pháp chưng luyện thông thường thu sản phẩm cồn tuyệt đối Phương pháp hóa-lý kết hợp với nguyên liệu địa phương Đồng sơng Cửu Long chế tạo cồn tuyệt đối Hệ thống thiết bị làm việc bán liên tục dễ điều khiển có chất lượng sản phẩm cao, trường hợp đặc biệt kỹ thuật sản xuất mới, khắc phục nhược điểm phương pháp khác Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm sản xuất cồn tuyệt đối quy mơ phòng thí nghiệm, dựa vào tính chất cấu tử hỗn hợp Trong nghiên cứu này, việc lựa chọn cấu tử phân ly CaO thực Quá trình chưng cất sử dụng cấu tử phân ly CaO có hồi lưu nhiều bậc giúp thu nồng độ cồn tuyệt đối đến 99,9% với hiệu suất 80% Từ khóa: Cồn tuyệt đối, cấu tử phân ly, độ bay tương đối, hồi lưu nhiều bậc Trích dẫn: Phan Văn Thơm Võ Tấn Thành, 2018 Nghiên cứu sản xuất cồn tuyệt đối phương pháp hồi lưu nhiều bậc Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế, Trường Đại học Tây Đô 04: 85-97 *NGND.PGS.TS Phan Văn Thơm, Trưởng Khoa Đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Tây Đơ 85 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 sở sản xuất CTĐ mức độ qui mô công nghiệp Với nhu cầu hàng năm CTĐ từ 120.000 ÷ 150.000 lít, sở sản xuất đáp ứng phần nhỏ nhu cầu GIỚI THIỆU Cồn tuyệt đối (CTĐ), ethanol có nồng độ cao, nguyên liệu sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp Công nghệ chế tạo CTĐ ngày phát triển giới gắn liền với ngành cơng nghiệp hóa học, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp điện tử, y – dược học nông nghiệp CTĐ dùng sản xuất cao su tổng hợp, tơ nhân tạo, làm dung môi hữu ngành chất dẻo, vải sợi, mỹ phẩm… Ngồi ra, cồn sử dụng phòng thí nghiệm sinh – hóa – dược… Việc sản xuất ethanol có nồng độ cao sử dụng cho mục đích đặc biệt kể đến: Phương pháp hóa học, phương pháp tiến hành áp suất chân khơng khoảng 40 ÷ 70 mmHg, phương pháp dùng màng siêu lọc, phương pháp hấp thụ, phương pháp hấp phụ, phương pháp trích ly, phương pháp chưng luyện, chưng luyện Hóa – Lý kết hợp … Chưng luyện làm gia tăng nồng độ cấu tử dễ bay phương pháp sử dụng phổ biến Từ nguyên lý làm việc chưng luyện, cho thấy có khả ứng dụng việc chưng luyện đẳng phí (CLĐP) hay chưng luyện trích ly (CLTL) việc sản xuất CTĐ Xuất phát từ công dụng nhu cầu trên, nghiên cứu sản xuất cồn tuyệt đối hồi lưu nhiều bậc lựa chọn nhằm sản xuất CTĐ qui mơ phòng thí nghiệm có nồng độ ethanol khoảng 98 ÷ 99% thể tích, có khả đáp ứng nhu cầu cho phòng thí nghiệm thuộc Trường Đại học Tây Đô CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI 2.1 Sản phẩm Ethanol Ethanol có cơng thức hóa học C2H5OH Ethanol ngun chất áp suất thường có nhiệt độ sơi 78,3 oC, ẩn nhiệt hóa 854.103 J/kg đóng rắn -130 oC Ở điều kiện nhiệt độ thường, ethanol có khối lượng riêng trung bình 780 kg/m3 Nhiệt dung riêng trung bình 2,42.103 J/kg oC, hệ số dẫn nhiệt 0,168 W/m độ độ nhớt 1,2.10-3 N.S/m2 Ethanol chất hữu cơ, thể lỏng suốt, khơng màu có mùi thơm đặc trưng vị cay the Khi đốt, có lửa xanh đục, phát quang yếu nhiệt độ cao Ethanol hòa tan vào nước (với tỉ lệ nào) phát nhiệt tan Ethanol hợp chất hữu có chứa nhóm hydroxyl (OH) liên kết với nguyên tử bon Theo thói quen người Việt Nam, rượu ethanol có nồng độ 50% thể tích Hằng năm, giới sản xuất khoảng 30 triệu lít cồn tuyệt đối (CTĐ) Ở nước ta, CTĐ sử dụng có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản, Hungari… Hiện nay, có số sở sản xuất thủ công với suất thấp giá thành cao Riêng khu vực Đồng sơng Cửu Long, chưa thấy 86 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô gọi cồn nồng độ 97,2% thể tích gọi cồn tuyệt đối, cồn khô hay cồn khan Số 04 - 2018 thể giống Do đó, nồng độ c nồng độ hỗn hợp đẳng phí” Trên đồ thị Hình 1, đường cong biểu thị nồng độ cân pha lỏng pha hệ thống ethanol – nước áp suất thường Điểm c c’ ứng với thành phần rượu lỏng giống nhau, tức x = y = 97,2% thể tích (95,57% khối lượng) Mối quan hệ nồng độ ethanol pha ethanol pha lỏng theo đường cân pha thể Hình phát biểu thành định luật: “Trên đường cong áp suất bão hòa, điểm cao hay điểm sơi chung a hỗn hợp có thành phần thể lỏng Hình Đường cân hỗn hợp ethanol – nước áp suất thường (McCabe, 2004) Từ đồ thị, thấy với phương pháp chưng luyện thông thường, thu nhận sản phẩm với nồng độ ethanol cao điểm đẳng phí 97,2% thể tích Để vượt qua điểm đẳng phí cần có phương pháp chưng luyện đặc biệt CLĐP hay CLTL, hai phương pháp phải sử dụng cấu tử phân ly (CTPL) Khi cho CTPL vào hỗn hợp ethanol – nước, CTPL giúp làm gia tăng nồng độ ethanol pha để vượt qua điểm đẳng phí (Hình 2) 87 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 Hình Tác dụng CTPL Benzen đến độ bay tương đối (1) Cân lỏng – dung dịch ethanol – nước chưa có CTPL (2) Cân lỏng – hỗn hợp cấu tử ethanol – nước – benzen (dị thể) có nhiệt độ sôi thấp nhiệt độ sôi cấu tử riêng rẽ hỗn hợp (ở áp suất thường, rượu ethanol sôi 78,3 oC, benzen sôi 80,2 oC nước sôi 100 oC) Việc tạo nên hỗn hợp có nhiệt độ sơi thấp điều kiện thuận lợi chưng cất: hỗn hợp đẳng phí đỉnh tháp, ngưng tụ, vào thiết bị phân ly phân tầng theo nguyên tắc trọng lượng Do đó, CTPL thu hồi đỉnh tháp để thực chu kỳ sản xuất mới, ethanol có nồng độ cao thu nhận đáy tháp 2.2 Các phương pháp sản xuất CTĐ Các đặc điểm chưng luyện đẳng phí chưng luyện trích ly + Đặc điểm chung - Có sử dụng cấu tử trung gian nhằm làm thay đổi độ bay tương đối cấu tử dễ bay hỗn hợp rượu – nước, gọi cấu tử phân ly - Có thể sử dụng loại tháp có nhiều ngăn gồm phần chưng phần luyện - Các CTPL hoàn nguyên thu hồi tái sử dụng + Đặc diểm riêng - Dung môi sử dụng phổ biến CLĐP benzen (C6H6) Benzen kết hợp với dung dịch ethanol-nước (đồng thể) tạo thành hỗn hợp đẳng phí - Trong CLTL hỗn hợp muối vô lựa chọn làm CTPL kể đến: CaCl2, CaSO4, Na2CO3, K2CO3, Các cấu tử liên kết với nước có nhiệt độ 88 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô sôi cao thu hồi đáy tháp, CTPL không tạo thành đẳng phí với cấu tử dung dịch ethanol – nước Sản phẩm ethanol với nồng độ cao thu hồi từ đỉnh tháp Số 04 - 2018 - CTPL CLĐP bốc nên tốn thêm lượng Với phân tích đây, dựa vào sở thực tế cần chọn phương án đơn giản, gọn kinh tế đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt u cầu Chính phương án chọn dùng nghiên cứu có phần chưng mà khơng có phần luyện + Khi so sánh phương pháp thấy chưng luyện phân ly có nhiều ưu điểm: - Thiết bị đơn giản, gọn chiếm mặt - CTPL dễ tìm có nhiều lựa chọn - Tiêu hao lượng - Vốn đầu tư thấp (tính suất chất lượng) 2.3 Chưng luyện đẳng phí Trong CLĐP, CTPL Benzen kết hợp với hỗn hợp ethanol – nước để tạo thành dung dịch đẳng phí cấu tử có nhiệt độ sơi cực tiểu 64,85 oC đỉnh tháp, cồn khơ đáy tháp có nhiệt độ sơi 78,3 oC + Qua phân tích ưu nhược điểm CLĐP CLTL thấy ưu điểm nhược điểm sau: 2.4 Chưng luyện trích ly Trong CLTL, CTPL thêm vào cấu tử có độ bay nhỏ độ bay cấu tử có hỗn hợp CTPL kết hợp với cấu tử nguyên liệu đầu, tạo thành hỗn hợp khó bay đáy tháp chưng luyện Nếu hỗn hợp đầu có điểm đẳng phí CTPL có tác dụng phá đẳng phí Sản phẩm đáy tháp chưng luyện đưa sang tháp hoàn nguyên để thu hồi CTPL phương pháp chưng luyện (nếu hệ lỏng – lỏng) hay phương pháp cô đặc sấy khô (nếu hệ lỏng – rắn) Ưu điểm: - CTPL có tính chọn lọc - Tự động hóa q trình sản xuất dễ dàng Nhược điểm: - Cấu tạo tháp vừa phức tạp vừa cao, gia cơng lắp ráp khó, tốn nhiều vật tư khó vận hành, khơng phù hợp với trình độ sản xuất thấp - Phải dùng bơm để đưa CTPL vào tháp nên tốn lượng - Phải hoàn nguyên CTPL nên vừa tốn thêm thiết bị vừa tốn lượng vơ ích 2.5 Chưng hóa – lý kết hợp Trong chưng hóa – lý kết hợp, người ta khơng dùng “luyện” mà có “chưng” – lại chưng đơn giản Quá 89 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô trình tách nước thực đồng thời hai loại liên kết: hóa học vật lý nên ta gọi phương pháp “hóa – lý kết hợp” Số 04 - 2018 dùng nghiên cứu hỗn hợp cấu tử ethanol nước 3.2 Lựa chọn cấu tử phân ly Việc lựa chọn CTPL nghiên cứu cần thỏa mãn yêu cầu: Cơ chế trình tách nước khỏi rượu ethanol Giai đoạn 1: Dùng CTPL P1 - Làm thay đổi độ bay tương đối cấu tử hỗn hợp không bay P1 + H2O → P1.H2O Giai đoạn 2: Dùng CTPL P2 - Có tính chọn lọc không tạo phản ứng phụ P2 + nH2O → P2.nH2O - Khơng ăn mòn ăn mòn thiết toC bị P2.nH2O → P2 + nH2O - Không độc hại, khơng gây nhiễm mơi trường ( 270 ÷ 280 ) - Rẻ tiền dễ kiếm địa phương Nhận thấy hỗn hợp P1.H2O khơng cần hồn ngun, hỗn hợp P2.nH2O cần hồn ngun, giải phóng nước để sử dụng lại CTPL P2 dạng khan CTPL P2 loại muối vơ Na2CO3, CaCl2,… hay CaO Vì CTPL chọn CaO Các bước tiến hành Thí nghiệm tìm CTPL thích hợp cho việc sản xuất cồn tuyệt đối thực theo bước: - Xác định tỷ lệ thích hợp CTPL (P) cồn nguyên liệu theo lý thuyết thực tế PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu - Thí nghiệm sơ đồ đơn với thay đổi CTPL (P) Nguyên liệu sử dụng nghiên cứu cồn cơng nghiệp có nồng độ dao động từ 90 ÷ 96% thể tích Trong thực tế, cồn nguyên liệu hỗn hợp đa cấu tử, bao gồm rượu ethanol, nước số tạp chất khác như: andehyt, methanol, este,…Tuy nhiên, tạp chất có thành phần thấp, khơng đáng kể Để đơn giản q trình nghiên cứu tính tốn, xem ngun liệu - Thí nghiệm sơ đồ kép có hồi lưu - Thí nghiệm đánh giá kết 3.3 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu ứng dụng Phân tích phương án lựa chọn cơng nghệ làm “khan” cồn thể thiện Bảng 90 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 Bảng Phân tích để lựa chọn cơng nghệ Chưng luyện đẳng phí chưng luyện trích ly Tháp cao CTPL vào tháp vị trí cao nên phải dùng bơm, tốn lượng Phải hoàn nguyên CTPL nên tốn lượng thêm thiết bị CTPL bốc (CLĐP) nên tốn lượng CTPL có tính chọn lọc Như vậy, phương pháp lựa chọn hệ thống thiết bị đơn giản tốn lượng Qui trình chủ yếu thực phản ứng hóa học tách nước hồi lưu nhiều lần gọi ngắn gọn phương pháp phương pháp “hồi lưu nhiều bậc” Phương án lựa chọn Tháp thấp Khơng dùng bơm Khơng hồn ngun CTPL, khơng tốn lượng không thêm thiết bị CTPL khơng bay CTPL có tính chọn lọc 3.4 Hệ thống chưng luyện dùng thí nghiệm Thí nghiệm thực theo sơ đồ Hình Hình Sơ đồ thí nghiệm 1, 10 Thiết bị gia nhiệt 4, Thiết bị ngưng tụ 2,6 Thiết bị phản ứng Bình lọc sản phẩm 3,5 Thiết bị ngưng tụ hồi lưu Bình chứa sản phẩm cho vào bình cầu số lượng 400 g CTPL bình cấu số 300 g CTPL Lượng CTPL thực tế phụ thuộc nhiều vào chất lượng CTPL 3.4 Tiến hành thí nghiệm Bước 1: Cho 1000 ml cồn nguyên liệu có nồng độ 96% thể tích vào bình cầu số 91 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Bước 2: Tiến hành chưng cất Ghi nhận thay đổi nồng độ sản phẩm lượng ethanol thu nhận theo thời gian Thí nghiệm thực lặp lại lần Bước 3: Kết thí nghiệm thể Bảng đồ thị Hình 4, Hình 5, biểu diễn mối quan hệ nồng độ sản phẩm trung bình lượng sản phẩm trung bình thu với thời gian m Số 04 - 2018 60 x56  186,7 g 18 Dựa phương trình phản ứng trên, kg cồn nguyên liệu có nồng độ 94% khối lượng cần 186,7 g CaO tinh khiết để tách hoàn toàn 60 g nước khỏi nguyên liệu ban đầu Trong thực tế, việc sử dụng CaO tinh khiết làm CTPL không thực tế Việc sử dụng CaO không tinh khiết nghiên cứu tính tốn KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Tính tốn lượng CTPL Trong trường hợp chọn CaO CTPL + Trong trường hợp CTPL khơng tinh khiết tính tốn lượng CTPL cần thiết theo cơng thức: Phản ứng hút nước CaO: CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q + Tính tốn trường hợp CaO tinh khiết M Với nguyên liệu đầu ethanol có nồng độ 96% thể tích tương ứng với 94% khối lượng hay với kg cồn nguyên liệu chứa 940 g ethanol 60 g nước Để lấy hết 60 g nước cồn nguyên liệu cần m g CaO tinh khiết theo lý thuyết tính tốn dựa phương trình phản ứng: Phản ứng hút nước CaO CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q 56 → 18 m ← 60 m.100 N Trong đó: - M: Lượng CTPL dạng thô (g) - N: Thành phần CaO có vơi sống CaCO3 (%) Với thành phần nguyên liệu địa phương qua khảo sát cho Bảng Bảng Thành phần CaO CaCO3 số địa phương TT Địa phương Cần Thơ An Giang Kiên Giang Giá trị trung bình Ở phòng thí nghiệm Thành phần trung bình CaO % 74,4 76,6 78,6 76,53 95 ÷ 97 92 Thành phần trung bình CaCO3 % 27,6 23,4 21,4 24,1 3÷5 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đơ Việc tính tốn lượng CTPL với nguyên liệu thô cần thiết cho trình Số 04 - 2018 chưng có địa bàn tỉnh đồng sông Cửu Long thể Bảng Bảng Lượng CTPL thô số địa phương cần sử dụng để tách nước kg cồn có nồng độ 94% khối lượng Cần Thơ M1 (g) 250,9 An Giang M2 (g) 243,7 Kiên Giang M3 (g) 237,5 Từ kết tính tốn Bảng thấy việc tách kg cồn có nồng độ 94% khối lượng lượng CTPL Cần Thơ ghi nhận cao nhất, lượng CTPL phòng thí nghiệm Trung bình M4 (g) 245,3 P thí nghiệm M5 (g) 194,4 Với: - M, Mt: lượng CTPL lý thuyết thực tế (g) - a: hệ số hiệu chỉnh, a = 1,5 ÷ 1,6 Lượng CTPL dạng thơ thực tế tương ứng với thí nghiệm (1 lít cồn thơ 94%) tính tốn theo cơng thức: Chọn CTPL có lượng tiêu tốn trung bình tỉnh Kiên Giang sử dụng nghiên cứu Mt = 237,5 x (1,5 ÷ 1,6) = 350 ÷ 380 g 4.2 Lượng CTPL thực tế sử dụng trình chưng Như vậy, tỉ lệ CTPL cồn nguyên liệu khoảng từ 0,3 ÷ 0,4 Từ kết thí nghiệm nhận thấy: lượng CTPL thực tế tăng lên khoảng từ 50 ÷ 60% so với lượng lý thuyết, phạm vi lượng CTPL diện q trình thí nghiệm có ý nghĩa 4.3 Thay đổi nồng độ lượng ethanol thu nhận theo thời gian Kết thí nghiệm thu nhận nồng độ tính tốn lượng ethanol theo thời gian thể Bảng Biểu diễn nồng độ trung bình lượng ethanol thu nhận thể Hình Hình Cơng thức tính lượng CTPL thực tế: Mt = M.a 93 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 Bảng Thay đổi nồng độ lượng sản phẩm theo thời gian Thời gian (h) Nồng x1 độ sản x2 phẩm x3 % thể xtb Tích Lượng V1 sản V2 phẩm V3 (ml) Vtb 0 0 0,5 98,9 99,1 99,0 99,0 99,2 99,3 99,2 99,4 1,5 99,6 99,5 99,5 99,6 99,7 99,5 99,6 99,6 2,5 99,7 99,6 99,8 99,7 99,6 99,7 99,8 99,7 3,5 99,7 99,8 99,9 99,8 99,7 99,9 99,9 99,8 4,5 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 0 0 103 102 101 102 400 402 401 401 651 650 652 651 747 749 748 748 751 753 752 752 754 755 756 755 757 758 759 758 759 780 758 759 761 759 760 760 760 760 760 760 Hình Thay đổi nồng độ ethanol theo thời gian chưng 94 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đơ Số 04 - 2018 Hình Lượng sản phẩm thu theo thời gian Từ kết Bảng đồ thị Hình Hình cho thấy: ethanol thực tế thu nhận so với lượng ethanol chứa nguyên liệu ban đầu: Có thể thu nhận CTĐ với nồng độ lên đến 99% thể tích đạt mục tiêu đề nghiên cứu Việc tiến hành ngưng tụ hồi lưu nhiều bậc tạo điều kiện cho phản ứng tách nước hỗn hợp triệt để chứng tỏ CTPL liên kết với nước có hiệu q trình chưng cất Nồng độ sản phẩm giai đoạn đầu cao nên dẫn đến nồng độ trung bình trình cao Do nồng độ ethanol khỏi thiết bị phản ứng đầu cao nên lượng CTPL thiết bị phản ứng sau cần  Vt x V 100%  tb tb 100% V V Trong đó: - Vt, Vtb: Thể tích ethanol nguyên chất thực tế trung bình thu nhận theo thời gian (ml) - V: Thể tích cồn có ngun liệu đầu (960 ml) - xtb: Nồng độ trung bình sản phẩm theo thời gian (% thể tích) Hiệu suất thu hồi ethanol từ nguyên liệu ban đầu theo thời gian tính tốn thể Bảng đồ thị Hình nhằm đánh giá hiệu trình chưng cất tính tốn giá thành sản phẩm 4.4 Hiệu suất thu hồi Hiệu suất thu hồi thông tin quan trọng trình chưng cất Hiệu suất thu hồi trình định nghĩa tỉ số lượng sản phẩm 95 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô Số 04 - 2018 Bảng Hiệu suất thu hồi ethanol % Thời gian (h) Vtb (ml) xtb % η% 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 102 401 651 748 752 755 758 759 760 760 0 99,0 10,5 99,4 41,5 99,6 67,5 99,6 77,6 99,7 78,1 99,7 78,4 99,8 78,8 99,8 78,9 99,9 79,0 99,9 79,0 Kết Bảng đồ thị Hình cho thấy khoảng thời gian đầu sau tiến hành chưng cất, hiệu suất thu hồi thấp, từ đến hiệu suất tăng nhanh sau chưng cất hiệu suất tăng không đáng kể Với hệ thống thí nghiệm đảm bảo kín, nguyên liệu đầu vào CTPL có chất lượng tốt, hiệu suất thu hồi cồn hệ thống chưng cất thí nghiệm đạt khoảng 80% Hình Sự thay đổi hiệu suất theo thời gian qui mô lớn Việc sử dụng CTPL tách nước cồn nguyên liệu với chế phản ứng đơn giản, khơng có phản ứng phụ, rẽ tiền, khơng độc hại, ăn mòn thiết bị, tiêu tốn lượng để chưng cất Tỉ lệ CTPL cồn nguyên liệu theo lý thuyết thực tế KẾT LUẬN Có thể sản xuất CTĐ qui mơ thí nghiệm phương pháp chưng, sử dụng cấu tử phân ly CaO kết hợp hồi lưu nhiều bậc có khả thu CTĐ 99,9% thể tích với hiệu suất 80% Thiết bị sử dụng sản xuất đơn giản, thực 96 Tạp chí Nghiên cứu khoa học Phát triển kinh tế Trường Đại học Tây Đô xác định tối ưu sử dụng cho trình chưng cất Tìm chế độ làm việc thích hợp để sản xuất CTĐ với nồng độ cao hiệu suất thu hồi cao Số 04 - 2018 McGraw Hill Chemical Engineering Series Nguyễn Đình Thưởng Nguyễn Thanh Hằng, 2000 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn ethylic Nhà xuất Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Đài Nguyễn Trọng Khng, 2006 Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa học T1,T2 Nhà xuất Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội Robert E Treybal, 1995 Mass Transfer operation Third edition Mc Graw - Hill Chemical Engineering Series John Perry, 1993 Chemical engineers handbook Mc Graw – Hill Handbook Trần Thị Mai Nguyễn Đình Soa,1976 Hóa chất tinh khiết Nhà xuất Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội McCabe, Julian Smith and Peter Harriott, 2004 Unit Operations of Chemical Engineering (7th edition) Võ Thị Ngọc Tươi,1993 Các trình truyền khối Nhà xuất Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội ABSOLUTE ALCOHOL PRODUCTION BY MULTI-STAGE CIRCULATION METHOD Phan Van Thom1 and Vo Tan Thanh2 Faculty of Graduate Studies, Tay Do University (Email: pvthom@tdu.edu.vn) Faculty of Agriculture & Applied Biology, Can Tho University ABSTRACT There are many methods to produce absolute alcohol: chemical method, high vacuum method, special filter method, adsorption method, azeotropic distillation method, extractive distillation method These methods still have many weaknesses: complicated equipment, huge waste of energy, high cost With normal methods of distillation, absolute alcohol products can not be formed With the chemical – physical combinnation method and domestic materials in the Mekong Delta, absolute alcohol can be produced The semi – continuous equipment system is easy to control and produce high quality products, which overcome the weaknesses of previous methods The objective of this study was to produce the absolute alcohol at the laboratory scale, based on the properties of constituents in the mixture In this study, CaO was selected as constituent dissociation Using CaO during alcohol distillation combined with multi-stage circulation method, alcohol concentration could achieve absolute alcohol (99,9%) at the efficient rate of 80% Keywords: Absolute alcohol, constituent dissociation, multi-stage circulation, relative evaporation 97 ... đến: Phương pháp hóa học, phương pháp tiến hành áp suất chân không khoảng 40 ÷ 70 mmHg, phương pháp dùng màng siêu lọc, phương pháp hấp thụ, phương pháp hấp phụ, phương pháp trích ly, phương pháp. .. vậy, phương pháp lựa chọn hệ thống thiết bị đơn giản tốn lượng Qui trình chủ yếu thực phản ứng hóa học tách nước hồi lưu nhiều lần gọi ngắn gọn phương pháp phương pháp hồi lưu nhiều bậc Phương. .. (CLTL) việc sản xuất CTĐ Xuất phát từ công dụng nhu cầu trên, nghiên cứu sản xuất cồn tuyệt đối hồi lưu nhiều bậc lựa chọn nhằm sản xuất CTĐ qui mơ phòng thí nghiệm có nồng độ ethanol khoảng 98