2 Bình hâm giấm 3 Bình tách CO2 và khí khơng ngưng 4 Tháp cất khơ 5 Bình chống phụt giấm 6 Bình ngưng tụ cồn thơ 7 Bình làm lạnh ruột gà 8 Tháp tinh chế 6. Hơi cồn 3. Buồng bốc 2.Hơi vào 4. Buồng đốt 5. Cửa tháo nước ngưng 1. Cửa nạp liệu
Hình 3.12Thiết bị hấp phụ zeolit
Hơi cồn 96o được gia nhiệt lên nhiệt độ (82÷83oC) sẽ được đưa vào thiết bị gia nhiệt theo cửa nạp liệu từ dưới lên trên. Hơi từ lị hơi đi vào theo cửa số (2) đi từ trên xuống. Hơi đi ngồi ống, hơi cồn đi trong ống. Hơi cĩ nhiệt độ 250÷260 oC. Sau khi trao đổi nhiệt, nhiệt độ cồn tăng lên 102÷110 oC, hơi được bốc lên buồng bốc (3) và ra khỏi thiết bị theo cửa (6). Hơi ngưng tụ được tháo ra ngồi theo cửa số (5).
3.2.9 Tách nước
3.2.9.1 Mục đích
Tách nước trong cồn 96%V, để thu được bio – etanol cĩ nồng độ 99,97%V bằng cách sử dụng chất hấp thụ zeolit.
3.2.9.2 Tiến hành
Hình 3.11 Sơ đồ hấp phụ- giải hấp – phụ lục 1 Nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt được nâng lên 102÷110 oC. Sau khi hơi cồn đi ra thiết bị quá nhiệt thì nĩ được đi vào thiết bị hấp phụ, nguyên liệu (hỗn hợp etanol – nước cĩ nồng độ thấp) được đưa qua cột hấp phụ chứa zeolit 3A ở pha hơi. Rây phân tử 3A thuộc họ zeolit A, cĩ kích thước cửa sổ vào khoang hấp phụ là 3 Aston, nên cĩ thể hấp phụ những phân tử cĩ kích thước nhỏ hơn và khơng hấp phụ những phân tử cĩ kích thước lớn hơn cửa sổ của nĩ. Do vậy khi dùng rây phân tử 3A để tạo cơng tuyệt đối dựa vào khả năng hấp thụ mạnh những phân tử nước ( cĩ kích thước động học là 2,75A nhỏ hơn kích thước mao quản của 3A) và khơng hấp phụ những phân tử cồn ( cĩ kích thước động học 3,95A).
Để quá trình làm việc liên tục, thơng thường phải cĩ ít nhất 2 tháp chứa chất hấp phụ. Khi tháp A tiến hành hấp phụ thì tháp B phải tiến hành tái sinh xúc tác và ngược lại. Cồn đi ra khỏi tháp là cồn khan. Cồn khan tiếp tục đưa đi ngưng tụ và đưa vào kho chứa. Sau giải hấp thu được một lượng cồn nhạt quay về tháp chưng cất và tinh chế.
Tạo cồn tuyệt đối thực chất là tách hết nước cĩ trong hỗn hợp cồn – nước. Độ cồn càng cao thì chất hấp phụ tạo cồn càng thấp. Quá trình tạo cồn tuyệt đối bằng rây phân tử 3A thực chất là quá trình hấp phụ chọn lọc nước. Do vậy cĩ thể thực hiện
quá trình hấp phụ ở pha lỏng hoặc pha hơi. Nguyên lý làm việc ở cả hai trường hợp như sau: Khi hỗn hợp cồn – nước được đưa vào cột hấp phụ, chất hấp phụ đã được hoạt hĩa thì nước sẽ bị giữ lại ở các mao quản của zeolit 3A cịn cồn tự do đi ra khỏi cột, sẽ thu được cồn tuyệt đối.
3.2.10. Ngưng tụ, làm nguội và bảo quản
3.2.10.1. Mục đích
Cồn sau khi tách nước ở nhiệt độ cao dễ bay hơi nên được đưa đi ngưng tụ và làm nguội để đem đi bảo quản.
Hình 3.13 Thiết bị ngưng tụ và làm nguội cồn sản phẩm dạng ống xoắn ruột gà
3.2.10.2. Tiến hành
Sau khi tách nước xong thì cồn tuyệt đối được nguội. Thiết bị làm nguội cĩ dạng zích zắc gồm 2 ống lồng nhau, dịch đi trong ống, nước làm lạnh đi bên ngồi. Ở đây cồn tuyệt đối làm nguội từ 700C đến 300C và đưa đi bảo quản.
Chương 4