En la deshidratación de etanol, los tamices moleculares de zeolita se utilizan principalmente para superar la limitación del punto azeotrópico y producir etanol anhidro o etanol de alta pureza mediante procesos en fase líquida-o en fase gaseosa-. Esta tecnología se utiliza ampliamente en bioetanol, medicina, alimentación y otras industrias químicas.
¿Por qué es necesario deshidratar el etanol?
En el proceso de producción, inevitablemente se produce agua cuando se obtiene etanol. El etanol forma una mezcla azeotrópica con agua, que no puede exceder una concentración del 95,6% en condiciones normales de destilación.
Y en aplicaciones industriales, el etanol de alta pureza suele ser un requisito necesario. Por lo tanto, es necesaria la deshidratación o purificación del etanol para romper los límites azeotrópicos y adquirir un producto final más refinado.
Tamiz molecular de zeolita para deshidratación de etanol
El tamiz molecular de zeolita tipo 3A se ha destacado en la deshidratación de etanol, adsorbe preferentemente moléculas de agua polares y casi no tiene adsorción a las moléculas de etanol, y es la primera opción para la deshidratación de etanol.
El diámetro de una molécula de agua es de aproximadamente 2,8 Å, mientras que el diámetro de una molécula de etanol es de aproximadamente 4,4 Å, por lo que los microporos (con un diámetro de aproximadamente 3 Å) de los tamices moleculares de zeolita 3A permiten que las moléculas de agua entren en los canales de adsorción, pero repelen las moléculas de etanol más grandes. Por lo tanto, el tamiz molecular 3A puede adsorber agua selectivamente y, en última instancia, obtener etanol de alta pureza.
Proceso de deshidratación de etanol por tamiz molecular
El uso de tamices moleculares para eliminar el agua al nivel de PPM es actualmente una de las tecnologías más maduras y eficientes en la industria de deshidratación de etanol. En comparación con otros procesos de deshidratación de etanol, el tamiz molecular ofrece grandes beneficios económicos y ambientales.
Proceso de deshidratación TSA: el etanol en fase líquida pasa a través del lecho de adsorción, calentándose para su desorción y regeneración. Es adecuado para aplicaciones de pequeña y mediana-escala y se usa comúnmente en sistemas con operaciones por lotes y ciclos de producción largos.
Proceso de deshidratación de PSA: el etanol en fase gaseosa ingresa al sistema de adsorción bajo presurización. Durante la despresurización, el agua se libera, regenerando el tamiz molecular. Es adecuado para sistemas de deshidratación de etanol combustible industrial a gran-escala que requieren producción continua.
Ventajas del tamiz molecular para la deshidratación de etanol
Superioridad tecnológica: la unidad de deshidratación por tamiz molecular tiene las ventajas de la simplicidad y el bajo costo de instalación. Los tamices moleculares son fáciles de regenerar y tienen una larga vida útil, lo que puede permitir una producción continua.
Operación y mantenimiento: La unidad de deshidratación por tamiz molecular se puede diseñar con torres dobles o torres múltiples para adsorción y regeneración alternativas. Cuenta con control automático, operación simple y fácil mantenimiento.
Pureza y eficiencia: la pureza del etanol del producto final puede alcanzar el 99,5% ~ 99,9% (etanol anhidro). La tecnología de deshidratación por tamiz molecular se ha convertido en el estándar industrial para la producción de etanol anhidro, promoviendo mejoras ecológicas en las industrias química y de biocombustibles.
Respetuoso con el medio ambiente y económico: todo el proceso no contiene aditivos tóxicos ni vertidos de residuos, lo que ahorra energía y mejora significativamente la eficiencia de la deshidratación en comparación con los métodos tradicionales.
