发酵法年产5万吨乙醇的工艺设计【毕业设计论文(7)

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1 概述

1.1乙醇的性质及质量标准

乙醇又名酒精，是由碳、氢、氧3种元素组成的有机化合物，分子式为C2H5OH，结构简式为CH3CH2OH，相对分子质量为46。乙醇既是食品、化工、医药、染料、国防等工业十分重要的基础原料，又是可再生的清洁能源。

乙醇作为重要的溶剂和化工原料而广泛应用于化学工业和医药卫生事业，它又是饮料酒工业的基础性原料，也是一种方便而较干净的液体（或固体）燃料。 1.1.1物理性质

乙醇是无色透明的液体，比水轻，具有特殊的芳香气和刺激味，吸湿性很强，可与水以任何比例混合并产生热量。乙醇易挥发易燃烧，燃烧时产生大量的热量，燃烧产物是水和二氧化碳。乙醇蒸汽与空气能形成爆炸性混合气体，爆炸极限为3.5%-18%（体积分数）

乙醇的物理指标： 熔点(℃)：-114.1 沸点(℃)：78.3 相对密度(水=1)：0.79 相对蒸气密度(空气=1)： 1.59 饱和蒸气压(kPa)：5.33(19℃) 燃烧热(kJ/mol)：1365.5 蒸发热(kJ/L)：918.76 临界温度(℃)：243.1 临界压力(MPa)：6.38 辛醇/水分配系数的对数值：0.32 闪点(℃)：12 引燃温度(℃)：363

溶解性： 与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。 1.1.2化学性质

1） 氧化作用下乙醇的变化

2C2H5OH + O2→2CH3CHO + 2H2O C2H5OH + O2→CH3COOH + H2O CHOH + O 2CO2+3H2O

2） 碱金属，碱土金属与乙醇的作用 2Na + 2C2H5OH→2C5H5ONa + H2↑

Mg + 2C2H5OH→C(C2H5O)2 Mg + H2↑ 3） 酸与乙醇的反应

CH3COOH + C2H5OH→CH3COOC2H5 + H2O 4） 乙醇的脱水反应

CH3CH2OH CH2=CH2 ↑+ H2O 2CH3CH2OH C2H5OC2H5 + H2O 1.1.3生化性

乙醇能使细胞蛋白质凝固，尤以75%（体积分数）的乙醇作用最为强烈，浓度过高，细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向内部渗透，作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固[1]。因此常选用75%（体积分数）的乙醇作消毒剂

乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用，数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有害作用。 1.1.4质量标准

乙醇作为一种原料性的产品，其产品质量必须达到一定的标准。通常，乙醇按含杂质多少分为：无水乙醇、试剂乙醇、食用乙醇，医药乙醇，工业乙醇。

其食用乙醇国家标准如表1.1所示。

表1.1 乙醇的质量指标表

项 目 色度/号

乙醇/％（体积分数）

硫酸试验/号 氧化时间/min 醛/mg/L

≤ ≥ ≤ ≥ ≤

特 级 10 96.0 5 40 1

优 级 10 95.5 10 30 3

普 通 级 10 95.0 60 20 30