无水乙醇的制备方法有哪些

无水乙醇的制备方法有哪些,第1张

制备无水乙醇的方法是向乙醇中加足量生石灰,待充分反应后蒸馏,即可制得无水乙醇

反应的化学方程式CaO + H2O =Ca(OH)2

20世纪30年代以前,发酵法是乙醇的唯一工业生产方法。随着石油化工的迅速发展,合成法乙醇的产量越来越大。但合成法乙醇中夹杂的异构高碳醇,对人的高级神经中枢的麻痹作用,不适宜用作饮料、食品、医药及香料等。因此,即使在石油化工发达的国家,发酵法乙醇仍然占有一定的比例。下面就由晶科化工具体来讲解下制备无水乙醇的常用方法。

【发酵法】

将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后,进行加压蒸煮,使淀粉糊化,再加入适量的水,冷却至60℃左右加入淀粉酶,使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖。然后加入酶母菌进行发酵制得乙醇。

水合法】

以乙烯和水为原料,通过加成反应制取。水合法分为间接水合法和直接水合法两种。间接水合法也称硫酸酯法,反应分两步进行。先把95~98%的硫酸和50~60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反应器吸收反应,60~80℃、0.78~1.96MPa条件下生成硫酸酯。第二步是将硫酸酯在水解塔中,于80~100℃、0.2~0.29MPa压力下水解而得乙醇,同时生成副产物乙醚。烯直接与水反应生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化剂存在下高温加压水合制得。本法流程简单、腐蚀性小,不需特殊钢材,副产乙醚量少,但要求乙烯纯度高,耗电量大。无论用发酵法或乙烯水合法,制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即浓度为95%的工业乙醇。

纯化方法

市售的无水乙醇一般只能达到99.5%纯度,在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇,经常需自己制备。通常工业用的95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇,因95.5%乙醇和4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是加入氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙,然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高约99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。

无水乙醇的制备是以戊烷作恒沸剂的恒沸精馏流程简单与苯做恒沸剂相比,所需塔板数少,但是戊烷的沸点较低,需加压 *** 作常温下容易气化,因而对戊烷的损耗比较大。如果选择二种生产方法,渗透汽化膜分离装置具有节能和高效的特点。

无水乙醇对人体的危害

长期接触无水乙醇对皮肤有明显刺激性伤害,会导致皮肤接触性皮炎的发生,可表现为皮肤干燥、脱皮、表皮细胞及毛囊破坏等皮肤损害,伴有瘙痒、灼痛等,应尽量减少相关接触。无水乙醇是指高纯度的乙醇溶液。一般将99.5%的乙醇溶液称为无水乙醇,此类溶剂具有刺激性且易燃。

如果皮肤不慎接触,应尽快脱去污染的衣物用流动的清水冲洗,若冲洗之后仍感到不适要及时就医处理。无水乙醇也应避免口服,预防发生急性中毒,如出现意识丧失、休克等中毒征象。中长期接触高浓度本品也可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛头晕等,建议患者要避免接触。

可并发运动神经和交感神经的破坏,对中枢神经系统,可以先引起兴奋随后抑制。这种情况一般发生于口服无水乙醇,一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段,患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。

工业制法工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇:1.发酵法发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后,经水解(用废蜜糖作原料不经这一步)、发酵,即可制得乙醇。发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。2.乙烯水化法乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇:CH2═CH2+H─OH→C2H5OH(该反应分两步进行,第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物,而后用硼氢化钠还原)此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食,因此发展很快。3.煤化工工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得,而适合我国国情的技术就是利用煤化工技术,将煤转化为合成气,直接或者间接的合成乙醇。


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