发酵酒精的纯化方法.pdf

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1、10申请公布号CN102015049A43申请公布日20110413CN102015049ACN102015049A21申请号200980115172022申请日20090302200805058420080229JP200809242520080331JPB01D3/00200601B01D53/22200601C07C29/76200601C07C29/80200601C07C31/0820060171申请人宇部兴产株式会社地址日本山口县72发明人菊地政夫中西俊介74专利代理机构北京同立钧成知识产权代理有限公司11205代理人臧建明54发明名称发酵酒精的纯化方法57摘要本发明涉及一种纯化发。

2、酵酒精的水溶液以得到无水酒精的方法，调节醪塔使从醪塔中蒸馏出的酒精/水混合蒸汽的酒精浓度低于50按重量计，调节冷凝液回流至蒸馏塔的回流量使从蒸馏塔蒸馏出的酒精/水混合蒸汽的酒精浓度为6585按重量计。根据本发明所述的方法，通过使用醪塔，蒸馏塔，蒸发器和膜分离器作为完整工艺，从发酵酒精水溶液中纯化得到无水酒精，可以使操作更简便，且能效极高。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010102886PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0539012009030287PCT申请的公布数据WO2009/107840JA2009090351INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利。

3、申请权利要求书1页说明书9页附图2页CN102015058A1/1页21一种纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，包括步骤1将发酵酒精水溶液输入醪塔，通过加热所述醪塔中的发酵酒精水溶液蒸馏出含酒精/水混合蒸汽的馏分，将所述馏分或经冷凝所述馏分得到的首次冷凝液输入蒸馏塔；步骤2通过加热所述馏分或所述首次冷凝液，从蒸馏塔蒸馏出酒精/水混合蒸汽，回流部分通过冷凝所述混合蒸汽得到的二次冷凝液到蒸馏塔中，将剩余部分的所述二次冷凝液注入蒸发器，然后，步骤3通过加热所述蒸发器中的二次冷凝液得到酒精/水混合蒸汽，将该酒精/水混合蒸汽输入膜分离器，选择性地从该酒精/水混合蒸汽中除去水蒸汽，其中调节醪塔使步骤1。

4、中从醪塔蒸出的酒精/水混合蒸汽的酒精浓度低于50按重量计，调节冷凝液回流至蒸馏塔的回流比例使步骤2中从蒸馏塔蒸馏出的酒精/水混合蒸汽的酒精浓度为6585按重量计。2根据权利要求1所述的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中在步骤1和2中，醪塔和蒸馏塔中的操作压力分别是50至150KPA绝对压力，在步骤3中，蒸发器的操作压力是150KPA绝对压力或以上。3根据权利要求1或2所述的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中在步骤2中，通过加热从醪塔输入的馏分或首次冷凝液，从蒸馏塔中蒸馏出酒精/水混合蒸汽，回流低于50的通过冷凝所述混合蒸汽得到的二次冷凝液至蒸馏塔中。4根据权利要求1至3任一。

5、项所述的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中将步骤2中蒸馏塔的塔底液回收到步骤1中的醪塔，将步骤3中的膜分离器的可渗透组分冷凝成冷凝液，然后回收到步骤2中的蒸馏塔中。5根据权利要求1至4任一项所述的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中发酵酒精水溶液在输入醪塔前，通过加入碱性物质进行中和。权利要求书CN102015049ACN102015058A1/9页3发酵酒精的纯化方法技术领域0001本发明涉及一种用于纯化发酵酒精的方法；尤其涉及一种通过联合使用醪塔，蒸馏塔，蒸发器和膜分离器纯化发酵酒精的方法，借此方法可以更加方便、高能效地纯化发酵酒精。背景技术0002对于用来纯化从发酵罐中。

6、排出的发酵酒精液的方法，传统方法是通过醪塔从发酵酒精液醪液中分离和浓缩酒精水混合物；进一步通过浓缩塔充分浓缩酒精水混合物得到共沸组分；然后通过共沸蒸馏塔处理得到高纯无水酒精。0003专利参考文献NO1公开了使用膜分离器代替共沸蒸馏塔的制备方法，其中酒精水混合物通过蒸馏塔充分浓缩得到共沸组分，共沸组分在蒸发器中蒸发并引入膜分离器中进行纯化。0004专利参考文献NO2还公开了与专利参考文献NO1中相同的系统。在该文献公开的系统中，当蒸馏塔中的蒸馏液通过引入蒸发器中加热，酒精/水混合蒸汽形成高于蒸馏塔操作压力的高压，高压蒸汽被引入到膜分离器，使膜分离器能够高效地运作。该文献描述了蒸馏塔这样的操作方式。

7、，即通过冷凝从蒸馏塔顶部蒸出的馏分得到的1090的冷凝液回流至蒸馏塔，但是没有公开针对能效的优选操作条件。在本发明的实施例中，通过输送到蒸馏塔，10按重量计的乙醇水溶液浓缩为80按重量计的乙醇水溶液，上述冷凝液在蒸发器中蒸发并输入膜分离器中。0005引用目录0006专利文献0007专利参考文献NO1日本专利特许公开号S632586020008专利参考文献NO2国际专利申请公开号WO2004/073841发明内容0009技术问题0010通过使用膜分离器代替共沸蒸馏塔，可以简化设备并提高能效。然而，在通过联合使用醪塔，蒸馏塔，蒸发器和膜分离器来纯化发酵酒精的方法中，目前还没有经过充分研究的作为完整。

8、工艺的具体方法能以非常高的能效更加方便地纯化发酵酒精。0011具体来说，本发明的目的是提供一个更加便利的，用于纯化发酵酒精的水溶液，以高能效地得到无水酒精的方法，该方法作为一套完整工艺包括以下步骤，将发酵酒精的水溶液输入到醪塔中，在醪塔中通过加热发酵酒精水溶液，蒸馏出包括酒精/水混合蒸汽的馏份，将从醪塔中蒸馏出的包含混合蒸汽的馏份或冷凝所述馏份得到的首次冷凝液输入蒸馏塔中；通过加热所述馏份或所述首次冷凝液从蒸馏塔中蒸馏酒精/水混合蒸汽，回流部分通过冷凝混合蒸汽得到的二次冷凝液到蒸馏塔中，将二次冷凝液的其余部分输入到蒸发器中，然后通过加热蒸发器中的冷凝液产生酒精/水混合蒸汽，将该说明书CN102。

9、015049ACN102015058A2/9页4酒精/水混合蒸汽输入到膜分离器中，并选择性地从酒精/水混合蒸汽中除去水蒸汽。0012技术方案0013本发明涉及以下内容。00141用于纯化发酵酒精水溶液得到无水酒精的方法，包括0015步骤1将发酵酒精的水溶液输入到醪塔中，通过在醪塔中加热发酵酒精的水溶液，蒸馏出含有酒精/水混合蒸汽的馏份，并将从醪塔中蒸馏出的包含混合蒸汽的馏份或通过冷凝所述馏份得到的首次冷凝液输入蒸馏塔中；0016步骤2通过加热所述馏份或所述首次冷凝液，从蒸馏塔中蒸馏酒精/水混合蒸汽，回流部分通过冷凝混合蒸汽得到的二次冷凝液到蒸馏塔中，并将二次冷凝液的剩余部分输入到蒸发器中，然后。

10、，0017步骤3通过在蒸发器中加热二次冷凝液产生酒精/水蒸汽，将该酒精/水混合蒸汽输入到膜分离器中，并选择性地从酒精/水混合蒸汽中除去水蒸汽，0018其中，可以控制所述醪塔的操作使步骤1中从醪塔蒸馏得到的酒精/水混合蒸汽中的酒精浓度当然，与发酵酒精水溶液的浓度相等或在其以上，按重量计低于50；优选12或以上并小于50；更优选20或以上并小于50；进一步优选30或以上并小于50，且控制回流至蒸馏塔的冷凝液的回流量使得步骤2中通过蒸馏塔蒸馏的酒精/水混合蒸汽中的酒精浓度按重量计为6585，优选6578。00192如1中所述的用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中，在步骤1和2中，在醪塔和。

11、蒸馏塔中的操作压力分为是50至150KPA绝对压力，优选一个大气压力，步骤3中，蒸发器中的操作压力是150KPA绝对压力或以上，优选200KPA绝对压力或以上。00203如1或2所述的用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中在步骤2中，通过加热来自醪塔的馏份或首次冷凝液，从蒸馏塔中蒸馏出酒精/水混合蒸汽，并且低于50，优选低于35，更优选低于20，特别优选低于10的通过冷凝所述混合蒸汽得到的二次冷凝液回流到蒸馏塔。00214如1至3任一所述的用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中将步骤2中蒸馏塔中的底液回收到步骤1的醪塔中，并将步骤3膜分离器中的膜渗透组分冷凝成冷凝液并回收到。

12、步骤2的蒸馏塔中。00225如1至4任一所述的用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其中在发酵酒精水溶液在输入醪塔前，通过加入碱性成分对其进行中和处理。0023本发明的有益效果0024根据本发明，提供一个更加便利且高能效的用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法，其作为一套完整工艺，包括以下步骤，将发酵酒精的水溶液输入到醪塔中，在醪塔中通过加热发酵酒精的水溶液，蒸馏出包含酒精/水混合蒸汽的馏分，并将此馏分或通过冷凝该馏分得到的首次冷凝液输入蒸馏塔中；通过加热首次冷凝的馏分，从蒸馏塔中蒸馏出酒精/水混合蒸汽，回流部分通过冷凝所述混合蒸汽得到的二次冷凝液到蒸馏塔中，将剩余部分的二次冷凝液输。

13、入到蒸发器中，然后，通过加热蒸发器中的二次冷凝液产生酒精/水混合蒸汽，将该酒精/水混合蒸汽输入到膜分离器中，并选择性地从该酒精/水混合蒸汽中除去水蒸汽。说明书CN102015049ACN102015058A3/9页5附图说明0025图1是本发明的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法的一个具体实施方式的概略图框架图。0026图2是本发明的纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法的另一个具体实施方式的概略图框架图。0027附图中，实线表示液体或气体蒸汽的流向，虚线表示控制系统的连接。0028附图中，符号表示以下含义；10醪塔，11冷凝器，12冷凝液槽，20蒸馏塔，21再沸器，22冷凝器，23冷凝液。

14、槽，30蒸发器，40膜分离器，41热交换器冷凝器，42真空泵，43冷凝液槽，FIC流量控制器，LIC液位控制器，TIC温度控制器，PIC压力控制器。具体实施方式0029图1显示了本发明的一个具体实施方式。以下参照图1描述本发明用于纯化发酵酒精水溶液以得到无水酒精的方法。但是，本发明并不局限于此实施例。在本发明中，无水酒精表示酒精纯度按重量计为99或以上，优选995或以上，进一步优选997或以上，特别优选998或以上。0030本发明中，术语“酒精”可以包括低级烷基醇，如甲醇，丙醇和丁醇，优选乙醇。0031本发明中，对发酵酒精水溶液没有特殊限制。例如，发酵酒精水溶液可以是从发酵糖精，淀粉和/或纤维。

15、素材料中得到的。这些原料在发酵罐中发酵得到发酵酒精的水溶液。发酵酒精水溶液的酒精浓度按重量计通常为大约512。发酵酒精的水溶液，除了水和酒精作为主要成分，还包括有酵母菌和细菌，以及各种副产品包括醇如甲醇，脂肪酸如甲酸，乙酸，琥珀酸，乳酸和丁酸，醛类如乙醛和甲醛，酯类如乙酸乙酯，丁酸乙酯，缩醛类如二乙缩醛，酮类如丙酮和甲基乙基酮，胺类如吡啶，甲基吡啶，3甲胺和4甲基吡啶，以及高级醇和高级脂肪酸酯的混合物，所谓的杂醇油。通常，未发酵的原料作为不溶性成分残留，形成悬浮液。0032发酵酒精的水溶液直接从发酵罐中输入到醪塔10中，或储存到一个罐中再输入醪塔10。优选发酵酒精的水溶液在输入醪塔前通过粗过滤。

16、除去大的不溶性成分。此外，在发酵罐中发酵后的发酵酒精的水溶液，由于脂肪酸副产品的存在，可能具有大约35PH值。因此，优选中和发酵酒精水溶液中的酸性成分，例如，通过添加一种碱性成分。这种中和是有益的，因为能够有效地防止在纯化后酸污染无水酒精。适于加入的碱性成分包括水溶性碱性化合物，如氢氧化钠，氢氧化钾和高锰酸钾。0033在醪塔10中，加热发酵酒精水溶液以蒸馏出含有酒精/水混合蒸汽的馏分，通过冷凝该馏分得到的冷凝液输入蒸馏塔20中。所述含有酒精和水混合物的馏分优选酒精/水混合蒸汽气体状态，也可以是酒精/水混合蒸汽和发酵酒精水溶液的液滴及其类似物的混合物气体液体混合状态。0034在本发明中，醪塔10。

17、的主要作用是从发酵酒精的水溶液中分离和除去包含未发酵原料的不溶性组分和高沸点组分如杂醇油，优选同时从发酵酒精水溶液中除去低沸点说明书CN102015049ACN102015058A4/9页6副产物和/或水，并尽可能减少从体系中分离出的酒精即，损失。这里对醪塔没有特别限制，只要上述功能能够实现，常规的已知类型的塔可适于使用。可以是简单的单蒸馏型塔或是连续蒸馏型塔。蒸馏板的数目为适当的若干个；例如，可以适当使用的板的类型如山形帽式板或粘附较小的遮挡板。此外，可以是简单的蒸馏类型如闪蒸馏式或上述两个或更多闪蒸馏式的组合。醪塔的操作压力优选减压或一个大气压。0035如图1所示，作为原料的发酵酒精的水溶。

18、液从相对靠近醪塔10顶部的进料口输入到该塔柱中。同时，水蒸汽蒸汽从靠近塔底的入口吹入。所述水蒸汽在塔内向上移动同时与塔内向下流动的液体进行热量与物质的交换。因此，塔底的蒸汽成分大量转换成水，在塔顶附近蒸汽的酒精浓度增加。结果是，含有少量酒精的水和不溶性成分作为塔底液从塔底排出。在这里，部分从塔底排出的塔底液被重沸器气化后引入塔内代替了从塔底引入水蒸汽进入塔内。0036从醪塔10的塔顶或浓缩板排出的含有酒精/水混合蒸汽的馏分输入到冷凝器11进行冷凝。部分冷凝液回流至醪塔，剩余部分的冷凝液输入到蒸馏塔20。通过调节回流至醪塔10的冷凝液的比例，可以控制从醪塔10输入到蒸馏塔20的馏分中的酒精浓度。。

19、0037尽管在图1中没有显示，从醪塔10的塔顶或浓缩板排出的含有酒精/水混合蒸汽的馏分，以未经冷凝的气态或气液混合态输入到蒸馏塔20中。这样说来，但是不局限于此，含有酒精/水混合蒸汽的部分馏分可以输入到蒸馏塔20中，剩余部分的馏分可由冷凝器冷凝产生冷凝液，所有的冷凝液回流至醪塔中。这里，根据输入到冷凝器中的馏分比率，可以控制从醪塔10输入到蒸馏塔20中的馏分中的酒精浓度。0038当酒精/水混合蒸汽含有大量的低沸点组分，如可对膜分离器40的分离膜产生负面影响的醛时，为了保护分离膜，可将从醪塔10顶部排出的馏分部分冷凝低沸点组分被部分留在蒸汽中，酒精/水混合蒸汽的剩余部分被冷凝以从酒精/水混合蒸汽。

20、中分离出低沸点组分如醛，并将其排出体系。0039本发明中，控制从醪塔10输入蒸馏塔20的馏分中的酒精浓度按重量计低于50；优选12或以上并小于50；更优选20或以上并小于50；进一步优选30或以上并小于50，当然，与发酵酒精水溶液的酒精浓度相等或在其以上，以便提高从醪塔至膜分离器整个工艺中的能效。通过在醪塔中浓缩酒精至一定程度，能减少蒸馏塔20中用于加热/汽化所需的能量消耗。但是，如果考虑到按重量计浓度为50或以上，除了以上描述的功能分离和除去包括未发酵原料的不溶性成分，或高沸点成分如杂醇油，优选同时除去低沸点副产物和/或水，同时尽可能减少分离出酒精，非常期望醪塔能够进一步浓缩酒精，因此，有必。

21、要在醪塔10中发酵酒精水溶液的进料口上方增加一个进一步浓缩板，这会导致需要更大更复杂的设备。0040当含有不溶组分在粗过滤中未能完全除去的或高沸点组分的发酵酒精水溶液被输入到所述更大更复杂的醪塔中时，夹带在蒸汽中的不溶组分或高沸点组分被运载到浓缩板，并可能造成问题如一定程度的沉积，难以高能效稳定地操作醪塔。0041控制输入到蒸馏塔20的馏分中的酒精浓度按重量计，低于50，优选12或以上且小于50，更优选20或以上且小于50，进一步优选30或以上且小于50，当然，与发酵酒精水溶液中的酒精浓度相等或在其以上，因为通过含几个或较少蒸馏板的简便装置能很容易实现上述控制，甚至当酒精/水混合蒸汽被冷凝并回。

22、流至醪塔说明书CN102015049ACN102015058A5/9页7中，回流比例可大大降低，致使处理加速，能耗降低。0042当酒精/水混合蒸汽被冷凝并回流至醪塔中时，较高的回流比例导致单位操作的醪液处理量降低；换句话说，单位量酒精的能耗增加，导致整个工艺的能效降低。0043在醪塔中冷凝液的回流比例优选20或以下，更优选10或以下。0044本发明中蒸馏塔20的作用是在50150KPA的操作压力，优选一个大气压下，将来自醪塔的馏分浓缩成具有酒精浓度按重量计为6585，优选6578的酒精/水混合蒸汽，。0045所述酒精浓度按重量计为6585，优选6578的酒精/水混合蒸汽作为冷凝液输入到蒸发器3。

23、0，并在蒸发器30中汽化后，输入到膜分离器40，在其中纯化成无水酒精。0046若蒸汽在蒸馏塔20中浓缩至酒精浓度按重量计低于65，这是不理想的，因为这会导致后续步骤中蒸发器中能耗增加，以至于将发酵酒精纯化为无水酒精的整个工艺能耗高且不简便。另一方面，若蒸汽在蒸馏塔20中浓缩至酒精浓度按重量计高于85例如，接近共沸组分，也是不理想的，因为将发酵酒精纯化为无水酒精的整个工艺能耗高且不简便。0047蒸馏塔20可以是任何类型，包括板型塔和充填塔，只要适用于一般的蒸馏操作。在蒸馏塔的中段，设置一个进料部分用于输入来自醪塔的馏分或馏分的冷凝液。部分塔底液通过再沸器21加热变成蒸汽，其在塔中向上移动的同时与。

24、塔内向下流动的液体进行热量和物质交换。将从塔顶或浓缩板蒸馏出的酒精和水的混合蒸汽浓缩至酒精浓度按重量计为65或以上，优选70或以上且85或以下，优选80或以下，更优选78或以下，然后输入冷凝器。蒸馏塔20中的塔底液可能包含适于回收到醪塔10中的酒精。0048蒸馏塔20的操作压力优选50150KPA绝对压力，且通常为一个大气压。操作压力超过150KPA绝对压力是不可取的，因为这会造成蒸馏塔的建设成本增加且由于加热温度升高使能耗增加。操作压力低于50KPA绝对压力也是不可取的，因为这使从塔顶或浓缩板蒸馏出酒精和水混合蒸汽的冷凝温度降低，导致冷凝器中的能耗的增加。0049蒸馏塔20中用于加热塔底液的。

25、再沸器21，可以利用外部供给的蒸汽的冷凝热，但是膜分离器40中非渗透蒸汽的冷凝热可以被合理利用。例如，用于预热。0050冷凝器22冷却从塔顶或浓缩板蒸馏出的酒精和水的蒸馏混合蒸汽制得冷凝液。所述冷凝液可暂时存储到冷凝液槽23中。部分该冷凝液通过例如，一个冷凝泵回流到塔顶或浓缩板，剩余部分的冷凝液输入蒸发器30。根据蒸馏塔20中冷凝液的回流比例，从蒸馏塔的塔顶或浓缩板获得的酒精/水混合蒸汽中的酒精浓度可适当控制。在本发明中，通过控制蒸馏塔20中冷凝液的回流比例，调节从蒸馏塔20塔顶或浓缩板中得到的酒精/水混合蒸汽中的酒精浓度按重量计在6585的范围内。0051当回流比例增加，蒸馏塔20中的处理量。

26、减少和处理速度降低，导致能效降低如能耗增加，因此，冷凝液的回流比例优选相对较低。优选低于冷凝液的50，更优选低于35，进一步优选低于20，特别优选低于10。0052冷凝器22中的冷凝热可以用于预热输入蒸馏塔中的馏分。输入的馏分优选预热至接近其沸点。此时，冷凝器22中未冷凝的蒸汽优选通过辅助冷凝器中的冷却水冷凝。说明书CN102015049ACN102015058A6/9页80053本发明中，酒精浓度为6585按重量计的酒精水溶液从蒸馏塔20通过冷凝器22输入到蒸发器30。蒸发器30的作用是，将酒精的水溶液加热至完全汽化，然后作为酒精/水混合蒸汽输入到膜分离器40中。蒸发器30应具备足够的加热性。

27、能，使酒精和水混合蒸汽的获得100KPA绝对压力或以上相对高的压力，优选120KPA绝对压力或以上，更优选200KPA绝对压力或以上。压力的上限约为700KPA绝对压力或以下。0054将蒸发器30所得的全部酒精/水混合蒸汽输入膜分离器40进行纯化。为避免在该过程中混合蒸汽被冷凝，适于在输入膜分离器之前，用过热器加热混合蒸汽至一温度使其过热约5或更多。此时，通过调节控制膜分离器40中非渗透侧蒸汽的流速可以适当的控制蒸发器30的操作压力。此外，蒸发器30中的压力优选调节为蒸发器30中的蒸发温度比蒸馏塔20中塔底温度高出约5或更多。因此，膜分离器40中的非渗透蒸汽可以用作蒸馏塔20中再沸器的热源。0。

28、055本发明中，将具有6585的按重量计相对较低的酒精浓度的酒精水溶液，作为蒸馏塔中简单分离/纯化的产物输入蒸发器。因此，输入蒸发器的冷凝液可能被少量杂质如发酵酒精水溶液中含有的所谓的杂醇油污染。这种情况下，连续操作可能会引起一些问题，例如由于蒸发器中杂质的累积引发的暴沸。因此，优选的本发明在操作时连续或间歇地排出蒸发器内部分塔底液以除去累积的杂质。0056在膜分离器40中，酒精/水混合蒸汽在选择性渗透分离膜的接触下流动。此时，因为水蒸汽选择性透过分离膜，主要包含水蒸气的具有降低的酒精浓度的混合蒸汽被收集到分离膜的渗透侧。此混合蒸汽中的酒精浓度为百分之几到百分之几十例如，按重量计20的酒精，且。

29、为了提高酒精的回收率，该蒸汽可合理回收到蒸馏塔20中作为冷凝后的冷凝液，或作为分离蒸汽。另一方面，在分离膜的非渗透侧，水蒸气被除去，因此可以收集到高纯的无水酒精。0057通常，透过分离膜的水蒸气的量是与膜的两侧水蒸气的分压差成比例的。因此，在本发明中，适宜使蒸发器30中的酒精/水混合蒸汽产生一个相对高的压力，约100KPA绝对压力或更高，优选120700KPA绝对压力，然后输入膜分离器。也适宜同时降低分离膜渗透侧的压力。具体来说，分离膜渗透侧的空间通过热交换器冷凝器41与真空泵42相连使得该空间被抽为真空，透过分离膜的渗透蒸汽在冷凝器中冷凝，产生冷凝液。该冷凝液优选储存到冷凝液槽43，然后回收。

30、到蒸馏塔20。0058这里对膜分离器40没有特别的限制，只要它能从分离膜上的水蒸汽和酒精蒸汽的混合蒸汽中分离出水蒸气。此外，对分离膜没有特别的限制，只要它能从酒精蒸汽中选择性地渗透水蒸汽。膜可以由聚合物如聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚碳酸酯，聚砜和高分子量聚乙烯醇类，或无机材料如沸石和氧化锆制成。关于膜分离器的类型，传统已知的类型就可以，例如壳管式组件装配的由不对称聚酰亚胺中空纤维膜组成的中空纤维分离膜组件，或管状分离膜组件装备的由不对称聚酰亚胺中空纤维膜组成的中空纤维分离膜组件，所述管状分离膜的多孔管状支撑体上堆焊有沸石。实例可以是，但不限于，如日本专利特许公开号2000262838和200162。

31、257中使用的聚酰亚胺中空纤维膜，以及日本专利特许公开号200393844，2006263574和2007203210中使用的沸石膜。0059关于分离膜的渗透性能，使用时，膜的水蒸气渗透率PH2O优说明书CN102015049ACN102015058A7/9页9选05103CM3STP/CM2SECCMHG或以上，更优选10103CM3STP/CM2SECCMHG或以上，且水蒸气渗透率PH2O与酒精渗透率PALCOHOLPH2O/PALCOHOL的比优选50或以上，更优选100或以上。0060图2显示了本发明的另外一种实施方式。0061具体来说，从醪塔10排出的塔底液用于预热输入醪塔10的发酵。

32、酒精水溶液，膜分离器40中的非渗透蒸汽无水酒精蒸汽用于预热蒸馏塔20中的再沸器，并用于在膜分离器40中渗透蒸汽的冷凝液回收至蒸馏塔20过程的预热。0062实施例0063本发明将参照以下实施例进一步详述，但本发明并不局限于此。0064实施例10065我们使用图2所示装置，将发酵罐中准备好的流速为727T/HR，酒精浓度为73按重量计的发酵酒精水溶液纯化为流速为5T/HR纯度为998按重量计的无水酒精。0066步骤10067含酒精浓度为73按重量计的发酵酒精水溶液，由预热器预热，通过进料泵以727T/HR流速输入含5个理论塔板的醪塔。通过汽化发酵酒精水溶液得到的，蒸馏所需的水蒸气蒸汽1直接引入醪塔。

33、的塔底。在醪塔中蒸馏并从塔顶排出的酒精和水混合蒸汽，在冷凝器中完全冷凝。部分冷凝液回流至醪塔，其余部分的冷凝液输入蒸馏塔。此时，调节回流量使醪塔塔顶的酒精浓度为39按重量计。0068步骤20069将酒精浓度为39按重量计的酒精水溶液，由进料泵以164T/HR的速度输入到含4个理论塔板的蒸馏塔。该蒸馏塔的塔底配备一个再沸器。从塔底排出的塔底液通过非渗透蒸汽无水酒精蒸汽在膜分离器中预热，并由再沸器转换成混合蒸汽，所述再沸器具有足够的热交换面积和循环体积用以提供所需量的蒸汽2。然后混合蒸汽循环至蒸馏塔。同时，从塔底排出的塔底液以流速83T/HR回收至醪塔。塔底液中的酒精浓度保持在约25按重量计或以下。

34、。0070在蒸馏塔中蒸馏并从塔顶排出的酒精/水混合蒸汽，在冷凝器中完全冷凝。部分冷凝物回流至蒸馏塔，其余部分的冷凝液输入至蒸发器。调节回流量使蒸馏塔塔顶的酒精浓度为70按重量计。输入蒸发器的冷凝液流速为81T/HR。0071步骤30072输入到蒸发器的冷凝液按重量计，酒精浓度为70的酒精水溶液由蒸汽3加热，在压力300KPA表压力下，完全转化为酒精浓度为70按重量计的酒精和水的混合蒸汽，然后由过热器蒸汽3过度加热至135并输入到膜分离器中。0073膜分离器为如日本专利特许公开号2000262838中所描述的装置，含27个零部件，具有有效膜面积125M2的含聚酰亚胺非对称中空纤维分离膜，该膜外径。

35、500M，内径310M，其中在135时水蒸气渗透率PH2O是12103CM3STP/CM2SECCMHG，且水蒸气渗透率PH2O和酒精渗透率PETOHPH2O/PETOH比为143。0074膜分离器的渗透侧通过冷凝器配备一个真空泵，且透过分离膜的蒸汽在冷凝器说明书CN102015049ACN102015058A8/9页10中完全冷凝，以保持分离膜渗透侧的真空度。并且，部分从膜分离器排出的非透渗蒸汽作为提高膜分离器分离效率的净化气体输入到膜分离器的渗透侧。0075膜分离器中分离膜渗透侧的蒸汽渗透蒸汽和作为净化气体输入的蒸汽完全冷凝后，由非渗透蒸汽预热并回收至蒸馏塔中。此外，在上述预热过程的热回收。

36、后，从膜分离器中分离膜的非渗透侧收集的非渗透蒸汽，以5T/HR的流速作为具有酒精浓度为998按重量计的无水酒精被冷却并收集到产品罐中。0076通过这种工艺生产的998按重量计的无水酒精时，生产1KG998按重量计的无水酒精所需的热量是从整个工艺使用的全部蒸汽蒸汽1至4中转化而来。结果如表1所示。0077实施例2和30078改变表1所示的条件，我们尝试纯化实施例1所述的流速727T/HR的73按重量计的发酵酒精水溶液，为流速5T/HR的998按重量计的无水酒精。结果如列表1所示。0079比较实施例1和20080改变表1所示的条件，我们尝试纯化实施例中所述的流速727T/HR的73按重量计的发酵酒。

37、精水溶液为5T/HR流速的998按重量计的无水酒精。结果如列表1所示。0081表100820083说明书CN102015049ACN102015058A9/9页110084如表1所示，在实施例1至3中，蒸馏塔和膜分离器都很简单，发酵酒精可以高能效地纯化。在比较实施例1中，能效较低且需要大型分离膜装置。在比较实施例2中，蒸馏塔中冷凝液的回流比例较大以至于能效较低且需要大型的蒸馏塔。0085工业可行性0086本发明可以提供一个更加便利的，以极高能效纯化发酵酒精水溶液得到无水酒精的方法，其作为完整工艺含有如下步骤，将发酵酒精的水溶液输入醪塔，通过在醪塔中加热发酵酒精水溶液，蒸馏出含有酒精/水混合蒸汽的馏分，将所述馏分或经冷凝所述馏分得到的首次冷凝液输入蒸馏塔中；通过加热蒸馏塔中的从醪塔输入的馏分或首次冷凝液，蒸馏出酒精/水混合蒸汽，回流部分通过冷凝混合蒸汽得到的二次冷凝液到蒸馏塔中，将剩余部分的二次冷凝液输入蒸发器；然后，通过加热蒸发器中的二次冷凝液产生酒精/水混合蒸汽，将该酒精/水混合蒸汽输入到膜分离器，选择性的从酒精/水混合蒸汽中除去水蒸汽。说明书CN102015049ACN102015058A1/2页12图1说明书附图CN102015049ACN102015058A2/2页13图2说明书附图CN102015049A。