هل الكحول مصنوع من نشارة الخشب؟ إنتاج الكحول الإيثيلي من نشارة الخشب

اليوم، يقوم الكثير من الناس بإعداد المسكرات محلية الصنع، ولكن بعض المشروبات تتطلب وجود عنصر كحولي. إنتاج الكحول في المنزل لا يتطلب عمالة كثيفة. للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة ومراعاة بعض جوانب ومبادئ صنع كحول الميثيل.

بادئ ذي بدء، يتطلب إنتاج الميثانول وجود الحبوب. في دور محاصيل الحبوب في في هذه الحالةقد تكون الذرة والقمح موجودة. يمكنك أيضًا استخدام البطاطس والنشا. ولكن كما هو معروف فإن النشا عند تفاعله مع مادة ما لا يعطي أي تفاعل. من أجل إنتاج عنصر كيميائي، يتم استخدام طريقة التحلية. ومن أجل تحليته، هناك حاجة إلى إنزيمات معينة، وهي موجودة في الشعير. ومن خلال صنع الإيثانول من الحبوب بدون شوائب كيميائية، يتم ملاحظة إنتاجية المنتج الطبيعي.

تكنولوجيا إنتاج الميثانول

يمكن أن تتكون تقنية إنتاج المواد الكيميائية الكحولية في المنزل من عدة مراحل.

وفيما يلي أهمها:

1. إنتاج الميثانول باستخدام الشعير. يجب إنبات حبوب النباتات المزروعة في أوعية صغيرة، ويتم نثرها في طبقة واحدة، بحدود ثلاثة سنتيمترات تقريباً. تذكر أنه يجب معالجة الحبوب المنبتة مسبقًا بمحلول برمنجنات البوتاسيوم. بعد المعالجة، توضع البذور في وعاء وترطيبها بالماء. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن وجود أشعة الشمسأو تعتمد كفاية الضوء بشكل مباشر على معدل إنبات الحبوب. يجب أن تكون الحاوية مغطاة بمادة البولي إيثيلين أو الزجاج الرقيق، أي يجب أن تكون شفافة بدرجة كافية. وإذا نقصت كمية الماء فيجب إضافته.
2. المرحلة التالية: معالجة النشا. أولاً، نقوم باستخراج النشا من المنتج الذي تم اختياره لإنتاج الإيثانول. في هذه الحالة هي البطاطس. يجب غلي البطاطس الفاسدة قليلاً حتى تبدأ في تكوين عجينة من الماء. بعد ذلك، ننتظر حتى يبرد المنتج، وفي هذه الأثناء نقوم بطحن الشعير. بعد ذلك، قم بخلط المنتجين. بعد ذلك، تتم عملية تقسيم النشا، ويجب أن تتم عند درجة حرارة لا تقل عن 60 درجة مئوية. والآن يوضع الخليط في وعاء به ماء ساخن ويترك لمدة ساعة واحدة. بعد مرور الوقت، يتم تبريد المنتج تماما.
3. مرحلة التخمير. وكما هو معروف فإن عملية التخمر تتميز بوجود عناصر تحتوي على الكحول. ومع ذلك، لا يمكن أن يسمى الهريس مشروب كحولي. بعد أن يبرد الخليط، تضاف الخميرة، والتي يمكن أن تتفاعل حتى في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، إذا ارتفعت درجة الحرارة أعلى، فإن تخمير المنتج سيحدث بشكل طبيعي بشكل أسرع. في حالة وجود حرارة كبيرة، ستنتهي عملية التخمير بعد ثلاثة أيام. وفي الوقت نفسه، يمكنك شم رائحة الحبوب الخفيفة من المنتج.
4. المرحلة التالية هي التقطير. كيف يتم إنتاجه؟ للقيام بذلك، يتم استخدام جهاز خاص لإنتاج الكحول في المنزل.
5. المرحلة النهائية هي تكنولوجيا التنظيف. يمكننا القول أن الكحول الميثيلي جاهز، لكن يلاحظ أن السائل غير شفاف. هذا هو السبب في أن يتم التنظيف. يتم ذلك عن طريق إضافة محلول برمنجنات البوتاسيوم. اترك كحول الميثيل بهذا الشكل لمدة يوم واحد، ثم قم بالتصفية - المنتج جاهز.

كما ترون، فإن تكنولوجيا صنع الكحول محلي الصنع بسيطة للغاية ولا تتطلب جهدا إضافيا.

إنتاج مادة الإيثانول من نشارة الخشب

في السنوات الأخيرة، انخفضت المواد الخام الأحفورية التي يمكن استخدامها لصنع الكحول الإيثيلي بشكل ملحوظ. هناك نقص في الحبوب. ومع ذلك، فإن إنتاج الكحول من نشارة الخشب ليس هو الخيار الأسوأ، لأن هذه المادة الخام تتجدد باستمرار على مر السنين.

ومع ذلك، فإن صنع المادة من نشارة الخشب يتطلب بعض المهارات، وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون لدى الشركة المصنعة معدات خاصة، والتي بدونها سيكون إنتاج الإيثانول كثيف العمالة. يحظى إنتاج الكحول من نشارة الخشب في المنزل بشعبية كبيرة ولا يتطلب تكاليف عالية.

كما تعلمون، لا تتم مقارنة الإيثانول المنتج لديكم بإصدار المصنع. المنتجات المصنوعة في ظروف تجارية ذات جودة أعلى، لأن كل مكون فريد من نوعه. من الأسهل بكثير إنتاج الكحول من نشارة الخشب!

كيفية صنع منتج كحولي في المنزل؟

يتم إنتاج الكحول الإيثيلي في المنزل باستخدام جهاز خاص. هذا الجهاز قادر على إجراء عملية تقسيم عناصر معينة، وكذلك إجراء التفاعلات الكيميائية فيما بينها. يمكن أن تبدو المعدات التقليدية لإنتاج المشروبات الكحولية وكأنها مصانع صغيرة. يمكنك صنع أي نوع منهم مشروبات كحولية.

من السهل جدًا دراسة تكنولوجيا تحضير مادة الإيثيل، والمنتج ذو جودة عالية. ماذا يمكنك الحصول عليه من هذا؟ أولاً، هذه منتجات كحولية تحتوي على جودة عاليةوثانيًا، يتم استرداد التكاليف الخاصة بالكامل، وهذا يتطلب جهازًا خاصًا.

على سبيل المثال، إذا تم استخدام 20 كجم من السكر، فإنه ينتج ما يصل إلى 12 لترًا من الكحول. وفي هذه الحالة تصل نسبة الميثانول إلى 96%. ينتج عن هذا الحساب 25 زجاجة فودكا سعة نصف لتر. بالإضافة إلى ذلك، سيتم إنفاق الكهرباء التي يستهلكها الجهاز حوالي 25 كيلوواط.

هذه المعدات قادرة على استخدام جميع المنتجات المحملة للغرض المقصود منها. يمكن استخدام المنتج غير الصالح للشرب الناتج عن المعالجة الأولى كمنظف للأسطح الزجاجية والنوافذ. يمكنك أيضًا تثبيت مثل هذا الجهاز بنفسك باستخدامه المخططات اللازمةوالرسومات. يمكن لهذه المعدات التعامل بسهولة مع إنتاج كحول الميثيل.

معدات إنتاج المنتجات الكحولية لديها بعض مبادئ عملها. يحتوي الجهاز على رقبة خاصة تملأ الخزان بالسائل اللازم. في شكل مثل هذا السائل، يمكن أن يتصرف الهريس. باستخدام مواقد التسخين، يتم تسخين المنتج إلى درجة الغليان. وبعد ذلك يجب نقل الجهاز والمعدات إلى الوضع العادي.

بعد ذلك، يحدث التبريد من خلال حجرة التبريد مع تنقية إضافية للبخار من الشوائب غير الضرورية. تدخل المادة المنقاة إلى الخزان، وتدخل الأبخرة إلى الثلاجة، حيث يتم تبريدها إلى الحالة السائلة. جهاز إنتاج الكحول قادر على إنتاج المعيار المحدد. نتيجة هذا الإجراء هي الكحول عالي الجودة.

في الوقت الحاضر، يعرف الكثير من الناس كيفية صنع الميثانول حتى بأيديهم في المنزل. كما يقومون بإعداد الكحول من نشارة الخشب. يعتبر إنتاج الكحول من نشارة الخشب أبسط الطرق وأكثرها اقتصادا من بين جميع الطرق الأخرى المعروفة اليوم. وفي الوقت نفسه، يبدو الأمر معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً فقط للوهلة الأولى. في الواقع، تكرار هذه العملية سيكون بسيطًا جدًا حتى بالنسبة للمبتدئين. الشيء الرئيسي هو معرفة جميع المبادئ الأساسية لصنع كحول الميثيل، وكذلك مراعاة بعض حيل الإجراء التي يكشفها المحترفون للجميع. تتكون التكنولوجيا القياسية لإنتاج المادة الكيميائية المعنية في المنزل عادة من عدة خطوات رئيسية. أولاً، يتم الحصول على الشعير من محاصيل الحبوب، ثم يتم غلي العجينة من البطاطس الفاسدة قليلاً، مما يؤدي إلى معالجة النشا.

المرحلة التالية هي التخمير. عليه، تضاف الخميرة بالفعل إلى الخليط المعد مسبقا. كلما ارتفعت درجة الحرارة بيئة، كلما كان من الممكن التغلب على المرحلة قيد المناقشة بشكل أسرع. لكنها قادرة على الإكمال من تلقاء نفسها حتى في ظل الظروف الطبيعية العادية. بالطبع، إذا تم اختيار الخميرة عالية الجودة. السابق المرحلة الأخيرةيسمى "التقطير". يمكن أن يطلق عليه الأكثر كثافة في العمل واستهلاكًا للوقت. تتطلب هذه المرحلة دائمًا جهازًا خاصًا، بالمناسبة، يمكن للحرفيين المعاصرين صنعه بسهولة بأيديهم. وأخيرا، كل ما تبقى هو التنظيف. هذه هي المرحلة الأخيرة من إنتاج الكحول في المنزل. المنتج جاهز تقريبًا، لكنه يفتقر إلى الشفافية المطلوبة. يمكن تحقيق ذلك باستخدام برمنجنات البوتاسيوم الأكثر شيوعًا، والتي يتم غرس السائل بها لمدة 24 ساعة. أخيرًا، كل ما تبقى هو تصفية المنتج.

منذ الآونة الأخيرة، بدأت كمية المواد الخام الأحفورية المناسبة لإنتاج الكحول في المنزل في الانخفاض تدريجيا، وهناك حاجة إلى إيجاد خيارات جديدة. وكما تعلمون هناك نقص في الحبوب لذا كان لا بد من إيجاد بديل مناسب. وسرعان ما تم العثور عليه - لقد كان نشارة الخشب. اليوم، هذه المادة الخام هي الأكثر سهولة في الوصول إليها للجميع. العثور عليه ليس بالأمر الصعب. وعلى القدر نفسه من الأهمية، فإن نشارة الخشب غير مكلفة. وفي بعض الحالات يمكنك العثور عليها مجانًا تمامًا. ليس من المستغرب أن تحظى المواد الخام قيد المناقشة بشعبية كبيرة بين جميع المشاركين في إنتاج الكحول في المنزل. صحيح أن إنتاج هذه المادة يتطلب مهارات معينة من الشخص، فضلا عن الحصول على بعض المعدات الإضافية.

أولا وقبل كل شيء، سوف تحتاج إلى إعداد نشارة الخشب. على سبيل المثال، 1 كيلوغرام من المنتج الأصلي. من المهم جدًا أن يتم تقطيع نشارة الخشب جيدًا. سوف تحتاج إلى تجفيفها جيدًا قبل أن تتمكن من البدء في إنتاج الميثانول. ومن الأفضل عدم استخدامه لهذا الغرض. فرنوخيارات أخرى مماثلة. يكفي صب طبقة رقيقة من نشارة الخشب على صحيفة نظيفة في غرفة مظلمة جيدة التهوية وتركها على هذا النحو لعدة أيام. وبطبيعة الحال، يجب أن لا تحتوي المواد الخام أيضًا على أي شوائب أو أوساخ. يلاحظ الخبراء أن نشارة الخشب الصلب هي الأنسب لهذه العملية. ولكن من الأفضل عدم استخدام المواد الخام من الصنوبريات.

من خلال الثلاجة، التي سيتم فيها تنفيذ التسامي والكهارل، والتي يكون حمض الكبريتيك مثاليا، يتم إرسال نشارة الخشب المجففة جيدا إلى قارورة مريحة أو حاوية أخرى مماثلة. يجب أن يملأوه بثلثي الحجم الإجمالي. بعد ذلك تحتاج إلى تسخين الكتلة إلى 150 درجة. عادة ما يكون للسائل النهائي لون مزرق طفيف. وبطبيعة الحال، لا ينبغي لنا أن ننسى استخدام محفز عالي الجودة. على سبيل المثال، يمكنك استخدام أكسيد الألومنيوم - أجزاء من اكسيد الالمونيوم. يمكنك صب الجزء التالي في الوعاء الذي تستخدمه فورًا بعد أن يتحول السائل الموجود فيه إلى اللون الأسود. من المهم جدًا حماية أعضاء الجهاز التنفسي باستخدام جهاز تنفس أو قناع خاص. من الأفضل أن تفكر أيضًا في القفازات المتينة. يجب أن تكون الغرفة التي يتم فيها إنتاج كحول نشارة الخشب واسعة وجيدة التهوية. لا ينبغي القيام بذلك في المطبخ، حيث توجد مواد غذائية حوله.

يمكن استخدام المادة النهائية كوقود ولأي أغراض أخرى مماثلة. لكن لا ينصح باستهلاك الكحول الناتج داخليًا واستخدامه لمزيد من تحضير المشروبات الكحولية. ومن كيلوغرام واحد فقط من نشارة الخشب المجففة يمكنك الحصول على ما يقرب من نصف لتر (أقل قليلاً) من الميثانول النهائي.

لم يلاحظ عمليا التحلل المائي لسكريات الأنسجة النباتية في الماء البارد. عندما ترتفع درجة حرارة الماء فوق 100 درجة، يحدث التحلل المائي للسكريات، ولكن ببطء شديد بحيث لا يكون لهذه العملية أي أهمية عملية. يتم الحصول على نتائج مرضية فقط عند استخدام المحفزات، والتي تكون فيها الأحماض المعدنية القوية فقط ذات أهمية صناعية: الكبريتيك، والهيدروكلوريك بشكل أقل شيوعًا. كلما زاد تركيز الحمض القوي في المحلول ودرجة حرارة التفاعل، كلما حدث التحلل المائي للسكريات المتعددة إلى السكريات الأحادية بشكل أسرع. ومع ذلك، فإن وجود مثل هذه المحفزات له أيضا الجانب السلبي، لأنها، في نفس الوقت مع تفاعل التحلل المائي للسكريات، تعمل أيضًا على تسريع تفاعلات تحلل السكريات الأحادية، وبالتالي تقليل إنتاجها وفقًا لذلك.

عندما تتحلل الهكسوزات في ظل هذه الظروف، يتكون أولًا هيدروكسي ميثيل فورفورال، والذي يتحلل بسرعة أكبر ليشكل المنتجات النهائية: أحماض الليفولينيك والفورميك. يتم تحويل Pentoses في ظل هذه الظروف إلى فورفورال.

في هذا الصدد، من أجل الحصول على السكريات الأحادية من السكريات من الأنسجة النباتية، من الضروري توفير الظروف الأكثر ملاءمة لتفاعل التحلل المائي وتقليل إمكانية مزيد من التحلل للسكريات الأحادية الناتجة.

هذه هي المشكلة التي يحلها الباحثون والمصنعون عند اختيار أنظمة التحلل المائي الأمثل.

من عدد كبير الخيارات الممكنةتركيز الحمض ودرجة حرارة التفاعل، حاليا يتم استخدام اثنين فقط عمليا: التحلل المائي مع الأحماض المخففة والتحلل المائي مع الأحماض المركزة. أثناء التحلل المائي باستخدام الأحماض المخففة، تكون درجة حرارة التفاعل عادةً 160-190 درجة ويتراوح تركيز المحفز في محلول مائي من 0.3 إلى 0.7% (H2S04، HC1).

يتم تنفيذ التفاعل في الأوتوكلاف تحت ضغط 10-15 ماكينة الصراف الآلي.عند التحلل المائي باستخدام الأحماض المركزة، يكون تركيز حمض الكبريتيك عادة 70-80%، وحمض الهيدروكلوريك 37-42%. درجة حرارة التفاعل في ظل هذه الظروف هي 15-40 درجة.

من الأسهل تقليل فقدان السكريات الأحادية أثناء التحلل المائي باستخدام الأحماض المركزة، ونتيجة لذلك يمكن أن يصل إنتاج السكر بهذه الطريقة إلى ما هو ممكن نظريًا تقريبًا، أي 650-750 كلغمن 1 تالمواد النباتية الجافة تماما.

أثناء التحلل المائي باستخدام الأحماض المخففة، يكون تقليل فقدان السكريات الأحادية بسبب تحللها أكثر صعوبة، وبالتالي فإن العائد العملي للسكريات الأحادية في هذه الحالة عادة لا يتجاوز 450-500 كجم من 1 جرام من المواد الخام الجافة.

نظرًا لفقد السكر الصغير أثناء التحلل المائي بالأحماض المركزة، تتميز المحاليل المائية الناتجة من السكريات الأحادية - التحلل المائي - بزيادة نقاءها، وهو أمر له أهمية كبيرة في معالجتها اللاحقة.

حتى وقت قريب، كان العيب الخطير في طرق التحلل المائي بالأحماض المركزة هو الاستهلاك العالي للحمض المعدني لكل طن من السكر المنتج، مما أدى إلى الحاجة إلى تجديد جزء من الحمض أو استخدامه في صناعات أخرى؛ وهذا جعل بناء وتشغيل مثل هذه المحطات أكثر صعوبة وتكلفة.

كما نشأت صعوبات كبيرة عند اختيار المواد للمعدات المقاومة للبيئات العدوانية. ولهذا السبب، تم بناء الجزء الأكبر من محطات التحلل المائي العاملة حاليًا باستخدام طريقة التحلل المائي بحمض الكبريتيك المخفف.

تم إطلاق أول مصنع تجريبي للتحلل المائي للكحول في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في يناير 1934 في تشيريبوفيتس. المؤشرات الأوليةو مشروع تقنيتم تطوير هذا المصنع من قبل قسم إنتاج التحلل المائي في أكاديمية لينينغراد للغابات في 1931-1933. بناءً على بيانات تشغيل المصنع التجريبي، بدأ بناء محطات التحلل المائي والكحول الصناعية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. تم إطلاق أول مصنع للتحلل المائي والكحول الصناعي في لينينغراد في ديسمبر 1935. بعد هذا المصنع، في الفترة 1936-1938. بدأ تشغيل مصانع بوبرويسك وخورسكي وأرخانجيلسك للتحلل المائي للكحول. أثناء وبعد الحرب العالمية الثانية، تم بناء العديد من المصانع الكبيرة في سيبيريا وجزر الأورال. حاليا، تم تجاوز القدرة التصميمية لهذه المصانع، نتيجة لتحسين التكنولوجيا، بمقدار 1.5-2 مرات.

المادة الخام الرئيسية لهذه المصانع هي الخشب الصنوبري على شكل نشارة الخشب ورقائق البطاطس، التي تأتي من المناشر المجاورة، حيث يتم الحصول عليها عن طريق طحن نفايات المنشرة - الألواح والشرائح - في ماكينات تقطيع الأغصان. وفي بعض الحالات، يتم أيضًا تقطيع الحطب الصنوبري.

يظهر الشكل مخطط الحصول على السكريات الأحادية في مثل هذه النباتات. 76.

يدخل الخشب الصنوبري المقطع من مستودع المواد الخام إلى قمع التوجيه عبر الناقل 1 2 وأكثر في الحلق

محلل النبيذ المائي 3. هذه أسطوانة فولاذية عمودية ذات مخاريط وأعناق علوية وسفلية. السطح الداخلي لمثل هذا جهاز التحلل المائيمغطاة ببلاط أو طوب من السيراميك أو الجرافيت المقاوم للأحماض ومثبت على طبقة من الخرسانة بسمك 80-100 مم.تمتلئ الطبقات بين البلاط بمعجون مقاوم للأحماض. تتم حماية الرقبة العلوية والسفلية للمحلل المائي من الداخل من عمل حمض الكبريتيك المخفف الساخن بواسطة طبقة من البرونز المقاوم للأحماض. عادة ما يكون الحجم المفيد لهذه المحللات المائية 30-37 At3، ولكن في بعض الأحيان يتم استخدام المحللات المائية بحجم 18 و50 و70 أيضًا. م3.ويبلغ القطر الداخلي لأجهزة التحلل المائي هذه حوالي 1.5، وارتفاعها 7-13 م، وفي المخروط العلوي لجهاز التحلل المائي أثناء التحلل المائي عبر الأنبوب 5 يتم توفير حمض الكبريتيك المخفف المسخن إلى 160-200 درجة.

يتم تثبيت مرشح في المخروط السفلي 4 لتحديد hydrolyzate الناتج. يتم إجراء التحلل المائي في مثل هذه الأجهزة بشكل دوري.

كما هو مذكور أعلاه، يتم تحميل جهاز التحلل المائي بالمواد الخام المسحوقة من خلال قمع توجيه. عند تحميل المواد الخام من خلال الأنابيب 5 يتم توفير حمض الكبريتيك المخفف المسخن إلى 70-90 درجة، والذي يبلل المادة الخام، ويعزز ضغطها. مع طريقة التحميل هذه في 1 م3جهاز التحلل المائي يناسب حوالي 135 كلغنشارة الخشب أو 145-155 كلغالرقائق، محسوبة على أنها خشب جاف تمامًا. عند الانتهاء من التحميل، يتم تسخين محتويات جهاز التحلل المائي عن طريق البخار الحي الذي يدخل إلى مخروطه السفلي. بمجرد الوصول إلى درجة حرارة 150-170 درجة، يبدأ 0.5-0.7% من حمض الكبريتيك، المسخن إلى 170-200 درجة، بالتدفق إلى جهاز التحلل المائي من خلال الأنبوب 5. تشكلت في وقت واحد تحلل من خلال مرشح 4 يبدأ تفريغها في المبخر ب. يستمر تفاعل التحلل المائي في جهاز التحلل المائي من 1 إلى 3 ساعات. كلما كان وقت التحلل المائي أقصر، زادت درجة الحرارة والضغط في جهاز التحلل المائي.

أثناء عملية التحلل المائي، يتم تحويل السكريات الخشبية إلى سكريات أحادية مقابلة، والتي تذوب في الحمض المخفف الساخن. لحماية هذه السكريات الأحادية من التحلل أثناء درجة حرارة عاليةتتم إزالة التحلل المائي الذي يحتوي عليها بشكل مستمر من خلال المرشح طوال عملية الطهي 4 ويتم تبريده بسرعة في المبخر 6. نظرًا لأنه وفقًا لظروف العملية، يتم تحلل المواد الخام النباتية مائيًا. يجب ملء جهاز التحلل المائي بالسائل في جميع الأوقات، ويتم الحفاظ على المستوى المحدد e عن طريق دخول الحمض الساخن عبر الأنبوب 5،

طريقة العمل هذه تسمى الترشيح. كلما حدث الترشيح بشكل أسرع، أي كلما زادت سرعة تدفق الحمض الساخن عبر جهاز التحلل المائي، زادت سرعة إزالة السكر الناتج من مساحة التفاعل وقل تحلله. من ناحية أخرى، كلما زادت سرعة الترشيح، زاد استهلاك الحمض الساخن في الطهي، وانخفض تركيز السكر في التحلل المائي، وبالتالي زاد استهلاك البخار والحمض في الطهي.

من الناحية العملية، للحصول على إنتاجية عالية بما فيه الكفاية من السكر (بتركيز مقبول اقتصاديًا في الهيدروليزات)، من الضروري اختيار بعض ظروف الترشيح المتوسطة. تتوقف عادةً عند إنتاج سكر بنسبة 45-50% من وزن الخشب الجاف تمامًا مع تركيز سكر في التحلل المائي بنسبة 3.5-3.7% - هذه الظروف المثلىتتوافق التفاعلات مع الاختيار من خلال المرشح السفلي من التحلل المائي - تا 12-15 م3هيدروليزاتي لكل 1 تيتم تحميل الخشب الجاف تمامًا في المحلل المائي. تسمى كمية التحلل المائي المأخوذة أثناء الطهي لكل طن من المواد الخام المتحللة بوحدة التدفق المائي الخارجية، وهي أحد المؤشرات الرئيسية لنظام التحلل المائي المستخدم في المصنع.

أثناء عملية الترشيح، ينشأ اختلاف ضغط معين بين الرقبة العلوية والسفلية لجهاز التحلل المائي، مما يساهم في ضغط المادة الخام أثناء ذوبان السكريات الموجودة فيها.

يؤدي ضغط المادة الخام إلى حقيقة أنه في نهاية الطهي، يحتل اللجنين المتبقي غير المذاب حجمًا يبلغ حوالي 25٪ من الحجم الأولي للمادة الخام. نظرًا لأنه وفقًا لظروف التفاعل، يجب أن يغطي السائل المادة الخام، وينخفض ​​مستواه وفقًا لذلك أثناء عملية الطهي. تتم مراقبة مستوى السائل أثناء عملية الطهي باستخدام مقياس الوزن 30, يوضح التغير في الوزن الكلي للمواد الخام والسائلة في جهاز التحلل المائي.

في نهاية الطهي، يبقى اللجنين في الجهاز، ويحتوي على 1 كلغالمادة الجافة 3 كلغتمييع حامض الكبريتيك، وتسخينه إلى 180-190 درجة.

يتم تفريغ اللجنين من جهاز التحلل المائي في الإعصار 22 من خلال الأنبوب 21. لهذا الغرض، افتح الصمام بسرعة 20, ربط المساحة الداخلية لجهاز التحلل المائي بالإعصار 22. بسبب الانخفاض السريع في الضغط بين قطع اللجنين، فإن الماء المسخن الموجود فيه يغلي على الفور، مما ينتج عنه كميات كبيرة من البخار. يقوم الأخير بتكسير اللجنين ويحمله على شكل معلق عبر الأنبوب 21 في الإعصار 22. يضخ 21 يقترب من الإعصار بشكل عرضي، حيث يتحرك البخار مع اللجنين، الذي يندفع إلى الإعصار، على طول الجدران، ويقوم بحركة دورانية. يتم إلقاء اللجنين باتجاه الجدران الجانبية بواسطة قوة الطرد المركزي، ويفقد سرعته، ويسقط في قاع الإعصار. يتم تحرير البخار من اللجنين من خلال الأنبوب المركزي 23 أطلق في الغلاف الجوي.

إعصار 22 عادة ما تكون أسطوانة فولاذية عمودية بحجم حوالي 100 م3,مجهزة بباب جانبي 31 والنمام الدوار 25, مما يساعد في تفريغ اللجنين من أسفل الإعصار على الحزام أو ناقل الكاشطة 24.

للحماية من التآكل، يتم أحيانًا حماية السطح الداخلي للأعاصير بطبقة من الخرسانة المقاومة للأحماض. كما ذكرنا أعلاه، أثناء عملية الترشيح، يتم توفير حمض الكبريتيك المخفف الساخن إلى المخروط العلوي لجهاز التحلل المائي. يتم تحضيره عن طريق الخلط في خلاط مقاوم للأحماض 17 يتم توفير المياه الساخنة من خلال الأنابيب 28, مع حامض الكبريتيك المركز البارد القادم من كوب القياس 19 عن طريق مضخة حمض المكبس 18.

نظرًا لأن حامض الكبريتيك المركز البارد يؤدي إلى تآكل الحديد والحديد الزهر قليلاً، فإن هذه المعادن تستخدم على نطاق واسع في تصنيع الخزانات والمضخات وخطوط الأنابيب المخصصة لتخزينها ونقلها إلى الخلاط. يتم استخدام مواد مماثلة لتزويد الخلاط باليود المسخن. لحماية جدران الخلاط من التآكل، يتم استخدام البرونز الفوسفوري أو الجرافيت أو الكتلة البلاستيكية - الفلوروبلاستيك 4. يتم استخدام الأخيرين للتبطين الداخلي للخلاطات ويعطي أفضل النتائج.

يدخل التحلل المائي النهائي من التحلل المائي إلى المبخر 6 ضغط مرتفع. وهو عبارة عن وعاء فولاذي يعمل تحت الضغط ومبطن من الداخل ببلاط السيراميك، تمامًا مثل جهاز التحلل المائي. يوجد غطاء في أعلى المبخر بسعة 6-8 لتر3. يتم الحفاظ على الضغط في المبخر عند 4-5 ماكينة الصراف الآليأقل مما كانت عليه في جهاز التحلل المائي. بفضل هذا، يغلي التحلل المائي الذي يدخل فيه على الفور، ويتبخر جزئيًا، ويبرد إلى 130-140 درجة. يتم فصل البخار الناتج عن قطرات التحلل المائي ومن خلال الأنبوب 10 يدخل الريشوفير (المبادل الحراري) 11, حيث تتكثف. تحلل مائيًا مبردًا جزئيًا من المبخر 6 يدخل الأنبوب 7 إلى المبخر 8 الضغط المنخفض حيث يبرد إلى 105-110° نتيجة الغليان عند ضغط أقل عادة لا يتجاوز ضغط جوي واحد. البخار المتولد في هذا المبخر من خلال الأنبوب 14 تغذية للسائق الثاني 13, حيث يتكثف أيضًا. المكثفات من reshuffers 11 و 13تحتوي على 0.2-0.3% فورفورال وتستخدم لعزلها في منشآت خاصة، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

الحرارة الموجودة في البخار الذي يخرج من المبخرات 6 و 8, يستخدم لتسخين الماء الداخل للخلاط 17. لهذا الغرض من الخزان 16 تعميم مضخة المياه 1 بيتم توفير الماء الدافئ الذي يتم الحصول عليه من قسم التقطير في محطة التحلل المائي إلى موزع الضغط المنخفض 13, حيث تسخن من 60-80 درجة إلى 100-110 درجة. ثم على طول الأنبوب 12 يمر الماء الساخن من خلال موزع الضغط العالي 11, حيث يتم تسخين البخار عند درجة حرارة 130-140 درجة إلى 120-130 درجة. ثم يتم زيادة درجة حرارة الماء إلى 180-200 درجة في عمود تسخين الماء 27. هذا الأخير عبارة عن أسطوانة فولاذية عمودية ذات غطاء سفلي وعلوي مصمم لضغط عمل يتراوح بين 13-15 ماكينة الصراف الآلي.

يتم توفير البخار إلى عمود الماء الساخن من خلال أنبوب عمودي 26, وفي نهايتها يتم إصلاح 30 قرصًا أفقيًا 2ب.البخار من الأنبوب 26 يمر عبر الشقوق الموجودة بين الأقراص الفردية إلى عمود مملوء بالماء. يتم تغذية الأخير بشكل مستمر إلى العمود من خلال التركيب السفلي، ويخلط مع البخار، ويسخن إلى درجة حرارة معينة ومن خلال الأنبوب 28 يدخل في الخلاط 17.

يتم تثبيت أجهزة التحلل المائي على أساس خاص على التوالي من 5-8 قطع. وفي المصانع الكبيرة يتضاعف عددها ويتم تركيبها في صفين. تصنع خطوط أنابيب التحلل المائي من النحاس الأحمر أو النحاس الأصفر. التركيبات المكونة من بوابات وصمامات مصنوعة من الفوسفور أو البرونز.

طريقة التحلل المائي الموصوفة أعلاه هي طريقة الدُفعة. في الوقت الحالي، يتم اختبار تصميمات جديدة للهيدرولبس - وهي أجهزة مستمرة يتم فيها تغذية الخشب المسحوق بشكل مستمر، باستخدام مغذيات خاصة، ويتم إزالة اللجنين والتحلل المائي بشكل مستمر.

ويجري العمل أيضًا على أتمتة المحللات المائية المجمعة. يتيح لك هذا الحدث اتباع نظام الطهي المحدد بدقة أكبر وفي نفس الوقت يجعل عمل الطهاة أسهل.

تحلل الحمض من المبخر ذو الضغط المنخفض 8 (الشكل 76) من خلال الأنبوب 9 يتم إدخالها في المعدات لمعالجتها اللاحقة. درجة حرارة هذه التحلل هي 95-98 درجة. أنه يحتوي على (في٪):

حمض الكبريتيك. . . ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

السداسيات (الجلوكوز، المانوز، الجالاكتوز)…………………………………………………………………………..2.5 –2.8

البنتوز (الزيلوز، الأرابينوز) ………………………………………………………………………………………………………. 0.8 -1.0؛

الأحماض العضوية المتطايرة (الفورميك، الخليك) ………………………….. 0.24-0.30؛

الأحماض العضوية غير المتطايرة (حمض الليفولينيك). . 0.2 -0.3؛

فورفورال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 0.03-0.05؛

أوكسي ميثيل فورفورال ……………………………………………………………………………………………………………………. 0.13-0.16؛

الميثانول. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..02-03

تحتوي الهيدروليزات أيضًا على مواد غروية (اللجنين، والدكسترين)، ومواد رماد، وتربين، وراتنجات، وما إلى ذلك. ويتم تحديد محتوى السكريات الأحادية في الهيدروليزات النباتية أثناء الدراسات الكيميائية الدقيقة بواسطة تحليل كروماتوجرافي ورقي كمي.

في مختبرات المصانع، أثناء التحديد السريع للسكريات، يتم استخدام قدرتها في بيئة قلوية على تقليل المركبات المعقدة لأكسيد النحاس مع تكوين أكسيد النحاسوز:

2 نحاس (OH) 2 Cu5O + 2 H2O + 02.

بناءً على كمية أكسيد النحاسوز المتكونة، يتم حساب الانشطار المشترك للسكريات الأحادية في المحلول.

هذه الطريقة لتحديد السكريات مشروطة، لذلكإلى جانب السكريات الأحادية، يتم أيضًا اختزال أكسيد النحاس إلى أكسيد بواسطة الفورفورال، وهيدروكسي ميثيل فورفورال، والدكسترين، واللجنين الغروي. تتداخل هذه الشوائب مع تحديد محتوى السكر الحقيقي في الهيدروليزات. الخطأ الإجمالي هنا يصل إلى 5-8%. نظرًا لأن تصحيح هذه الشوائب يتطلب الكثير من العمل، فعادةً لا يتم ذلك، وتسمى السكريات الناتجة، على عكس السكريات الأحادية، بالمواد المختزلة أو يتم اختصارها بـ RS. في ظروف المصنع، يتم أخذ كمية السكر المنتجة في التحلل المائي بعين الاعتبار بالطن من المواد المشعة.

لإنتاج الكحول الإيثيلي، يتم تخمير السداسيات (الجلوكوز والمانوز والجلاكتوز) باستخدام الخمائر المنتجة للكحول - Saccharomyces أو Schizosaccharomycetes.

معادلة مختصرة للتخمر الكحولي للسداسيات

C(i Hf, 06 - 2 C2 NG) OH + 2 C02 هيكسوزالإيثانول

ويبين أنه مع هذه العملية، نظريا لكل 100 كلغيجب أن يكون السكر 51.14 كلغ،أو حوالي 64 لكحول إيثيلي 100% وحوالي 49 كلغثاني أكسيد الكربون.

وهكذا، أثناء التخمير الكحولي للسداسيات، يتم الحصول على منتجين رئيسيين بكميات متساوية تقريبًا: الإيثانول وثاني أكسيد الكربون. ولتنفيذ هذه العملية، يجب إخضاع هيدروليزات الحمض الساخن للمعالجة التالية:

1) تحييد. 2) إطلاق المواد الصلبة العالقة؛ 3) التبريد إلى 30 درجة؛ 4) إثراء التحلل المائي بالعناصر الغذائية الضرورية لحياة الخميرة.

يحتوي هيدروزيدات الحمض على درجة حموضة = 1 -1.2. يجب أن يكون للوسط المناسب للتخمير درجة حموضة = 4.6-5.2. لإعطاء الحموضة اللازمة للتحلل المائي، يجب تحييد حمض الكبريتيك الحر الموجود فيه وجزء كبير من الأحماض العضوية. إذا تم التعبير بشكل تقليدي عن جميع الأحماض الموجودة في التحلل المائي بحمض الكبريتيك، فسيكون تركيزه حوالي 1٪. الحموضة المتبقية للتحلل المائي عند الرقم الهيدروجيني = 4.6-5.2 حوالي 0.15٪.

لذلك، للحصول على التركيز المطلوب لأيونات الهيدروجين في التحلل المائي، يجب معادلة 0.85% من الأحماض. في هذه الحالة، يتم تحييد الكبريت الحر والفورميك وجزء من حمض الأسيتيك بالكامل. يبقى حمض الليفولينيك وجزء صغير من حمض الأسيتيك حرين.

تتم معادلة الهيدروليزات باستخدام حليب الليمون، أي معلق هيدرات أكسيد الكالسيوم في الماء بتركيز 150-200 جم من CaO لكل لتر.

يظهر مخطط تحضير حليب الليمون في الشكل. 77.

تتم تغذية Quicklime CaO بشكل مستمر في قادوس التغذية الخاص بأسطوانة إطفاء الجير الدوارة 34. في نفس الوقت يتم تغذية الأسطوانة المبلغ المطلوبماء. عندما تدور الأسطوانة، يربط الجير الماء ويتحول إلى هيدرات أكسيد الكالسيوم. هذا الأخير مشتت في الماء، وتشكيل تعليق. يتم فصل قطع الجير غير المتفاعلة عن حليب الجير في نهاية الأسطوانة وإلقائها في عربة. يتدفق حليب الجير مع الرمل عبر الأنبوب إلى فاصل الرمل 35. هذا الأخير عبارة عن حوض حديدي ذو موقع أفقي مع أقسام عرضية وعمود طولي مع شفرات.

يتدفق حليب الليمون في هذا الجهاز ببطء من اليمين إلى اليسار ثم على طول الأنبوب 36 يدمج في المجموعة 2.

يستقر الرمل ببطء بين أقسام فاصل الرمل ويتم إزالته من الجهاز باستخدام شفرات تدور ببطء. قبل أن يدخل حليب الليمون إلى المعادل، يتم خلطه بكمية معينة من كبريتات الأمونيوم، والتي يأتي محلولها من الخزان 37. عندما يتم خلط حليب الليمون مع كبريتات الأمونيوم، يحدث التفاعل

Ca (OH)3 + (NH4)2 S04-> CaS04 + 2 NH، OH، ونتيجة لذلك يرتبط جزء من الجير بحمض الكبريتيك من كبريتات الأمونيوم وتتشكل بلورات ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم ضعيفة الذوبان CaS04-2H20 . في نفس الوقت تتشكل الأمونيا وتبقى في حليب الليمون في حالة مذابة.

إن بلورات الجبس الصغيرة الموجودة في حليب الليمون أثناء التحييد اللاحق هي مراكز تبلور الجبس الناتج وتحمي من تكوين محاليل مفرطة التشبع منه في التحلل المائي المعادل. هذا الحدث مهم أثناء التقطير اللاحق للكحول من الهريس، حيث أن محاليل الجبس المفرطة التشبع في الهريس تسبب جبس أعمدة الهريس وتعطيلها بسرعة. تسمى طريقة العمل هذه بالتحييد من خلال التبلور الاتجاهي للجبس.

في وقت واحد مع حليب الليمون في المعادل 5 يتم تقديم مستخلص مائي حمضي قليلاً من السوبر فوسفات من إبريق قياس. 38.

تضاف الأملاح إلى المعادل بمعدل 0.3 كلغكبريتات الأمونيوم و 0.3 كلغسوبر فوسفات لكل 1 م3تحلل.

معادل 5 (سعة 35-40 م 3) عبارة عن خزان فولاذي مبطن ببلاط السيراميك المقاوم للأحماض ومجهز بخلاطات رأسية وشفرات مكابح مثبتة على جدران الخزان. تم إجراء التحييد في محطات التحلل المائي بشكل دوري في السابق. حاليًا، يتم استبداله بتحييد مستمر أكثر تقدمًا. في التين. 77 يظهر الرسم البياني الأخير. يتم تنفيذ العملية في جهازي تحييد متصلين بالسلسلة 5 و 6، لهما نفس الجهاز. يتم تغذية هيدروليزات الحمض بشكل مستمر من خلال الأنبوب 1 إلى المعادل الأول، حيث يتم توفير حليب الليمون والأملاح الغذائية في نفس الوقت. تتم مراقبة اكتمال التعادل عن طريق قياس تركيز أيونات الهيدروجين باستخدام مقياس الجهد 3 مع الأنتيمون أو القطب الزجاجي 4. يسجل مقياس الجهد باستمرار الرقم الهيدروجيني للتحلل المائي ويقوم بضبطه تلقائيًا ضمن الحدود المحددة عن طريق إرسال نبضات كهربائية إلى محرك عكسي متصل بصمام إغلاق على الأنبوب الذي يزود حليب الليمون بالمعادل الأول. في المحايدات، يحدث تفاعل التعادل بسرعة نسبيًا وتحدث عملية تبلور الجبس من محلول مفرط التشبع ببطء نسبيًا.

ولذلك، يتم تحديد معدل تدفق السائل من خلال تركيب التعادل من خلال العملية الثانية، والتي تتطلب 30-40 دقيقة.

بعد هذا الوقت، يدخل الهيدروليزات المتعادل، المسمى "المعادل"، إلى خزان الترسيب شبه المستمر أو المستمر 7.

وتتكون العملية شبه المستمرة من أن المعادل يتدفق عبر خزان الترسيب بشكل مستمر، ويتم إزالة الجبس الذي يترسب في القاع بشكل دوري مع تراكمه.

أثناء التشغيل المستمر لخزان الترسيب، يتم تنفيذ جميع العمليات بشكل مستمر. قبل تصريف الحمأة في المجاري 8 في المتلقي يتم غسله بالإضافة إلى ذلك بالماء. الطريقة الأخيرةونظرًا لبعض صعوبات الإنتاج، لم يتم استخدامه على نطاق واسع بعد.

تتكون حمأة الجبس من خزان الترسيب عادة من نصف ثنائي هيدرات كبريتات الكالسيوم ونصف اللجنين والمواد الدبالية المستقرة من الهيدروليزات. في بعض محطات التحلل المائي، يتم تجفيف حمأة الجبس من الماء وتجفيفها وإطلاقها في بناء المرمر. يتم تجفيفها باستخدام مرشحات فراغية أسطوانية، ثم يتم تجفيفها وإطلاقها في أفران أسطوانية دوارة يتم تسخينها بواسطة غازات المداخن.

يتم تبريد المنتج المعادل، المحرر من الجزيئات العالقة، في الثلاجة قبل التخمير 10 (الشكل 77) من 85 إلى 30 درجة. ولهذا الغرض، عادة ما يتم استخدام المبادلات الحرارية الحلزونية أو اللوحية، التي تتميز بمعامل نقل الحرارة العالي والأبعاد الصغيرة. أثناء التبريد، يتم إطلاق مواد تشبه القطران من المُعادل، والتي تستقر على جدران المبادلات الحرارية وتلوثها تدريجيًا. للتنظيف، يتم إيقاف تشغيل المبادلات الحرارية بشكل دوري وغسلها بمحلول مائي ساخن بنسبة 2-4٪ من الصودا الكاوية، الذي يذوب المواد الراتنجية والدبالية.

هيدروليسات متعادلة ومنقية ومبردة.

يتم تخمير نبتة الخشب باستخدام خمائر خاصة تتأقلم مع هذه البيئة. يتم التخمير بطريقة مستمرة في بطارية من خزانات التخمير المتصلة على التوالي 11 و 12.

يتم إمداد معلق الخميرة، الذي يحتوي على حوالي 80-100 جرام من الخميرة المضغوطة لكل لتر، بتيار مستمر من خلال أنبوب 15 في الخميرة 44 ثم إلى الجزء العلوي من خزان التخمير الأول أو الرأس 11. يتم إدخال نبتة الخشب المبردة في الخميرة بالتزامن مع معلق الخميرة. لكل متر مكعب من معلق الخميرة، يدخل 8-10 م3 من نقيع الشعير إلى خزان التخمير.

الخمائر الموجودة في وسط سداسي ساخاروف،وباستخدام نظام من الإنزيمات، تقوم بتكسير السكريات، وتكوين الكحول الإيثيلي وثاني أكسيد الكربون. يمر الكحول الإيثيلي إلى السائل المحيط، وينطلق ثاني أكسيد الكربون على سطح الخميرة على شكل فقاعات صغيرة، يزداد حجمها تدريجيًا، ثم تطفو تدريجيًا على سطح الوعاء، حاملة الخميرة التي التصقت بها. هم.

وعندما تتلامس مع السطح، تنفجر فقاعات ثاني أكسيد الكربون، وتنفجر الخمائر جاذبية معينة 1.1، أي أكبر من نقيع الشعير (1.025)، تنزل إلى الأسفل حتى يتم رفعها مرة أخرى إلى السطح بواسطة ثاني أكسيد الكربون. تعمل حركة الخميرة المستمرة لأعلى ولأسفل على تعزيز حركة التيارات السائلة في خزان التخمير، مما يؤدي إلى إثارة أو "تخمير" السائل. ينطلق ثاني أكسيد الكربون على سطح السائل من صهاريج التخمير عبر أنبوب 13 يتم توفيره لمصنع لإنتاج ثاني أكسيد الكربون السائل أو الصلب، ويستخدم لإنتاج المنتجات الكيميائية (على سبيل المثال، اليوريا) أو يتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

يتم نقل نبتة الخشب المخمرة جزئيًا مع الخميرة من خزان التخمير الرئيسي إلى الخزان الخلفي 12, حيث ينتهي التخمير. نظرا لأن تركيز السكريات في وعاء الذيل صغير، فإن التخمير فيه أقل كثافة، وبعض الخميرة، دون أن يكون لها وقت لتشكيل فقاعات ثاني أكسيد الكربون، تستقر في قاع الوعاء. ولمنع ذلك، غالبًا ما يتم ترتيب الخلط القسري للسائل مع أدوات التحريك أو مضخات الطرد المركزي في خزان المخلفات.

ويسمى السائل المخمر أو المخمر الهريس. في نهاية التخمير، يتم نقل الهريس إلى الفاصل 14, العمل على مبدأ جهاز الطرد المركزي. يبدأ الهريس الذي يدخل فيه مع الخميرة المعلقة فيه بالدوران بسرعة 4500-6000 دورة في الدقيقة. قوة الطرد المركزي بسبب الاختلاف جاذبية معينةويفصل بينهما الهريس والخميرة. يقوم الفاصل بتقسيم السائل إلى تيارين: الأكبر، الذي لا يحتوي على الخميرة، يدخل إلى القمع 16 والأصغر، الذي يحتوي على الخميرة، يتدفق عبر القمع إلى الأنبوب 15. عادةً ما يكون التدفق الأول أكبر بمقدار 8-10 مرات من التدفق الثاني. من خلال الأنبوب 15 يتم إرجاع تعليق الخميرة إلى خزان التخمير الرئيسي 11 من خلال الخميرة 44. يتم جمع نقيع الشعير، الذي يتم التخلص منه وتحريره من الخميرة، في مجموعة متوسطة الهريس 17.

بمساعدة الفواصل، تدور الخميرة باستمرار في نظام مغلق لمصنع التخمير. إنتاجية الفاصل 10- 35 م3/ساعة.

أثناء التخمير وخاصة أثناء الانفصال، يتخثر جزء من الغرويات الدبالية الموجودة في نبتة الخشب، وتشكل رقائق ثقيلة تستقر ببطء في قاع خزانات التخمير. توجد تركيبات في قيعان الأوعية يتم من خلالها تصريف الرواسب بشكل دوري إلى المجاري.

كما ذكر أعلاه، فإن العائد النظري للكحول لكل 100 كلغالسداسي المتخمر هو 64 ل.ومع ذلك، عمليا بسبب التعليم بسبب ساخاروفالمنتجات الثانوية (الجليسرين ، الأسيتالديهيد ، حمض السكسينيك ، إلخ) ، وكذلك بسبب وجود شوائب ضارة بالخميرة في نقيع الشعير ، يكون إنتاج الكحول 54-56 ل.

للحصول على عائد جيد من الكحول، من الضروري إبقاء الخميرة نشطة في جميع الأوقات. للقيام بذلك، يجب عليك الحفاظ بعناية على درجة حرارة التخمير المحددة، وتركيز أيونات الهيدروجين، والنقاء المطلوب للنبتة، وترك كمية صغيرة من السداسيات، ما يسمى "الدرجة المنخفضة" (عادة لا تزيد عن 0.1٪). السكر في المحلول) في الهريس قبل إدخاله في الفاصل. بسبب وجود الخميرة غير المخمرة، تبقى الخميرة في شكل نشط طوال الوقت.

بشكل دوري، يتم إيقاف محطة التحلل المائي كما هو مخطط لها - كإجراء احترازي أو تجديد كبير. خلال هذا الوقت، يجب أن تبقى الخميرة على قيد الحياة. للقيام بذلك، يتم تكثيف تعليق الخميرة باستخدام فواصل وسكب نبتة الخشب البارد. في درجات الحرارة المنخفضة، يتباطأ التخمير بشكل حاد والخميرة تستهلك كمية أقل بكثير من السكر.

عادة ما تكون خزانات التخمير التي تبلغ سعتها 100-200 م3 مصنوعة من صفائح الفولاذ أو، بشكل أقل شيوعًا، من الخرسانة المسلحة. مدة التخمير تعتمد على تركيز الخميرة وتتراوح من 6 إلى 10 ساعات. من الضروري مراقبة نقاء ثقافة الخميرة المنتجة وحمايتها من العدوى بالكائنات الحية الدقيقة الضارة الأجنبية. ولهذا الغرض، يجب الحفاظ على نظافة جميع المعدات وتعقيمها بشكل دوري. إن أبسط طريقة للتعقيم هي تبخير جميع المعدات وخاصة خطوط الأنابيب والمضخات بالبخار الحي.

في نهاية عملية التخمر وفصل الخميرة يحتوي الهريس الكحولي على من 1.2 إلى 1.6% كحول إيثيلي وحوالي 1% بنتوز ساخاروف.

يتم عزل الكحول من الهريس وتنقيته وتقويته في جهاز تصحيح الهريس ذو ثلاثة أعمدة يتكون من الهريس 18, تصحيح 22 والميثانول 28 الأعمدة (الشكل 77).

الهريس من المجموعة 17 يتم ضخها من خلال مبادل حراري 41 على لوحة التغذية لعمود الهريس 18. يتدفق الهريس إلى أسفل صفائح الجزء الشامل من عمود الهريس، ويواجه بخارًا متصاعدًا في طريقه. هذا الأخير، المخصب تدريجيا بالكحول، يمر إلى الجزء العلوي، وتعزيز العمود. يتم تحرير الهريس المتدفق للأسفل تدريجيًا من الكحول، ثم من الجانب الثابت من العمود 18 من خلال الأنبوب 21 يذهب إلى المبادل الحراري 41, حيث يقوم بتسخين الهريس الداخل إلى العمود إلى درجة حرارة 60-70 مئوية. بعد ذلك، يتم تسخين الهريس إلى 105 درجة في العمود مع وصول البخار الحي عبر الأنبوب 20. ويسمى الهريس المتحرر من الكحول بالسكون. من خلال الأنبوب 42 يترك الساكن المبادل الحراري الساكن 41 ويتم إرسالها إلى ورشة الخميرة للحصول على خميرة العلف من البنتوز. سيتم مناقشة هذه العملية بالتفصيل لاحقًا.

وينتهي عمود الهريس الموجود في الجزء العلوي من التسليح بمكثف راجع 19, حيث يتم تكثيف أبخرة خليط اليود والكحول القادمة من اللوحة العلوية للعمود.

في 1 م3 من الهريس عند درجة حرارة 30 درجة، يذوب حوالي 1 م3 من ثاني أكسيد الكربون المتكون أثناء التخمير. عند تسخين المشروب في مبادل حراري 41 ومع وجود البخار الحي في الجزء السفلي من عمود الهريس، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المذاب ويرتفع مع بخار الكحول إلى الجزء المقوي من العمود ثم إلى المكثف الارتجاعي 19. ويتم فصل الغازات غير القابلة للتكثيف من خلال فتحات تهوية مثبتة على خطوط أنابيب تكثيف الكحول بعد الثلاجات. تمر أجزاء منخفضة الغليان مكونة من الكحول والألدهيدات والإيثرات عبر مكثف راجع 19 وأخيرا تتكثف في الثلاجة 39شومن حيث يتدفقون مرة أخرى إلى العمود على شكل ارتداد من خلال ختم الماء 40. الغازات غير المتكثفة المكونة من ثاني أكسيد الكربون قبل خروجها من الثلاجة 39 تمر عبر مكثف إضافي أو يتم غسلها في جهاز غسل بالماء لالتقاط آخر بقايا بخار الكحول.

على الصفائح العلوية من عمود الهريس، تحتوي الطور السائل على 20-40% كحول.

المكثفات من خلال الأنبوب 25 يدخل لوحة التغذية لعمود التقطير 22. يعمل هذا العمود بشكل مشابه لعمود الهريس، ولكن بتركيزات أعلى من الكحول. إلى أسفل هذا العمود من خلال الأنبوب 24 يتم توفير البخار الحي، الذي يغلي الكحول تدريجيًا من مكثفات الكحول المتدفقة إلى أسفل العمود. سائل متحرر من الكحول يسمى لوثر عبر أنبوب 23 يذهب إلى أسفل هجرة. محتوى الكحول في الساتان واللوثر لا يزيد عن 0.02٪.

يتم تركيب مكثف راجع فوق اللوحة العلوية لعمود التقطير 26. الأبخرة التي لم تتكثف فيه يتم تكثيفها أخيرًا في المكثف 26 أويتدفق مرة أخرى إلى العمود. يتم أخذ جزء من الأجزاء منخفضة الغليان من خلال أنبوب 43 على شكل جزء من الإيثر ألدهيد، والذي يتم إرجاعه إلى خزانات التخمير في حالة عدم استخدامه.

لتحرير الكحول الإيثيلي من الأحماض العضوية المتطايرة، يتم تغذيته في العمود من الخزان. 45 محلول هيدروكسيد الصوديوم 10%، الذي يعمل على تحييد الأحماض الموجودة في الصفائح الوسطى لجزء التقوية من العمود. في الجزء الأوسط من عمود التقطير، حيث تكون قوة الكحول 45-50%، تتراكم زيوت الفيوزل ويتم أخذها من خلال أنبوب 46. زيوت الفوسل هي خليط من الكحوليات الأعلى (بوتيل، بروبيل، أميل) المتكونة من الأحماض الأمينية.

يتم اختيار الكحول الإيثيلي المتحرر من الاسترات والألدهيدات وكذلك زيوت الفيوزل باستخدام مشط من الألواح العلوية لجزء التقوية من عمود التقطير ومن خلال أنبوب 27 يدخل لوحة التغذية لعمود الميثانول 28. يحتوي الكحول الخام القادم من عمود التقطير على حوالي 0.7٪ من كحول الميثيل، الذي تم تشكيله أثناء التحلل المائي للمواد النباتية، ومع السكريات الأحادية، انتهى به الأمر في نبتة الخشب.

أثناء تخمير السداسيات، لا يتم تشكيل كحول الميثيل. بواسطة المواصفات الفنيةبالنسبة للكحول الإيثيلي الذي تنتجه مصانع التحلل المائي، يجب ألا يحتوي على أكثر من 0.1% من كحول الميثيل. أظهرت الدراسات أن كحول الميثيل يمكن فصله بسهولة عن الكحول الخام عندما يكون محتواه المائي في حده الأدنى. لهذا السبب، يتم تغذية الكحول الخام بأقصى قوة (94-96٪ إيثانول) في عمود الميثانول. من المستحيل الحصول على الكحول الإيثيلي بنسبة تزيد عن 96% في أعمدة التقطير التقليدية، لأن هذا التركيز يتوافق مع تركيبة خليط الماء والكحول المغلي غير المنفصل.

في عمود الميثانول، الجزء منخفض الغليان هو الميثانول، والذي يرتفع إلى أعلى العمود ويتعزز في المكثف الراجع 29 ومن خلال الأنبوب 30 يتم تصريفه في مجموعات من جزء الميثانول الذي يحتوي على حوالي 80% ميثانول. لإنتاج ميثانول تجاري بنسبة 100%، يتم تركيب عمود ميثانول ثانٍ، غير موضح في الشكل 1. 77.

يقع الكحول الإيثيلي، الذي يتدفق أسفل الصفائح، في الجزء السفلي من عمود الميثانول 28 ومن خلال الأنبوب 33 يدمج في أجهزة الاستقبال المنتجات النهائية. يتم تسخين عمود الميثانول بالبخار الصامت في سخان بعيد 31, والتي تم تركيبها بطريقة تجعل المساحة البينية للأنابيب، وفقًا لمبدأ توصيل الأوعية، مليئة بالكحول. يقوم بخار الماء الذي يدخل إلى المدفأة بتسخين الكحول حتى الغليان ويتم استخدام أبخرة الكحول الناتجة لتسخين العمود. دخول البخار إلى السخان 31, ويتكثف فيه وعلى شكل مكثفات يتم إمداده إلى تجمعات المياه النظيفة أو تصريفه في المجاري.

يتم قياس كمية وقوة الكحول الإيثيلي الناتج بمعدات خاصة (مصباح يدوي، مقذوف تحكم، مقياس الكحول). من خزان القياس، يتم توفير الكحول الإيثيلي عن طريق مضخة بخارية خارج المبنى الرئيسي - إلى الخزانات الثابتة الموجودة في مستودع الكحول. من هذه الخزانات، حسب الحاجة، يتم سكب الكحول الإيثيلي التجاري في صهاريج السكك الحديدية، حيث يتم نقله إلى أماكن الاستهلاك.

موصوف بالاعلى العملية التكنولوجيةيجعل من الممكن الحصول عليها من 1 تالخشب الصنوبري الجاف تمامًا 150-180 لكحول إيثيلي 100%. وفي الوقت نفسه، بنسبة 1 dklاستهلاك الكحول

الخشب الجاف تماما بالكيلو جرام. . . . . 55-66؛

TOC o "1-3" hz حامض الكبريتيك - موايدرات إن كلغ … . 4,5;

الجير الحي، 85% كلغ…………………………………………………. 4,3;

زوج من التكنولوجيا 3 و 16 الغلاف الجوي

في السعرات الحرارية. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 0.17-0.26 ؛

الماء بالمتر المكعب …………………………………………………………………………………………… 3.6؛

إليكجروزنر في كيلووات ساعة…………………………………………………………………….. 4,18

تبلغ القدرة السنوية لمصنع التحلل المائي للكحول بمتوسط ​​قدرة للكحول 1 - 1.5 مليون. أعطى.المنتج الرئيسي في هذه المصانع هو الكحول الإيثيلي. كما أشرنا سابقًا، في نفس الوقت، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون الصلب أو السائل، والفورفورال، وخميرة الأعلاف، ومنتجات معالجة اللجنين من نفايات الإنتاج الرئيسية في مصنع التحلل المائي للكحول. سيتم مناقشة هذه المنتجات بشكل أكبر.

في بعض مصانع التحلل المائي التي تنتج الفورفورال أو الزيليتول كمنتج رئيسي، بعد التحلل المائي للهيمسيلولوز الغني بالبنتوز، تبقى بقايا يصعب التحلل المائي، تتكون من السليلوز واللجنين وتسمى السيلولجنين.

يمكن تحلل السيلولجنين بطريقة الترشيح كما هو موضح أعلاه، ويمكن معالجة هيدروليزات الهكسوز الناتجة، التي تحتوي عادة على 2-2.5% سكر، وفقًا للطريقة الموصوفة أعلاه وتحويلها إلى كحول إيثيلي تقني أو خميرة تغذية. ووفقاً لهذا المخطط، تتم معالجة قشور القطن، وأكواز الذرة، وقشور البلوط، وقشور عباد الشمس، وما إلى ذلك، ولا تكون عملية الإنتاج هذه مربحة اقتصادياً إلا باستخدام المواد الخام والوقود الرخيص.

عادةً ما تنتج مصانع التحلل المائي للكحول الكحول الإيثيلي التقني، والذي يستخدم في المعالجة الكيميائية اللاحقة. ومع ذلك، إذا لزم الأمر، هذا الكحول
يتم تنقيته بسهولة نسبيًا عن طريق التصحيح الإضافي والأكسدة بمحلول برمنجنات قلوي. بعد هذا التنقية، يكون الكحول الإيثيلي مناسبًا تمامًا للأغراض الغذائية.

المخطط العام للحصول على الكحول الإيثيلي من "دبس السكر الأسود" المائي هو كما يلي. يتم تحميل المواد الخام المسحوقة في عمود تحلل مائي فولاذي بطول عدة أمتار، ومبطن بالسيراميك المقاوم للمواد الكيميائية من الداخل. يتم توفير محلول ساخن من حمض الهيدروكلوريك هناك تحت الضغط. نتيجة تفاعل كيميائي، ينتج السليلوز منتج يحتوي على السكر، يسمى "دبس السكر الأسود". يتم تحييد هذا المنتج باستخدام الجير وإضافة الخميرة لتخمير دبس السكر. وبعد ذلك يتم تسخينه مرة أخرى، وتتكثف الأبخرة المنطلقة على شكل كحول إيثيلي (لا أريد أن أسميه "نبيذ").
طريقة التحلل المائي هي الطريقة الأكثر اقتصادا لإنتاج الكحول الإيثيلي. إذا كانت طريقة التخمير البيوكيميائية التقليدية قادرة على إنتاج 50 لترا من الكحول من طن واحد من الحبوب، فسيتم تقطير 200 لتر من الكحول من طن واحد من نشارة الخشب، وتحويلها مائيا إلى "دبس السكر الأسود". كما يقولون: "اشعر بالفائدة!" والسؤال برمته هو ما إذا كان يمكن تسمية "دبس السكر الأسود" في شكل السليلوز المسكر بأنه "منتج غذائي"، إلى جانب الحبوب والبطاطس والبنجر. يفكر الأشخاص المهتمون بإنتاج الكحول الإيثيلي الرخيص على النحو التالي: "لماذا لا؟ بعد كل شيء، فإن الساكن، مثل بقية “دبس السكر الأسود”، بعد تقطيره يستخدم لتغذية الماشية، مما يعني أنه أيضًا منتج غذائي" كيف لا يتذكر المرء كلمات إف إم دوستويفسكي: "الشخص المتعلم، عندما يحتاج إلى ذلك، يمكنه أن يبرر أي رجس شفهيًا."
في الثلاثينيات من القرن الماضي، تم بناء أكبر مصنع لدقة النشا في أوروبا في قرية بيسلان الأوسيتيية، والتي أنتجت منذ ذلك الحين ملايين اللترات من الكحول الإيثيلي. ثم تم بناء مصانع قوية لإنتاج الكحول الإيثيلي في جميع أنحاء البلاد، بما في ذلك مصانع اللب والورق في سوليكامسك وأرخانجيلسك. IV. أشار ستالين، وهو يهنئ بناة محطات التحلل المائي، الذين قاموا خلال الحرب، على الرغم من صعوبات زمن الحرب، إلى تشغيلها قبل الموعد المحدد، إلى أن هذا "يجعل من الممكن إنقاذ الدولة بملايين الأرطال من الخبز"(صحيفة برافدا، 27 مايو 1944).
الكحول الإيثيلي الذي يتم الحصول عليه من "دبس السكر الأسود" ، وفي الواقع من الخشب (السليلوز) ، المسكر بالتحلل المائي ، إذا تم تنقيته جيدًا بالطبع ، لا يمكن تمييزه عن الكحول الذي يتم الحصول عليه من الحبوب أو البطاطس. بواسطة المعايير الحاليةوهذا الكحول يأتي في "الأعلى نقاوة" و"الزائدة" و"الفاخرة"، والأخيرة هي الأفضل، أي أنها أعلى درجة طهارة. لن تتسمم بالفودكا المصنوعة من هذا الكحول. طعم هذا الكحول محايد، أي "لا" - لا طعم له، فهو يحتوي فقط على "درجات"، فهو يحرق فقط الغشاء المخاطي للفم. ظاهريًا، من الصعب جدًا التعرف على الفودكا المصنوعة من الكحول الإيثيلي ذي الأصل المائي، والنكهات المختلفة المضافة إلى مثل هذه "الفودكا" تمنحهم بعض الاختلاف عن بعضهم البعض.
ومع ذلك، ليس كل شيء جيدًا كما يبدو للوهلة الأولى. أجرى علماء الوراثة أبحاثًا: أضافت مجموعة واحدة من الفئران التجريبية فودكا حقيقية (من الحبوب) إلى نظامها الغذائي، بينما أضافت المجموعة الأخرى فودكا متحللة مصنوعة من الخشب. ماتت الفئران التي استهلكت "العقدة" بشكل أسرع بكثير، وتدهورت نسلها. لكن نتائج هذه الدراسات لم توقف إنتاج الفودكا الروسية الزائفة. كما هو الحال في الأغنية الشعبية: "بعد كل شيء، إذا لم يتم تقطير الفودكا من نشارة الخشب، فماذا سنحصل من خمس زجاجات ..."

السائل الذي يتم الحصول عليه باستخدام هذا الوصف هو الميثانول. يُعرف أيضًا باسم كحول الميثيل (الخشب) وله الصيغة - CH 3 OH.

يستخدم الميثانول في شكله النقي كمذيب وكمادة مضافة عالية الأوكتان لوقود المحركات، وكذلك يستخدم مباشرة كوقود عالي الأوكتان (رقم الأوكتان => 115).

هذا هو نفس "البنزين" الذي يستخدم لملء خزانات الدراجات النارية وسيارات السباق.

كما تظهر الدراسات الأجنبية، فإن المحرك الذي يعمل بالميثانول يستمر عدة مرات أطول من استخدام البنزين الذي اعتدنا عليه، وتزداد قوته بنسبة 20٪ مع حجم عمل ثابت.

إن عادم المحرك الذي يعمل بهذا الوقود صديق للبيئة، وعندما يتم اختباره للتأكد من سميته، لا يتم اكتشاف أي مواد ضارة.

من السهل تصنيع جهاز صغير الحجم لإنتاج هذا الوقود، ولا يتطلب معرفة خاصة أو أجزاء نادرة، كما أنه خالي من المتاعب في التشغيل. ويعتمد أدائها على أسباب مختلفة، بما في ذلك الأبعاد.

الجهاز، الموضح أدناه مخططه ووصف تجميعه، بقطر مفاعل يبلغ 75 ملم فقط، ينتج ثلاثة لترات من الوقود النهائي في الساعة. علاوة على ذلك، يزن الهيكل بأكمله حوالي 20 كجم وله الأبعاد التالية تقريبًا: ارتفاع 20 سم، وطول 50 سم، وعرض 30 سم.

كيمياء العملية

لن نتعمق في متغيرات العمليات الكيميائية، ولتسهيل الحسابات، سنفترض ذلك متى الظروف العادية(20 درجة مئوية و 760 ملم زئبق) يتم الحصول على غاز التخليق من غاز الميثان وفقا للصيغة التالية:

2CH 4 + O 2 -> 2CO + 4H 2 + 16.1 سعرة حرارية،

فمن 44.8 لترًا من الميثان و22.4 لترًا من الأكسجين، يخرج 44.8 لترًا من أول أكسيد الكربون و89.6 لترًا من الهيدروجين، ثم يتم الحصول على الميثانول من هذه الغازات حسب الصيغة:

ثاني أكسيد الكربون + 2H2<=>CH 3 أوه

من 22.4 لترًا من أول أكسيد الكربون و 44.8 لترًا من الهيدروجين اتضح: 12 جم (C) + 3 جم (H) + 16 جم (O) + 1 جم (H) = 32 جم من الميثانول.

وهذا يعني، حسب القوانين الحسابية، أنه يخرج 32 جرامًا من الميثانول من 22.4 لترًا من الميثان، أو تقريبًا: من 1 متر مكعب من الميثان يتم تصنيعه 1.5 كجم ميثانول 100%(هذا ~ 2 لتر).

في الواقع، بسبب انخفاض الكفاءة في الظروف المنزلية، من 1 متر مكعب. الغاز الطبيعي سوف تحصل على أقل من 1 لتر من المنتج النهائي (في هذا الخيار الحد الأقصى هو 1 لتر/ساعة!).

لعام 2011 السعر 1 متر مكعب. يتراوح سعر الغاز المنزلي في روسيا بين 3.6 و 3.8 روبل ويتزايد باستمرار. بالنظر إلى أن كحول الميثيل يحتوي على ضعف السعرات الحرارية للبنزين، نحصل على سعر مكافئ قدره 7.5 روبل. وأخيرا، تقريب ما يصل إلى 8 روبل. للنفقات الأخرى - البريد الإلكتروني. الطاقة والمياه والمحفزات وتنقية الغاز - لا تزال أرخص بكثير من البنزين وتعني أن "اللعبة تستحق كل هذا العناء" على أي حال!

سعر هذا الوقود لا يشمل تكاليف التركيب (عند التحول إلى وجهات نظر بديلةيتطلب الوقود دائمًا فترة استرداد)، في هذه الحالة سيتراوح السعر من 5 إلى 50 ألف روبل، اعتمادًا على الإنتاجية وأتمتة العمليات والقوى التي سيتم تصنيعها.

في التجميع الذاتي، سيكلف ما لا يقل عن 2، والحد الأقصى 10 طن. سيتم إنفاق معظم الأموال على التحول و أعمال اللحاموكذلك لإعداد الضواغط (يمكن أن يكون من ثلاجة معيبة، ثم سيكون أرخص) والمواد التي يتم تجميع هذه الوحدة منها.

تحذير: الميثانول سام.وهو سائل عديم اللون درجة غليانه 65 درجة مئوية، وله رائحة تشبه رائحة شرب الكحول العادي، وهو قابل للامتزاج من جميع النواحي مع الماء والعديد من السوائل العضوية. تذكر أن شرب 50 ملليلترًا من الميثانول يعد قاتلًا، أما التسمم بمنتجات تحلل الميثانول بكميات أقل فيؤدي إلى فقدان البصر!

مبدأ التشغيل وتشغيل الجهاز

يظهر الرسم التخطيطي الوظيفي للجهاز في الشكل. 1.

يتم توصيل ماء الصنبور بـ "مدخل المياه" (15) وينقسم إلى تيارين: تيار واحد (يتم تنظيفه من الشوائب الضارة بواسطة مرشح) ومن خلال الصنبور (14) والفتحة (C) يدخل إلى الخلاط (1)، والآخر يتدفق عبر الصنبور (4) ويدخل الثقب (G) إلى الثلاجة (3)، ويمر من خلاله الماء، الذي يبرد غاز التخليق ومكثفات الميثانول، ويخرج من خلال الفتحة (Y).

ويرتبط الغاز الطبيعي المنزلي المنقى من الشوائب الكبريتية والروائح الكريهة بخط أنابيب "مدخل الغاز" (16). بعد ذلك، يدخل الغاز إلى الخلاط (1) من خلال الفتحة (B)، حيث يتم تسخينه بعد خلطه ببخار الماء على الموقد (12) إلى درجة حرارة 100 - 120 درجة مئوية. بعد ذلك، من الخلاط (1) عبر الفتحة (د)، يدخل الخليط الساخن من الغاز وبخار الماء عبر الفتحة (ب) إلى المفاعل (2).

يمتلئ المفاعل (2) بالمحفز رقم 1، الأجزاء الكتلية: 25% NiO (أكسيد النيكل) و60% Al 2 O 3 (أكسيد الألومنيوم)، والباقي 15% CaO (الجير الحي) وشوائب أخرى، نشاط المحفز - المتبقي جزء حجمي من غاز الميثان أثناء التحويل مع بخار غاز الهيدروكربون (الميثان)، المنقى بالكامل من مركبات الكبريت، والذي يحتوي على ميثان بنسبة 90% على الأقل، مع نسبة حجم البخار: غاز = 2:1، وليس أكثر من:

عند 500 درجة مئوية - 37%
عند 700 درجة مئوية - 5%.

في المفاعل، يتكون غاز التخليق تحت تأثير درجة حرارة تبلغ حوالي 700 درجة مئوية، ويتم الحصول عليها عن طريق التسخين باستخدام الموقد (13). بعد ذلك، يدخل الغاز الاصطناعي الساخن من خلال الفتحة (E) إلى الثلاجة (3)، حيث يجب تبريده إلى درجة حرارة 30-40 درجة مئوية أو أقل. ثم يخرج الغاز الاصطناعي المبرد من الثلاجة من خلال الفتحة (I) ومن خلال الفتحة (M) يدخل إلى الضاغط (5)، والذي يمكن استخدامه كضاغط من أي ثلاجة منزلية.

التالي هو غاز التوليف المضغوط بضغط 5-10 أجهزة الصراف الآلي. من خلال الفتحة (H) يخرج من الضاغط ومن خلال الفتحة (O) يدخل إلى المفاعل (6). يتم تعبئة المفاعل (6) بالمحفز رقم 2 المكون من 80% نحاس و 20% زنك.

وفي هذا المفاعل، وهو أهم وحدة في الجهاز، يتشكل بخار الميثانول. يجب ألا تزيد درجة الحرارة في المفاعل عن 270 درجة مئوية، ويمكن التحكم فيها بواسطة مقياس حرارة (7) وضبطها بنقرة (4). يُنصح بالحفاظ على درجة الحرارة في حدود 200-250 درجة مئوية أو أقل.

ثم تغادر أبخرة الميثانول وغاز التخليق غير المتفاعل المفاعل (6) عبر الفتحة (P) وتدخل الثلاجة (W) عبر الفتحة (L)، حيث تتكثف أبخرة الميثانول وتخرج من الثلاجة عبر الفتحة (K).

بعد ذلك، يدخل غاز التخليق المتكثف وغير المتفاعل من خلال الفتحة (U) إلى المكثف (8)، حيث يتراكم الميثانول النهائي، والذي يترك المكثف عبر الفتحة (P) والصنبور (9) في حاوية.

يتم استخدام الفتحة (T) الموجودة في المكثف (8) لتثبيت مقياس الضغط (10) وهو ضروري لمراقبة الضغط في المكثف. يتم الحفاظ عليه في نطاق 5-10 أجواء أو أكثر، وذلك بشكل رئيسي بمساعدة الصنبور (11) وجزئيًا بنقرة (9).

تعد الفتحة (X) والصنبور (11) ضروريتين لخروج الغاز الاصطناعي غير المتفاعل من المكثف، والذي يتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى الخلاط (1) من خلال الفتحة (A)، ولكن كما أظهرت الممارسة، يجب حرق الغازات الناتجة في الفتيل، وعدم العودة إلى النظام. نعم، هذا يقلل من الكفاءة، لكنه يبسط عملية الإعداد إلى حد كبير.

يتم ضبط الصنبور (9) بحيث يخرج باستمرار الميثانول السائل النقي بدون غاز.

سيكون من الأفضل أن يزيد مستوى الميثانول في المكثف بدلاً من أن ينخفض. لكن الحالة الأمثل هي عندما يكون مستوى الميثانول ثابتًا (والذي يمكن التحكم فيه عن طريق الزجاج المدمج أو أي طريقة أخرى).

يتم ضبط الصنبور (14) بحيث لا يوجد ماء في الميثانول، ويتكون البخار في الخلاط، ويفضل أن يكون أقل وليس أكثر.

بدء تشغيل الجهاز

تم فتح مدخل الغاز والمياه (14) مغلقة حاليًا والشعلات (12) و(13) تعمل. الصنبور (4) مفتوح بالكامل، والضاغط (5) قيد التشغيل، والصنبور (9) مغلق، والصنبور (11) مفتوح بالكامل.

ثم افتح الصنبور (14) لوصول الماء، واستخدم الصنبور (11) لتنظيم الضغط المطلوب في المكثف ومراقبته بمقياس الضغط (10). ولكن لا يجوز بأي حال من الأحوال إغلاق الصنبور (11) تماماً!!!

بعد ذلك، بعد حوالي خمس دقائق، استخدم الصنبور (14) والموقد المشتعل (21) لجلب درجة الحرارة في المفاعل (6) إلى 200-250 درجة مئوية. بعد ذلك، ينطفئ الموقد (21)، وهو ضروري فقط للتسخين المسبق، لأنه يتم تصنيع الميثانول مع إطلاق الحرارة. ثم افتح الصنبور (9) قليلاً، حيث يجب أن يتدفق منه تيار من الميثانول. إذا كان يتدفق باستمرار، افتح الصنبور (9) أكثر قليلاً، وإذا كان الميثانول مختلطًا بتدفقات الغاز، فافتح الصنبور (14).

بشكل عام، كلما زادت إنتاجية الجهاز، كلما كان ذلك أفضل.

يُنصح بصنع هذا الجهاز من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الحديد. جميع الأجزاء مصنوعة من الأنابيب، ويمكن استخدام الأنابيب النحاسية كأنابيب توصيل رفيعة. في الثلاجة، من الضروري الحفاظ على النسبة X:Y=4، أي، على سبيل المثال، إذا كان X+Y=300 مم، فيجب أن تكون X مساوية لـ 240 مم، وY، وفقًا لذلك، 60 مم. 240/60=4. كلما زاد عدد المنعطفات التي تناسب الثلاجة على جانب أو آخر، كلما كان ذلك أفضل.

جميع الصنابير تستخدم من مشاعل اللحام بالغاز. بدلا من الصنابير (9) و (11)، يمكنك استخدام صمامات خفض الضغط من اسطوانات الغاز المنزلية أو الأنابيب الشعرية من الثلاجات المنزلية.

يتم تسخين الخلاط (1) والمفاعل (2) في وضع أفقي (انظر الرسم).

حسنا، ربما هذا كل شيء. في الختام، أود أن أضيف أنه تم نشر تصميم أكثر تقدمية للإنتاج المنزلي لوقود السيارات في عدة أعداد من مجلة الأولوية في 1992-1993:
№1-2 — معلومات عامةبشأن إنتاج الميثانول من الغاز الطبيعي.
رقم 3-4 - رسومات مصنع تحويل الميثانول إلى ميثانول .
رقم 5-6 - التثبيت وإجراءات السلامة والتحكم وتعليمات تشغيل الجهاز.

الصورة 1 - رسم تخطيطىجهاز

الشكل 2 - الخلاط

الشكل 3 - المفاعل

الشكل 4 - الثلاجة

الشكل 5 - مكثف

الشكل 6 - المفاعل

إضافات من إيجور كفاسنيكوف

لقد عثرت بالصدفة على منشورك في أحد محركات البحث وأصبحت مهتمًا جدًا بمحتواه. وبعد مراجعة موجزة، ظهرت على الفور الأخطاء التي ذكرها المؤلف.

نشرت معلومات عن "الميثانول" في مجلة "الأولوية" لعام 1991، 92، 93. ، ولكن بشكل كامل المشروع النهائيلم يتم نشره مطلقًا (تم ضغط المحفزات الموعودة للمشتركين).

تحتوي هذه الأرقام على رسومات لمفاعل به رسم بياني كهربائيالضوابط والتصميم الأكثر برودة، وبعد ذلك اعتذر السيد فاكس (مؤلف المقال) بأدب وقال إنه سيتم إيقاف المزيد من النشر بناء على طلب من قوات الأمن في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتيةولمن يريد تكرار هذا التثبيت، فإن مجال الإبداع غير محدود. الشكل 1 (أ) - مخطط الجهاز المعدل

المرحلة الأولى - كما ذكرنا سابقًا، يجب تنقية الغاز والماء (باستخدام مرشح منزلي، أو حتى أفضل باستخدام جهاز التقطير) حتى لا تسمم محفزات المفاعلات 2 و6 على الفور. بتعبير أدق، التزم بنسبة البخار: الغاز بنسبة 2: 1. يجب ألا يكون هناك عودة للمنتجات غير المتفاعلة إلى المرحلة الأولى.

المرحلة الثانية - يبدأ تحويل الميثان عند درجة حرارة = 400 درجة مئوية، ولكن عند درجة حرارة منخفضة تكون هناك نسبة منخفضة من الغاز المحول، والأكثر مثالية t = 700 درجة مئوية، ومن المستحسن التحكم فيه باستخدام المزدوجات الحرارية.

بعد المفاعل والثلاجة، يحتوي التثبيت على مقياس ضغط (10) وصمام تخفيض الضغط (11) مضبوطين على ضغط يتراوح بين 25-35 ضغط جوي (يعتمد اختيار الضغط على درجة تآكل المحفز). من الأفضل استخدام ضاغطين من الثلاجة لضخ ما يكفي من ضغط الغاز الاصطناعي.

أنصحك بجعل المكثف (8) ليس أسطوانيا بل مخروطيا (وهذا لتقليل مساحة تبخر الميثانول) وبه نافذة لمراقبة مستوى الميثانول. يتم إحضار المنتجات المتفاعلة من فوق المخروط باستخدام أنبوب (ش) Ø 8 مم.

يتم إنزال الأنبوب في وعاء مخروطي الشكل بمقدار 10 مم أسفل مخرج الاختناق (P).

يتم تفريغ غاز التخليق غير المتفاعل من خلال أنبوب (x) Ø 5 مم، ملحوم في الجزء العلوي من المخروط، ويتم حرق الغاز المتسرب من خلال هذا الأنبوب في نهايته، لمنع اللهب من الهروب إلى وعاء المخروط، نهاية الأنبوب محشوة بالأسلاك النحاسية.

يتم الحفاظ على مستوى الميثانول عند 2/3 من الارتفاع الإجمالي للسفينة، ولهذا فمن الأفضل إنشاء نافذة شفافة. لضمان السلامة بنسبة 100٪، من الممكن تجهيز فتيل الإخراج بمزدوجة حرارية، حيث تقوم الإشارة منها (بسبب عدم وجود لهب) بإيقاف إمداد الغاز تلقائيًا إلى التثبيت؛ أي منظم من مواقد الغاز الحديثة مناسب لهذه الأغراض .

الطريقة التحفيزية لإنتاج الميثانول ( كحول الخشب) من الغاز الطبيعي موصوفة بالتفصيل.