ხის სპირტის წარმოების ტექნოლოგია. ხის სპირტი (ჰიდროლიზის სპირტი)
დღეს საკმაოდ ბევრი ადამიანი ამზადებს ხელნაკეთ ლიქიორს, მაგრამ ზოგიერთი სასმელი მოითხოვს ალკოჰოლური ელემენტის არსებობას. სახლში ალკოჰოლის წარმოება არ არის ძალიან შრომატევადი. ამისათვის თქვენ უნდა იცოდეთ და გაითვალისწინოთ მეთილის სპირტის მიღების ზოგიერთი ასპექტი და პრინციპი.
უპირველეს ყოვლისა, მეთანოლის წარმოება მოითხოვს მარცვლეულის არსებობას. მარცვლეული კულტურების როლში ამ შემთხვევაშიშეიძლება იყოს სიმინდი და ხორბალი. ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ კარტოფილი და სახამებელი. მაგრამ, როგორც ცნობილია, ნივთიერებასთან ურთიერთობისას სახამებელი არანაირ რეაქციას არ იძლევა. ქიმიური ელემენტის წარმოებისთვის გამოიყენება შაქრის მეთოდი. შაქრისთვის კი საჭიროა გარკვეული ფერმენტები, რომლებიც ალაოსშია. მარცვლეულისგან ეთანოლის მიღებისას ქიმიური მინარევების გარეშე შეინიშნება ნატურალური პროდუქტის მოსავლიანობა.
მეთანოლის წარმოების ტექნოლოგია
სახლში ალკოჰოლური ქიმიკატების წარმოების ტექნოლოგია შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე ეტაპისგან.
ქვემოთ მოცემულია ყველაზე მნიშვნელოვანი:
- მეთანოლის წარმოება ალაოს გამოყენებით. კულტივირებული მცენარის მარცვლები უნდა გაღივდეს პატარა ჭურჭელში და მიმოფანტული იყოს ერთ ფენად, დაახლოებით სამ სანტიმეტრამდე. გახსოვდეთ, რომ წინასწარ ამოღებული მარცვლები უნდა დამუშავდეს კალიუმის პერმანგანატის ხსნარით. დამუშავების შემდეგ თესლს ათავსებენ ჭურჭელში და ატენიანებენ წყლით. გასათვალისწინებელია, რომ ყოფნა მზის სხივები, ანუ სინათლის საკმარისობა პირდაპირ დამოკიდებულია მარცვლის გაღივების სიჩქარეზე. კონტეინერი უნდა იყოს დაფარული პოლიეთილენის მასალით ან თხელი მინით, ანუ საკმარისად გამჭვირვალე. თუ წყლის რაოდენობა შემცირდა, უნდა დაემატოს.
- შემდეგი ეტაპი: სახამებლის დამუშავება. პირველ რიგში, ჩვენ გამოვყოფთ სახამებელს პროდუქტიდან, რომელიც შერჩეულია ეთანოლის წარმოებისთვის. ამ შემთხვევაში ეს არის კარტოფილი. ოდნავ გაფუჭებული კარტოფილი უნდა მოხარშოთ მანამ, სანამ წყლიდან პასტის ფორმირება არ დაიწყება. შემდეგ ველოდებით სანამ პროდუქტი გაცივდება, ამასობაში ალაოს ვფქვავთ. შემდეგი, აურიეთ ორი პროდუქტი. შემდეგ ხდება სახამებლის გაყოფის პროცედურა, რომელიც უნდა გაკეთდეს მინიმუმ 60˚ C ტემპერატურაზე. ახლა ნარევი მოათავსეთ თასში ცხელ წყალში და დატოვეთ 1 საათი. დროის გასვლის შემდეგ პროდუქტი მთლიანად გაგრილდება.
- დუღილის ეტაპი. როგორც ცნობილია, დუღილი ხასიათდება ალკოჰოლში შემცველი ელემენტების არსებობით. თუმცა, დარეკეთ ბადაგი ალკოჰოლური სასმელიშეუძლებელია. ნარევის გაციების შემდეგ ემატება საფუარი, რომელსაც შეუძლია რეაგირება მოახდინოს ოთახის ტემპერატურაზეც კი. თუმცა, თუ ტემპერატურა უფრო მაღალი იქნება, პროდუქტის დუღილი ბუნებრივად უფრო სწრაფად მოხდება. მნიშვნელოვანი სიცხის შემთხვევაში დუღილის პროცედურა სამი დღის შემდეგ დასრულდება. ამავდროულად, პროდუქტიდან შეგიძლიათ იგრძნოთ მარცვლეულის რბილი სუნი.
- შემდეგი ეტაპი არის დისტილაცია. როგორ იწარმოება? ამისთვის სახლში ალკოჰოლის დასამზადებლად სპეციალური აპარატი გამოიყენება.
- საბოლოო ეტაპი არის დასუფთავების ტექნოლოგია. შეიძლება ითქვას რომ მეთილის სპირტიმზადაა, მაგრამ შენიშნეთ, რომ სითხე არ არის გამჭვირვალე. ამიტომ ხდება დასუფთავება. იგი ხორციელდება კალიუმის პერმანგანატის ხსნარის დამატებით. ამ ფორმით დატოვეთ მეთილის სპირტი ერთი დღე, შემდეგ გაფილტრეთ - პროდუქტი მზად არის.
როგორც ხედავთ, ხელნაკეთი ალკოჰოლის დამზადების ტექნოლოგია საკმაოდ მარტივია და არ საჭიროებს დამატებით ძალისხმევას.
ეთანოლის ნივთიერების წარმოება ნახერხიდან
ბოლო წლებში წიაღისეული ნედლეულის დასამზადებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ეთილის სპირტი. მარცვლეულის დეფიციტია. თუმცა, ნახერხიდან ალკოჰოლის წარმოება არ არის ყველაზე ცუდი ვარიანტი, რადგან ეს ნედლეული წლების განმავლობაში მუდმივად განახლდება.
თუმცა ნახერხისაგან ნივთიერების დამზადება გარკვეულ უნარებს მოითხოვს და გარდა ამისა, მწარმოებელს უნდა ჰქონდეს სპეციალური აღჭურვილობა, რომლის გარეშეც შრომატევადი იქნება ეთანოლის წარმოება. სახლში ნახერხისაგან ალკოჰოლის დამზადება ძალიან პოპულარულია და არ საჭიროებს დიდ ხარჯებს.
მოგეხსენებათ, თქვენივე წარმოებული ეთანოლი არ არის შედარებული ქარხნულ ვერსიასთან. კომერციულ პირობებში დამზადებული პროდუქცია უფრო მაღალი ხარისხისაა, რადგან თითოეული ინგრედიენტი უნიკალურია. ნახერხიდან ალკოჰოლის გამომუშავება ბევრად უფრო ადვილია!
როგორ მოვამზადოთ ალკოჰოლური პროდუქტი სახლში?
ეთილის სპირტის წარმოება სახლში ხორციელდება სპეციალური აპარატის გამოყენებით. ამ მოწყობილობას შეუძლია შეასრულოს გარკვეული ელემენტების გაყოფის პროცედურა, ასევე მათ შორის ქიმიური რეაქციების ჩატარება. ალკოჰოლური სასმელების წარმოების ჩვეულებრივი აღჭურვილობა შეიძლება გამოიყურებოდეს მინი ქარხნებით. მათში შეგიძლიათ გააკეთოთ ნებისმიერი სახის ალკოჰოლური სასმელი.
ეთილის ნივთიერების მომზადების ტექნოლოგიის შესწავლა საკმაოდ მარტივია და პროდუქტი მაღალი ხარისხის გამოდის. რა შეგიძლიათ მიიღოთ აქედან? პირველ რიგში, ეს არის ალკოჰოლური პროდუქტები მაღალი ხარისხიმეორეც, საკუთარი ხარჯების სრულად ანაზღაურება ხდება, ამას სპეციალური აპარატურა სჭირდება.
მაგალითად, თუ 20 კგ შაქარს იყენებენ, ის 12 ლიტრამდე ალკოჰოლს გამოიმუშავებს. ამ შემთხვევაში მეთანოლის პროცენტული მაჩვენებელი 96%-მდე აღწევს. ამ გაანგარიშებით გამოდის 25 ნახევარლიტრიანი ბოთლი არაყი. გარდა ამისა, მოწყობილობის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგია დაიხარჯება დაახლოებით 25 კვტ.
ასეთ აღჭურვილობას შეუძლია გამოიყენოს ყველა დატვირთული პროდუქტი დანიშნულებისამებრ. პირველი დამუშავების შედეგად წარმოებული არასასმელი პროდუქტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამწმენდი შუშის ზედაპირებისა და ფანჯრებისთვის. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დააინსტალიროთ ასეთი მოწყობილობა თავად გამოყენებით საჭირო დიაგრამებიდა ნახატები. ასეთ აღჭურვილობას ადვილად შეუძლია გაუმკლავდეს მეთილის სპირტის წარმოებას.
ალკოჰოლური პროდუქტების წარმოებისთვის მოწყობილობებს აქვთ მუშაობის გარკვეული პრინციპები. მოწყობილობას აქვს სპეციალური კისერი, რომელიც ავსებს ავზს საჭირო სითხით. ასეთი სითხის სახით, ბადაგი შეიძლება იმოქმედოს. გამაცხელებელი სანთურების გამოყენებით, პროდუქტი თბება დუღილამდე. რის შემდეგაც მოწყობილობა და აღჭურვილობა უნდა გადავიდეს ნორმალურ რეჟიმში.
შემდეგი, გაგრილება ხდება სამაცივრო განყოფილების მეშვეობით ორთქლის დამატებითი გაწმენდით ზედმეტი მინარევებისაგან. გაწმენდილი ნივთიერება შედის ავზში, ორთქლი კი მაცივარში, სადაც გაცივდება თხევად მდგომარეობაში. ალკოჰოლის წარმოების აპარატს შეუძლია შექმნას დადგენილი სტანდარტი. ამ პროცედურის შედეგია მაღალი ხარისხის ალკოჰოლი.
ჰიდროლიზური "შავი მელასისგან" ეთილის სპირტის მიღების ზოგადი სქემა ასეთია. დამსხვრეული ნედლეული იტვირთება მრავალმეტრიანი ფოლადის ჰიდროლიზის სვეტში, შიგნიდან ქიმიურად მდგრადი კერამიკით მოპირკეთებული. იქ ზეწოლის ქვეშ მიეწოდება მარილმჟავას ცხელი ხსნარი. ქიმიური რეაქციის შედეგად ცელულოზა წარმოქმნის შაქრის შემცველ პროდუქტს, ეგრეთ წოდებულ „შავ მელასს“. ამ პროდუქტის ნეიტრალიზება ხდება ცაცხვით და საფუარს უმატებენ მელასის დუღილს. რის შემდეგაც ისევ თბება და გამოთავისუფლებული ორთქლი კონდენსირდება ეთილის სპირტის სახით (არ მინდა ვუწოდო "ღვინო").
ჰიდროლიზის მეთოდი ყველაზე ეკონომიური მეთოდია ეთილის სპირტის წარმოებისთვის. თუ ტრადიციული ბიოქიმიური დუღილის მეთოდს შეუძლია ერთი ტონა მარცვლეულიდან 50 ლიტრი ალკოჰოლის წარმოება, მაშინ ერთი ტონა ნახერხიდან 200 ლიტრი სპირტი გამოიხდება, ჰიდროლიზურად გარდაიქმნება „შავ მელასად“. როგორც ამბობენ: "იგრძენი სარგებელი!" მთელი საკითხი ისაა, შეიძლება თუ არა „შავ მელასს“, როგორც საქარიფიცირებულ ცელულოზას, ეწოდოს „საკვების პროდუქტი“, მარცვლეულთან, კარტოფილთან და ჭარხალთან ერთად. იაფი ეთილის სპირტის წარმოებით დაინტერესებული ადამიანები ასე ფიქრობენ: „რატომაც არა? ბოლოს და ბოლოს, ნალექი, ისევე როგორც "შავი მელას" დარჩენილი ნაწილი, მისი გამოხდის შემდეგ გამოიყენება პირუტყვის საკვებად, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ასევე საკვები პროდუქტია. როგორ შეიძლება არ გავიხსენოთ F.M. დოსტოევსკის სიტყვები: „განათლებულ ადამიანს, როცა ეს სჭირდება, შეუძლია სიტყვიერად გაამართლოს ნებისმიერი სისაძაგლე“.
გასული საუკუნის 30-იან წლებში ოსურ სოფელ ბესლანში აშენდა ევროპაში ყველაზე დიდი სახამებლის სიზუსტის ქარხანა, რომელიც მას შემდეგ მილიონობით ლიტრ ეთილის სპირტს აწარმოებდა. შემდეგ ეთილის სპირტის წარმოებისთვის მძლავრი ქარხნები აშენდა მთელ ქვეყანაში, მათ შორის სოლიკამსკის და არხანგელსკის რბილობი და ქაღალდის ქარხნებში. ი.ვ. სტალინმა, მიულოცა ჰიდროლიზის ქარხნების მშენებლებს, რომლებმაც ომის დროს, ომის პერიოდის სიძნელეების მიუხედავად, ისინი ვადაზე ადრე შეიყვანეს ექსპლუატაციაში, აღნიშნა, რომ ეს „შესაძლებელს ხდის სახელმწიფოს გადარჩენას მილიონობით პუდული პური“(გაზეთი „პრავდა“, 1944 წლის 27 მაისი. 
ეთილის სპირტი მიღებული „შავი მელასისგან“ და, ფაქტობრივად, ხისგან (ცელულოზისგან), ჰიდროლიზით გაჟღენთილი, თუ, რა თქმა უნდა, კარგად არის გაწმენდილი, არ შეიძლება განვასხვავოთ მარცვლეულისგან ან კარტოფილისგან მიღებული ალკოჰოლისგან. ავტორი მიმდინარე სტანდარტებიასეთი ალკოჰოლი მოდის "უმაღლესი სისუფთავით", "ზედმეტად" და "ფუფუნებაში", ეს უკანასკნელი საუკეთესოა, ანუ მას აქვს უმაღლესი ხარისხის გამწმენდი. ამ სპირტით დამზადებული არაყით არ მოიწამლები. ასეთი ალკოჰოლის გემო ნეიტრალურია, ანუ „არა“ - უგემოვნო, შეიცავს მხოლოდ „გრადუსებს“, ის მხოლოდ პირის ღრუს ლორწოვან გარსს წვავს. გარეგნულად, საკმაოდ რთულია ჰიდროლიზური წარმოშობის ეთილის სპირტისგან დამზადებული არაყის ამოცნობა და ასეთ „არაყებში“ დამატებული სხვადასხვა არომატიზატორები მათ გარკვეულ განსხვავებას ანიჭებენ ერთმანეთისგან.
თუმცა, ყველაფერი ისე კარგად არ არის, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. გენეტიკოსებმა ჩაატარეს კვლევა: ექსპერიმენტული თაგვების ერთმა ჯგუფმა დიეტაში დაამატა ნამდვილი (მარცვლოვანი) არაყი, მეორე - ჰიდროლიზებული ხისგან დამზადებული. თაგვები, რომლებმაც მოიხმარეს "კვანძი" ბევრად უფრო სწრაფად მოკვდნენ და მათი შთამომავლობა გადაგვარდა. მაგრამ ამ კვლევების შედეგებმა არ შეაჩერა ფსევდორუსული არაყების წარმოება. ასეა პოპულარულ სიმღერაში: „ბოლოს და ბოლოს, თუ არაყი ნახერხიდან არ არის გამოხდილი, მაშინ რას მივიღებთ ხუთი ბოთლიდან...“
საბჭოთა პერიოდში, ვის ახლაც ახსოვს, ბევრი ხუმრობა ტრიალებდა ნახერხისაგან დამზადებულ ალკოჰოლზე. გავრცელდა ჭორები, რომ ომის შემდეგ იაფფასიან არაყს ნახერხის სპირტით ამზადებდნენ. ამ სასმელს ხალხში "სუკს" უწოდებენ.
ზოგადად, ნახერხიდან ალკოჰოლის წარმოებაზე საუბარი, რა თქმა უნდა, არ გაჩენილა. ასეთი პროდუქტი ფაქტობრივად იწარმოებოდა. მას ეწოდა "ჰიდროლიზის ალკოჰოლი". მისი წარმოებისთვის ნედლეული მართლაც იყო ნახერხი, უფრო სწორედ, ცელულოზა, რომელიც მოპოვებული იყო ტყის მრეწველობის ნარჩენებიდან. მკაცრად მეცნიერულად რომ ვთქვათ - არასაჭმელი მცენარეული მასალისგან. უხეში გათვლებით, 1 ტონა ხისგან დაახლოებით 200 ლიტრი ეთილის სპირტის მიღება შეიძლებოდა. სავარაუდოდ, ამან შესაძლებელი გახადა 1,5 ტონა კარტოფილის ან 0,7 ტონა მარცვლეულის შეცვლა. უცნობია იყენებდნენ თუ არა ასეთ ალკოჰოლს საბჭოთა დისტილერებში. იგი წარმოებული იყო, რა თქმა უნდა, წმინდა ტექნიკური მიზნებისთვის.
უნდა ითქვას, რომ ორგანული ნარჩენებისგან ტექნიკური ეთანოლის წარმოება დიდი ხანია ააღელვებს მეცნიერთა ფანტაზიას. შეგიძლიათ იპოვოთ მე-19 საუკუნის ლიტერატურა, რომელიც განიხილავს ალკოჰოლის წარმოების შესაძლებლობებს სხვადასხვა ნედლეულისგან, მათ შორის არასასურსათო მასალისგან. მე-20 საუკუნეში ეს თემა დაიწყო ახალი ძალა. 1920-იან წლებში საბჭოთა რუსეთში მეცნიერებმა სპირტის დამზადებაც კი შესთავაზეს... განავლისგან! დემიან ბედნის იუმორისტული ლექსიც კი იყო:
ისე, დრო დადგა
ყოველი დღე სასწაულია:
არაყი გამოხდილია ნამცხვრისგან -
სამი ლიტრი ფუნტზე!
რუსული გონება მოიგონებს
მთელი ევროპის შური -
მალე არაყი შემოვა
უკანალიდან პირში...
თუმცა, განავლით იდეა ხუმრობის დონეზე დარჩა. მაგრამ ცელულოზას სერიოზულად მოეკიდნენ. დაიმახსოვრეთ, "ოქროს ხბოში" ოსტაპ ბენდერი უცხოელებს უყვება "სკამზე მთვარის" რეცეპტის შესახებ. ფაქტია, რომ ცელულოზა მაშინაც „ქიმიურად“ ხდებოდა. უფრო მეტიც, უნდა აღინიშნოს, რომ მისი მოპოვება შესაძლებელია არა მხოლოდ ტყის მრეწველობის ნარჩენებისგან. საშინაო სოფლის მეურნეობაყოველწლიურად ტოვებს ჩალის უზარმაზარ მთებს - ეს ასევე ცელულოზის შესანიშნავი წყაროა. ნუ მისცემთ სიკეთეს ფუჭად წასვლას. ჩალა არის განახლებადი წყარო, შეიძლება ითქვას უფასო.
ამ საკითხში მხოლოდ ერთი დაჭერაა. გარდა აუცილებელი და სასარგებლო ცელულოზისა, მცენარეთა ლიგნიფიცირებული ნაწილები (ჩალის ჩათვლით) შეიცავს ლიგნინს, რაც ართულებს მთელ პროცესს. ხსნარში იგივე ლიგნინის არსებობის გამო, თითქმის შეუძლებელია ნორმალური „ბადადა“ მიღება, რადგან ნედლეული არ არის საქარიფიცირებული. ლიგნინი აფერხებს მიკროორგანიზმების განვითარებას. ამ მიზეზით, საჭიროა "კვება" - ჩვეულებრივი საკვები ნედლეულის დამატება. ყველაზე ხშირად, ამ როლს ასრულებს ფქვილი, სახამებელი ან მელასი.
რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ ლიგნინის მოშორება. რბილობისა და ქაღალდის ინდუსტრიაში ეს ტრადიციულად კეთდება ქიმიურად, როგორიცაა მჟავა დამუშავება. ერთადერთი კითხვაა სად უნდა დააყენო მერე? პრინციპში, კარგი მყარი საწვავის მიღება შესაძლებელია ლიგნინისგან. კარგად იწვის. ამრიგად, SB RAS-ის თერმოფიზიკის ინსტიტუტმა ლიგნინის დაწვის შესაბამისი ტექნოლოგიაც კი შეიმუშავა. მაგრამ, სამწუხაროდ, ლიგნინი, რომელიც რჩება ჩვენი რბილობისაგან და ქაღალდის წარმოებიდან, უვარგისია როგორც საწვავი მასში შემავალი გოგირდის გამო (ქიმიური დამუშავების შედეგები). თუ დავწვავთ, მივიღებთ მჟავე წვიმა.
არსებობს სხვა გზებიც - ნედლეულის დამუშავება ზედმეტად გახურებული ორთქლით (ლიგნინი მაღალი ტემპერატურადნება), განახორციელეთ ექსტრაქცია ორგანული გამხსნელებით. ზოგან ზუსტად ამას აკეთებენ, მაგრამ ეს მეთოდები ძალიან ძვირია. გეგმურ ეკონომიკაში, სადაც ყველა ხარჯს სახელმწიფო იღებდა, შესაძლებელი იყო ამ გზით მუშაობა. თუმცა პირობებში საბაზრო ეკონომიკაგამოდის, რომ თამაში, ფიგურალურად რომ ვთქვათ, სანთლად არ ღირს. ხარჯების შედარებისას კი აღმოჩნდება, რომ ტრადიციული საკვები ნედლეულისგან ტექნიკური სპირტის (თანამედროვე თვალსაზრისით - ბიოეთანოლის) წარმოება გაცილებით იაფია. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია თქვენ მიერ ასეთი ნედლეულის რაოდენობაზე. ამერიკელებს, მაგალითად, აქვთ სიმინდის ჭარბი წარმოება. გაცილებით ადვილი და მომგებიანია ჭარბი ალკოჰოლის წარმოებისთვის გამოყენება, ვიდრე მისი სხვა კონტინენტზე ტრანსპორტირება. ბრაზილიაში, როგორც ვიცით, ჭარბი შაქრის ლერწამი ასევე გამოიყენება როგორც ნედლეული ბიოეთანოლის წარმოებისთვის. პრინციპში, მსოფლიოში საკმაოდ ბევრი ქვეყანაა, სადაც ალკოჰოლი იღვრება არა მხოლოდ კუჭში, არამედ მანქანის ავზშიც. და ყველაფერი კარგად იქნება, თუ ზოგიერთი ცნობილი მსოფლიო მოღვაწე (კერძოდ, კუბის ლიდერი ფიდელ კასტრო) არ იტყვის ხმას სოფლის მეურნეობის პროდუქტების ამგვარი „არასამართლიანი“ გამოყენების წინააღმდეგ იმ პირობებში, როდესაც ზოგიერთ ქვეყანაში ადამიანები განიცდიან არასრულფასოვან კვებას, ან თუნდაც შიმშილით კვდებიან.
ზოგადად, ფილანტროპული სურვილების ნახევრად დასაკმაყოფილებლად, ბიოეთანოლის წარმოების სფეროში მომუშავე მეცნიერებმა უნდა ეძებონ არასასურსათო ნედლეულის გადამუშავების უფრო რაციონალური, უფრო მოწინავე ტექნოლოგიები. დაახლოებით ათი წლის წინ ქიმიის ინსტიტუტის სპეციალისტებმა მყარიდა SB RAS-ის მექანიკურმა ქიმიამ გადაწყვიტა სხვა მარშრუტის გატარება - ამ მიზნებისათვის მექანიკური ქიმიური მეთოდის გამოყენება. ნედლეულის ცნობილი ქიმიური დამუშავების ან გათბობის ნაცვლად, დაიწყეს სპეციალური მექანიკური დამუშავების გამოყენება. რატომ შეიქმნა სპეციალური წისქვილები და აქტივატორები? მეთოდის არსი ეს არის. მექანიკური გააქტიურების გამო ცელულოზა კრისტალური მდგომარეობიდან ამორფულში გადადის. ეს აადვილებს ფერმენტების მუშაობას. მაგრამ აქ მთავარი ის არის, რომ ნედლეული პროცესშია დამუშავებაიყოფა სხვადასხვა ნაწილაკებად - სხვადასხვა (მეტ-ნაკლებად) ლიგნინის შემცველობით. შემდეგ - მადლობა სხვადასხვა აეროდინამიკური მახასიათებლებიეს ნაწილაკები - მათი ადვილად გამოყოფა შესაძლებელია სპეციალური დანადგარების გამოყენებით.
ერთი შეხედვით, ყველაფერი ძალიან მარტივია: გახეხეთ და ამით დასრულდა. მაგრამ მხოლოდ ერთი შეხედვით. ყველაფერი მართლაც ასე მარტივი რომ ყოფილიყო, მაშინ ჩალა და სხვა მცენარეული ნარჩენები დაფქვავდნენ ყველა ქვეყანაში. რაც ნამდვილად საჭიროა აქ არის სწორი ინტენსივობის პოვნა, რათა ნედლეული ცალკეულ ქსოვილებად გაიყოს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ერთფეროვანი მასა დაგემართებათ. მეცნიერთა ამოცანაა აქ საჭირო ოპტიმუმის პოვნა. და ეს ოპტიმალური, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, საკმაოდ ვიწროა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადააჭარბოთ. ეს, უნდა ითქვას, მეცნიერის საქმეა: ოქროს შუალედის ამოცნობა. უფრო მეტიც, აქ აუცილებელია ეკონომიკური ასპექტების გათვალისწინება - კერძოდ, ტექნოლოგიის შემუშავება ისე, რომ ნედლეულის მექანიკური და ქიმიური დამუშავების ხარჯებმა (რაც არ უნდა იაფი იყოს იგი) არ იმოქმედოს წარმოების ღირებულებაზე.
ლაბორატორიულ პირობებში უკვე მიღებულია ათობით ლიტრი მშვენიერი ალკოჰოლი. ყველაზე შთამბეჭდავი ის არის, რომ ალკოჰოლი მიიღება ჩვეულებრივი ჩალისგან. უფრო მეტიც, მჟავების, ტუტეების და გადახურებული ორთქლის გამოყენების გარეშე. აქ მთავარი დახმარება ინსტიტუტის სპეციალისტების მიერ შექმნილი "სასწაული წისქვილებია". პრინციპში, არაფერი გვიშლის ხელს, გადავიდეთ სამრეწველო დიზაინებზე. მაგრამ ეს სხვა თემაა.
აი ეს არის - პირველი შიდა ბიოეთანოლი ჩალისგან! ჯერ კიდევ ბოთლებში. დაველოდებით, სანამ ტანკებში დაიწყებენ მის წარმოებას?
ნახერხის ბიომასისგან ეთილის სპირტის წარმოება ხდება სამი გზით:
ჰიდროლიზის მეთოდით სპირტის მოსავლიანობა 1 ტონა ნახერხიდან მხოლოდ 200 ლიტრი იქნება. დამუშავების პიროლიზის მეთოდით კი 1 ტონა ნახერხიდან სპირტის გამოსავალი იქნება 400 ლიტრი. ხოლო ალკოჰოლის წარმოების ღირებულება მეორე შემთხვევაში არის 10 რუბლი / ლიტრი და დამოკიდებულია წარმოების მასშტაბზე და ნახერხის ღირებულებაზე.
შედარება განსხვავებული ტიპებიბიოსაწვავი
|
ბიოსაწვავი |
წლიური მოსავალი 1 ჰექტარი მიწის ნაკვეთიდან |
ბიოსაწვავი = ექვივალენტი |
ფასი |
|
რაფსის ზეთი |
1480 ლიტრი |
1 ლიტრი = 0,96 ლიტრი დიზელი |
1.18 ევრო (2008 წლის მაისი) |
|
რაფსის ზეთი მეთილის ესტერი (ბიოდიზელი) |
1550 ლიტრი |
1 ლიტრი = 0,91 ლიტრი დიზელი |
1.40 ევრო (2008 წლის ივნისი) |
|
ბიოეთანოლი |
2560 ლიტრი |
1 ლიტრი = 0,65 ლიტრი ბენზინი |
|
|
ბიომასა თხევად BtL |
4 030 ლიტრი |
1 ლიტრი = 0,97 ლიტრი დიზელი |
|
|
ბიომეთანი |
3540 კილოგრამი |
1 კგ = 1,40 ლიტრი ბენზინი |
0.93 ევრო (2008 წლის ივნისი) |
ამ მონაცემების საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ბიომასის გაზიფიკაციის პროდუქტებიდან ეთანოლის მიკრობიოლოგიური წარმოება პიროლიზის გზით უფრო ეკონომიურად მიზანშეწონილია.
ფიზიკური თვისებებიცელულოზის/ბოჭკოს ბუნებაში და სტრუქტურაში გაჩენა.
ხის ცელულოზა, ანუ ბოჭკოვანი არის პოლისაქარიდი, რომელიც წარმოადგენს ძირითად ნივთიერებას, საიდანაც აგებულია მცენარეთა უჯრედების კედლები (ცელულოზა – უჯრედი). ბოჭკოვანი არის მთავარი შემადგენელი ნაწილიახე (70%-მდე), რომელიც შეიცავს ხილის ნაჭუჭს, თესლს და ა.შ. და არ გვხვდება ცხოველურ ორგანიზმებში. ბოჭკოვანი არის მყარი ბოჭკოვანი ნივთიერება, რომელიც არ იხსნება წყალში ან ჩვეულებრივ ორგანულ გამხსნელებში.ბამბა თითქმის სუფთა ბოჭკოვანია; სელის და კანაფის ბოჭკოებიც ძირითადად ბოჭკოსგან შედგება; ბოჭკოვანი ხის დაახლოებით 50%. ქაღალდი, ბამბის ქსოვილები- ეს არის ბოჭკოვანი პროდუქტები. ბევრი შეიცავს ბოჭკოს საკვები პროდუქტები(ფქვილი, მარცვლეული, კარტოფილი, ბოსტნეული)
როგორც წესი, ხის ბოჭკოს თან ახლავს ეგრეთ წოდებული ჰემიცელულოზები (ნახევრად ბოჭკოვანი) - პოლისაქარიდები, რომლებიც წარმოიქმნება პენტოზებით (პენტოზანები) და აქვთ შემადგენლობა (C5H8O4)x, ასევე ჰექსოზები, როგორიცაა მანოზა (მანანი) ან გალაქტოზა (გალაქტანები). გარდა ამისა, ხე შეიცავს ლიგნინს - ძალიან რთულ ნივთიერებას, რომელიც შეიცავს ექვსწევრიანი ბენზოლის რგოლებს...
მაგიდა. ასპენის ხის და ჩალის შემადგენელი შემადგენლობა, % ხორბალი
|
ნედლეული |
ცელულოზა |
ლიგნინი |
ჰემიცელულოზა |
ექსტრაქტივები |
ნაცარი |
|
ხორბლის ჩალა |
48,7 |
21,4 |
23,2 |
||
|
ჩვეულებრივი ასპენი |
46,3 |
21,8 |
24,0 |
ბოჭკოს მოლეკულური წონა დიდია და რამდენიმე მილიონს აღწევს. სახამებლის მსგავსად, ბოჭკოვანი მოლეკულები შედგება C6H10O5 ერთეულისგან. ბოჭკოვან მოლეკულებში რამდენიმე ასეულიდან რამდენიმე ათეულ ათასამდე ასეთი ერთეულია. ამრიგად, ბოჭკოს შემადგენლობა, სახამებლის მსგავსად, გამოხატულია ფორმულით (C6H10O5)
ნ. თუმცა, თავისი სტრუქტურით, ბოჭკოვანი სახამებლისგან განსხვავდება იმით, რომ ბოჭკოვანი მოლეკულების სტრუქტურას აქვს არა განშტოებული, არამედ ძაფის მსგავსი სტრუქტურა, რის შედეგადაც ბოჭკოს შეუძლია ბოჭკოების შექმნა.ბოჭკოების ესტერიფიკაციის რეაქციების შესწავლა (იხ. ქვემოთ) მივყავართ დასკვნამდე, რომ თითოეული C 6 H 10 O 5 ერთეული შეიცავს სამ ჰიდროქსილის ჯგუფს. ამის საფუძველზე ბოჭკოს მოლეკულური ფორმულა გამოსახულია შემდეგნაირად:
ქიმიური თვისებებიდა ბოჭკოს გამოყენება.
ნორმალურ ტემპერატურაზე ბოჭკოზე გავლენას არ ახდენს განზავებული მჟავები და ტუტეები, მაგრამ გავლენას ახდენს კონცენტრირებული მჟავები.თუ ბამბის მატყლის ნაჭერი (ბოჭკოვანი) მოთავსებულია კონცენტრირებულ მჟავების - აზოტისა და გოგირდის ნარევში (საჭიროა როგორც წყლის გამწმენდი საშუალება) 8-10 წუთის განმავლობაში, მოხდება ესტერიფიკაციის რეაქცია: ბოჭკოსა და აზოტის მჟავას ეთერი. მიიღება - ნიტრობოჭკოვანი. ავტორი გარეგნობანიტროფიბერი თითქმის არაფრით განსხვავდება ჩვეულებრივი ბოჭკოებისგან, მაგრამ ჰაერში აალებული ის მყისიერად იწვის (ნიტრატირებული ბამბის მატყლის ნაჭერი, ხელისგულზე დაწვისას, დრო არ აქვს დაწვას), შეზღუდულ სივრცეში გაცხელებისას და დეტონაციისგან; ის ფეთქდება. ესტერიფიცირებული ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობის მიხედვით წარმოიქმნება აზოტის სხვადასხვა შემცველობის მარშმელოუ. ბოჭკოების სრული ნიტრაცია იწვევს ტრინიტროცელულოზის წარმოქმნას:
განზავებული მჟავებით გაცხელებისას ბოჭკოვანი, სახამებლის მსგავსად, განიცდის ჰიდროლიზს და საბოლოოდ გადაიქცევა გლუკოზაში:
(C 6 H 10 O 5) n +
nH 2 O ==> nC 6 H 12 O 6ჰიდროლიზით ცელულოზის/ბოჭკოვანი დამუშავების პროდუქტები მრავალფეროვან გამოყენებას პოულობენ (იხ. ნახაზი. ცელულოზის (ბოჭკოვანი) სტრუქტურა და დამუშავება ჰიდროლიზით). ხის სახით გამოიყენება შენობებისა და მრავალი პროდუქტისთვის. ქაღალდი დამზადებულია ბოჭკოსგან (ხის რბილობი). ქსოვილები, ძაფები და თოკები მზადდება კანაფის, სელისა და ბამბის ბოჭკოებისგან. ბოჭკოს ქიმიური დამუშავებით ამზადებენ ალკოჰოლს, ხელოვნურ აბრეშუმს, ასაფეთქებელ ნივთიერებებს და სხვა.
ნახერხიდან ჰიდროლიზური სპირტის წარმოება.
ვინაიდან ბოჭკოვანი ჰიდროლიზის დროს წარმოქმნის გლუკოზას, ხოლო გლუკოზა, როგორც ცნობილია, შეიძლება გარდაიქმნას ეთილის სპირტად (ეთანოლში) ან ბუტილის სპირტად (ბუტანოლში), შესაბამისად, ალკოჰოლის მიღება შესაძლებელია ხის ქიმიური დამუშავებით.ნახერხიდან ეთილის სპირტის წარმოება ერთ-ერთი მეთოდით ხორციელდება შემდეგი გზით. უნდა გვესმოდეს, რომ ხისგან ალკოჰოლის წარმოება ხის ჰიდროლიზით და შემდგომი დუღილით ყოველთვის უფრო მეტალის ინტენსიური და ძვირია, ვიდრე, მაგალითად, ხის გაზიფიცირება მიღებული სინთეზური აირის შემდგომი კატალიზური გარდაქმნით ალკოჰოლში ან ბენზინის ფრაქციებად.
ჰიდროლიზის აპარატში ხის ნარჩენები, როგორიცაა ნახერხი და ხის ჩიპები, თბება გოგირდის მჟავით (იხ. სურათი). ბოჭკოვანი ჰიდროლიზდება გლუკოზამდე (იხ. ზემოთ). შემდეგ გოგირდის მჟავა ნეიტრალიზდება კირის ხსნარით და შედეგად CaSO4-ის ნალექი გამოიყოფა. შედეგად მიღებული გლუკოზის ხსნარი დუღდება დიდ ჭურჭელში საფუარის თანდასწრებით. დუღილის შემდეგ ხსნარს გამოყოფენ საფუარისგან და მისგან სპირტს ახდენენ დისტილაციის სვეტებში; საფუარი იგზავნება დუღილის ავზში.
1 ტონა მშრალი ხისგან ამ გზით მიიღება 200 ლიტრამდე ეთილის სპირტი (ეთანოლი); ანუ 1 ტონა ნახერხი შეიძლება ჩაანაცვლოს 1 ტონა კარტოფილს ან 300 კგ მარცვლეულს ალკოჰოლის წარმოებაში. იმის გათვალისწინებით, რომ სინთეზური რეზინის და სხვა პროდუქტების წარმოება მოიხმარს დიდი რიცხვიალკოჰოლი, მაშინ გაირკვევა, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია ხისგან ეთილის სპირტის წარმოება საკვები ნედლეულის დაზოგვისთვის.
რუსეთში, ნახერხიდან ალკოჰოლის წარმოება ხორციელდება ჰიდროლიზის ქარხნებში. იხილეთ შერეული ბენზინის E-85 (85% ეთანოლი + 15% ბენზინი) მიღების მაგალითი შპს Kirov BioKhimZavod. ნახერხიდან ალკოჰოლის ჰიდროლიზის წარმოქმნის დიდი ტონაჟის ნარჩენი პროდუქტია ლიგნინი, რომლის დაშლა ნაგავსაყრელზე აშკარად არ ახდენს ჰაერის არომატიზებას. მაგრამ, ამერიკელი მეცნიერების აზრით, ნიკელის კატალიზატორი ლიგნინს დაამუშავებს.
ხის ნახერხის დამუშავების შემდეგი, არანაკლებ საინტერესო გზაა პიროლიზი, წარმოქმნის სინთეზურ აირის (CO და H2 ნარევს) და შემდგომში ალკოჰოლების, სინთეზური ბენზინის სინთეზს. დიზელის საწვავიდა სხვა რამ.
ამ სფეროს ხარისხობრივ განვითარებაში წარმატებას მიაღწიეს პეტროქიმიური სინთეზის ინსტიტუტის მეცნიერებმა. A.V. Topchiev RAS, რომელმაც შეიმუშავა ტექნოლოგია, რომელიც უზრუნველყოფს მაღალი ოქტანის ეკოლოგიურად სუფთა სინთეტიკური ბენზინის წარმოებას ხის ცელულოზის დამუშავების ყველაზე მარტივი და ეკონომიური სქემის გამოყენებით, საბოლოო პროდუქტის კარგი გამოსავლით, რომელიც აკმაყოფილებს ევრო-4 სტანდარტის პერსპექტიულ მოთხოვნებს.
ხის ცელულოზისგან სინთეზური ბენზინის წარმოების მათი მეთოდის არსი შემდეგია.
პირველ რიგში, ხის ცელულოზისგან ამაღლებული წნევით მიიღება სინთეზური აირი, რომელიც შეიცავს წყალბადს, ნახშირბადის ოქსიდებს, წყალს, ურეაქციო ნახშირწყალბადს, რომელიც რჩება მისი წარმოების შემდეგ და ასევე შეიცავს ან არ შეიცავს ბალასტურ აზოტს. შემდეგ, კონდენსაციის გზით, ხდება წყლის გამოყოფა და ამოღება სინთეზური გაზიდან, შემდეგ კი ტარდება დიმეთილეთერის გაზფაზური, ერთსაფეხურიანი კატალიზური სინთეზი. ამგვარად მიღებული აირის ნარევი, მისგან დიმეთილის ეთერის იზოლირების გარეშე, ზეწოლის ქვეშ გადადის კატალიზატორზე - მოდიფიცირებულ მაღალი სილიციუმის ცეოლითზე - ბენზინის წარმოებისთვის, და გაზის ნაკადი გაცივდება სინთეტიკური ბენზინის იზოლირებისთვის.
სინთეზური გაზი იწარმოება ხის ცელულოზისგან სხვადასხვა გზებიმაგალითად, ზეწოლის ქვეშ ნახშირწყალბადის ნედლეულის ნაწილობრივი დაჟანგვის პროცესში, რაც უზრუნველყოფს მისი კატალიზური დამუშავების შესაძლებლობას დამატებითი შეკუმშვის გარეშე. ან მიიღება ნახშირწყალბადის საკვების კატალიზური რეფორმით ორთქლით ან აუტოთერმული რეფორმირებით. ამ შემთხვევაში პროცესი ხორციელდება ჰაერის, ანუ ჟანგბადით გამდიდრებული ჰაერის მიწოდებით ან სუფთა ჟანგბადი. სხვა ვარიანტებიც გამართულია. მესამე ეტაპზე ტარდება თავად ფიშერ-ტროპშის პროცესი, რომლის დროსაც ხდება თხევადი ნახშირწყალბადების სინთეზი სინთეზური აირის კომპონენტების საფუძველზე. მაგალითად, როდესაც სინგაზი (ნახშირბადის მონოქსიდის CO და წყალბადის H2 ნარევი) გადადის კატალიზატორზე, რომელიც შეიცავს შემცირებულ რკინას (სუფთა რკინა Fe) გაცხელებულ 200°C-მდე, წარმოიქმნება უპირატესად გაჯერებული ნახშირწყალბადების ნარევები (სინთეზური ბენზინი).
პირველად, სინთეზური თხევადი საწვავი GTL მნიშვნელოვანი რაოდენობით იწარმოებოდა გერმანიაში 1939-45 წლების მეორე მსოფლიო ომის დროს, რაც ნავთობის დეფიციტის გამო იყო. სინთეზი ჩატარდა 170-200 °C ტემპერატურაზე, წნევა 0,1-1 Mn/m2 (1-10 am) Co-based კატალიზატორით; შედეგად მიიღეს ბენზინი (კოგაზინი 1, ანუ სინტინი) ოქტანური რიცხვით 40-55, მაღალი ხარისხის დიზელის საწვავი (კოგაზინი II) 80-100 ცეტანური რიცხვით და მყარი პარაფინი. 0,8 მლ ტეტრაეთილის ტყვიის დამატება 1 ლიტრ სინთეზურ ბენზინზე გაზარდა მისი ოქტანური რიცხვი 55-დან 74-მდე. სინთეზი Fe-ზე დაფუძნებული კატალიზატორის გამოყენებით ხდებოდა 220 °C და ზემოთ, 1-3 Mn/m2 წნევის ქვეშ. (10-30 საათი). ამ პირობებში წარმოებული სინთეზური ბენზინი შეიცავდა 60-70% ნორმალური და განშტოებული სტრუქტურის ოლეფინის ნახშირწყალბადებს; მისი ოქტანური რიცხვია 75-78. შემდგომში, სინთეზური თხევადი საწვავის SLT წარმოება CO-დან და H2-დან არ იყო ფართოდ განვითარებული მისი მაღალი ღირებულებისა და გამოყენებული კატალიზატორების დაბალი ეფექტურობის გამო. სინთეტიკური ბენზინისა და დიზელის საწვავის გარდა, მაღალი ოქტანური საწვავის კომპონენტები იწარმოება სინთეზურად და ემატება მათ დარტყმის საწინააღმდეგო თვისებების გაზრდის მიზნით. ესენია: იზოოქტანი, მიღებული ბუტილენებით იზობუტანის კატალიზური ალკილაციით; პოლიმერული ბენზინი - პროპან-პროპილენური ფრაქციის კატალიზური პოლიმერიზაციის პროდუქტი და სხვ. იხილეთ ლიტ.: Rapoport I. B., Artificial liquid fuel, 2nd ed., M., 1955; პეტროვი ა.დ., ძრავის საწვავის ქიმია, მ., 1953; ლებედევი ნ.ნ., ძირითადი ორგანული და ნავთობქიმიური სინთეზის ქიმია და ტექნოლოგია, მ., 1971).
ორთქლი (200°C ან მეტი ტემპერატურაზე) გადის უთოზე.
ტემპერატურის მიხედვით რეაქტორის კედლებზე წარმოიქმნება შემდეგი: Fe + H2O = FeO + H2 + სითბო (ჟანგი) ან 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 + სითბო (მასშტაბი).
ეს არის სტანდარტული რეაქციები ინდუსტრიაში წყალბადის წარმოებისთვის. დახარჯული რკინის ოქსიდები შემდეგ უნდა დაიბრუნოს რკინაში.
ეს კეთდება ასე: FeO + CO = Fe + CO2.
CO წარმოიქმნება, როდესაც CH (ბენზინი) მოხვდება ცხელ რკინაში.
სინთეტიკური ბენზინი , მიღებული ნახშირბადის მონოქსიდის კატალიზური ჰიდროგენაციით, აქვს დაბალი ოქტანური რიცხვი; შიდა წვის ძრავებისთვის მაღალი ხარისხის საწვავის მისაღებად, ის უნდა დაექვემდებაროს დამატებით დამუშავებას.
მეთილის სპირტი (მეთანოლი) ინდუსტრიაში ძირითადად მიიღება ბუნებრივი აირის მეთანის გარდაქმნის შედეგად წარმოქმნილი სინთეზური აირისგან. რეაქცია ტარდება 300-600 °C ტემპერატურაზე და 200-250 კგფ/სმ წნევაზე თუთიის ოქსიდის და სხვა კატალიზატორების თანდასწრებით: CO + H2 -----> CH3OH
მეთილის სპირტის (მეთანოლის) წარმოება სინთეზური გაზიდან ნაჩვენებია გამარტივებული მიკროსქემის დიაგრამაში
|
|
მეთანოლის ეთანოლთან ჰომოლოგიზაცია. ჰომოლოგიზაცია არის რეაქცია, რომლის დროსაც ორგანული ნაერთი გარდაიქმნება მის ჰომოლოგად მეთილენის ჯგუფის CH2 შემოღებით. 1940 წელს პირველად განხორციელდა მეთანოლის რეაქცია სინთეზურ გაზთან, რომელიც კატალიზირებული იყო კობალტის ოქსიდით 600 ატმ წნევით, ეთანოლის წარმოქმნით, როგორც მთავარი პროდუქტი:
კობალტის კარბონილის Co2(CO)8 კატალიზატორად გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა რეაქციის წნევის შემცირება 250 ატმ-მდე, ხოლო მეთანოლის ეთანოლში გადაქცევის ხარისხი იყო 70%, ხოლო ძირითადი პროდუქტი, ეთანოლი, წარმოიქმნა სელექციურობით. 40%. რეაქციის ქვეპროდუქტებია აცეტალდეჰიდი და ძმარმჟავას ეთერები. შემდგომში შემოთავაზებული იქნა კობალტისა და რუთენიუმის ნაერთებზე დაფუძნებული უფრო შერჩევითი კატალიზატორები ფოსფინის ლიგანდების დამატებით და აღმოჩნდა, რომ რეაქცია შეიძლება დაჩქარდეს პრომოტორების - იოდიდის იონების შემოღებით. ამჟამად მიღწეულია ეთანოლის სელექციურობა 90%. მიუხედავად იმისა, რომ ჰომოლოგაციის მექანიზმი ბოლომდე დადგენილი არ არის, ის შეიძლება ჩაითვალოს მეთანოლის კარბონილირების მექანიზმთან ახლოს.
იზობუტილის სპირტი გამოიყენება იზობუტილენის წარმოებისთვის, როგორც გამხსნელი, ასევე, როგორც ნედლეული ფლოტაციური რეაგენტებისა და ვულკანიზაციის ამაჩქარებლების წარმოებისთვის რეზინის ინდუსტრიაში.
მრეწველობაში იზობუტილის სპირტი იწარმოება ნახშირბადის მონოქსიდის CO და წყალბადის H2-დან, მეთანოლის სინთეზის მსგავსი. რეაქციის მექანიზმი შედგება შემდეგი გარდაქმნებისაგან:
იზობუტილ სპირტის დეჰიდრატაცია იზობუტილენში არის კატალიზური რეაქცია. წყლის ელიმინაცია იზობუტილ სპირტის მოლეკულებიდან ხდება 370 °C ტემპერატურაზე და 3-4 ატი წნევით. ალკოჰოლის ორთქლი გადადის კატალიზატორზე - გასუფთავებულ ალუმინაზე (აქტიური ალუმინის ოქსიდი).
ერთ-ერთი საერთო ტექნოლოგიური სქემებიიზობუტილენის წარმოება იზობუტილ სპირტის დეჰიდრატაციით წარმოდგენილია ქვემოთ.
იზობუტილენის შემდგომი ესტერიფიკაცია ეთილის სპირტით წარმოქმნის ბენზინზე ჟანგბადის შემცველ დანამატს - ეკოლოგიურად სუფთა ეთილის ტერტ-ბუტილ ეთერს (ETBE), რომელსაც აქვს ოქტანური რიცხვი 112 ქულა (კვლევის მეთოდი).
ეთილის ტერტ-ბუტილ ეთერი ETBE არის იზობუტილენის ეთანოლთან სინთეზის პროდუქტი:
ტექნოლოგიური სქემა ძალიან მარტივია: სითბოს გადამცვლელში გაცხელებული ნედლეულის კომპონენტები გადის რეაქტორში, სადაც ზედმეტი სითბო იხსნება (რეაქცია ძალიან ეგზოთერმულია) და იყოფა ორ სვეტად.
რექტიფიკაციის პირველ სვეტში რეაქციული ნარევიდან გამოყოფილია n-ბუტანი და ბუტილენები, რომლებიც შემდეგ გამოიყენება ალკილირებისთვის (იზომერიზაციისთვის), ხოლო მეორეში მზა ETBE გამოყოფილია ზემოდან და ჭარბი მეთანოლი ქვემოდან. რომელიც უბრუნდება ნედლ ნარევს.
კატალიზატორი არის იონგამცვლელი ფისი (სულფონური კათიონ გადამცვლელები), გარდაქმნის ხარისხი 94% (იზობუტილენისთვის), მიღებული ETBE-ს სისუფთავე 99%.
1 ტონა ETBE-სთვის იხარჯება 360 კგ ეთანოლი (100% ეთილის სპირტი) და 690 კგ 100% იზობუტილენი.
ბრინჯი. ETBE-ს მოპოვების სქემა:
1 - რეაქტორი; 2, 3 - დისტილაციის სვეტები; ნაკადები: I - იზობუტილენი; II - ეთანოლი; III - ბუტანი და ბუტილენები; IV - ETBE; V - ეთანოლის გადამუშავება.
ETBE-ის კალორიულობა უფრო დაბალია, ვიდრე ბენზინისა; ETBE გამოიყენება როგორც ბენზინის მაღალი ოქტანური დანამატი, ზრდის მათ DNP-ს და აუმჯობესებს ოქტანური რიცხვების განაწილებას კატალიზური რეფორმირებული ბენზინის დაბალი დუღილის ფრაქციებს შორის. ოპტიმალური ეფექტი მიიღწევა 11% ETBE ნარევის დამატებით 89-90% ბაზის ბენზინზე OC და /OC = 85/91, რის შემდეგაც მიიღება AI-93 ბენზინი, მაგრამ მისი კალორიულობა მცირდება 42,70 მჯ/კგ-დან (დანამატის გარეშე. ) 41,95 მჯ/კგ-მდე.
ძმარმჟავა არის ორგანული ნაერთი მოლეკულური ფორმულით CH3COOH და არის წინამორბედი სხვადასხვა ქიმიკატების წარმოებისთვის, რომლებიც ემსახურება საბოლოო მომხმარებლის სხვადასხვა ინდუსტრიას, როგორიცაა ტექსტილი, საღებავები, რეზინი, პლასტმასი და სხვა. მისი ძირითადი გამოყენების სეგმენტები მოიცავს ვინილის აცეტატის მონომერის (VAM), გაწმენდილი ტერეფტალის მჟავას (PTA), ძმარმჟავას ანჰიდრიდს და ესტერის გამხსნელებს (ეთილის აცეტატი და ბუტილის აცეტატი) წარმოებას.
ძმარმჟავას მწარმოებლების კომპეტენცია: BP Plc (დიდი ბრიტანეთი), Celanese Corporation (აშშ), Eastman Chemical Company (აშშ), Daicel Corporation (იაპონია), Jiangsu Sofo (Group) Co. შ.პ.ს. (ჩინეთი), LyondellBasell Industries NV (ნიდერლანდები), Shandong Hualu-Hengsheng Chemical Co. შ.პ.ს. (ჩინეთი), Shanghai Huayi (Group) Company (ჩინეთი), Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. შ.პ.ს. (ჩინეთი) და Kingboard Chemical Holdings Ltd. (Ჰონგ კონგი).
Celanese არის აცეტილის პროდუქტების (ქიმიური შუალედური ნივთიერებები, როგორიცაა ძმარმჟავა პრაქტიკულად ყველა ძირითადი ინდუსტრიისთვის) ერთ-ერთი უდიდესი მწარმოებელი მსოფლიოში; აცეტილის შუალედური პროდუქტები მთლიანი გაყიდვების დაახლოებით 45%-ს შეადგენს. Celanese იყენებს მეთანოლის კარბონილირების პროცესს (მეთანოლისა და ნახშირბადის მონოქსიდის რეაქცია); რეაქციაში გამოყენებული კატალიზატორი და მიღებული პროდუქტი (ძმარმჟავა) იწმინდება დისტილაციით.
2013 წლის იანვარში Celanese-ს მიენიჭა აშშ-ს პატენტი (#7863489) პირდაპირი და შერჩევითი პროცესისთვის ძმარმჟავას ეთანოლის წარმოებისთვის პლატინის/კალის კატალიზატორის გამოყენებით. პატენტი მოიცავს ეთანოლის შერჩევითი წარმოების მეთოდს ძმარმჟავას ორთქლის ფაზის რეაქციის გამოყენებით კატალიზატორის შემადგენლობაზე ჰიდროგენიზაციის დროს ეთანოლის წარმოებისთვის. წინამდებარე გამოგონების ერთ-ერთ განსახიერებაში ძმარმჟავას და წყალბადის რეაქცია პლატინის/კალის კატალიზატორზე, რომელიც ეყრდნობა სილიციუმს, გრაფიტს, კალციუმის სილიკატს ან ალუმინოსილიკატს შერჩევით წარმოქმნის ეთანოლს ორთქლის ფაზაში დაახლოებით 250 °C ტემპერატურაზე.
ეთილის სპირტის წარმოების ღირებულება ძმარმჟავას და ხარისხის უპირატესობების გამო
ფასი ძმარმჟავა, ძმარმჟავას ანჰიდრიდი, ვინილის აცეტატის მონომერი აშშ-ში
ძმარმჟავას, ძმარმჟავას, ვინილის აცეტატის მონომერის ფასები ევროპაში
ძმარმჟავას, ძმარმჟავას, ვინილის აცეტატის მონომერის ფასები აზიაში
ამ აღწერილობის გამოყენებით მიღებული სითხე არის მეთანოლი. იგი ასევე ცნობილია როგორც მეთილის (ხის) სპირტი და აქვს ფორმულა - CH 3 OH.
მეთანოლი მისი სუფთა სახით გამოიყენება როგორც გამხსნელი და როგორც მაღალი ოქტანური დანამატი საავტომობილო საწვავისთვის, ასევე უშუალოდ მაღალი ოქტანის საწვავად (ოქტანური რიცხვი => 115).
ეს არის იგივე "ბენზინი", რომელიც გამოიყენება სარბოლო მოტოციკლების და მანქანების ავზების შესავსებად.
როგორც უცხოური კვლევები აჩვენებს, მეთანოლზე მომუშავე ძრავა ბევრჯერ ძლებს, ვიდრე ჩვენ შეჩვეული ბენზინის გამოყენებისას და მისი სიმძლავრე, მუდმივი სამუშაო მოცულობით, 20%-ით იზრდება.
ამ საწვავზე მომუშავე ძრავის გამონაბოლქვი ეკოლოგიურად სუფთაა და ტოქსიკურობის ტესტირებისას მავნე ნივთიერებები არ არის გამოვლენილი.
ამ საწვავის წარმოებისთვის მცირე ზომის აპარატი მარტივია დასამზადებლად, არ საჭიროებს სპეციალურ ცოდნას ან მწირ ნაწილებს და მუშაობს უპრობლემოდ. მისი შესრულება დამოკიდებულია სხვადასხვა მიზეზებზე, მათ შორის ზომებზე.
მოწყობილობა, რომლის დიაგრამა და შეკრების აღწერა მოცემულია ქვემოთ, რეაქტორის დიამეტრით მხოლოდ 75 მმ, აწარმოებს სამ ლიტრ მზა საწვავს საათში. უფრო მეტიც, მთელი სტრუქტურა იწონის დაახლოებით 20 კგ-ს და აქვს დაახლოებით შემდეგი ზომები: 20 სმ სიმაღლე, 50 სმ სიგრძე და 30 სმ სიგანე.
პროცესის ქიმია
ჩვენ არ ჩავუღრმავდებით ქიმიური პროცესების ვარიანტებს და, გამოთვლების სიმარტივისთვის, ვივარაუდებთ, რომ როდესაც ნორმალური პირობები(20°C და 760 mmHg) სინთეზური აირი მიიღება მეთანისგან შემდეგი ფორმულის მიხედვით:
2CH 4 + O 2 -> 2CO + 4H 2 + 16.1 კკალ,
44,8 ლიტრი მეთანიდან და 22,4 ლიტრი ჟანგბადი, 44,8 ლიტრი ნახშირბადის მონოქსიდი და 89,6 ლიტრი წყალბადი გამოდის, შემდეგ ამ აირებიდან მიიღება მეთანოლი ფორმულის მიხედვით:
CO + 2H 2<=>CH 3 OH
22,4 ლ ნახშირბადის მონოქსიდიდან და 44,8 ლ წყალბადიდან გამოდის: 12 გ (C) + 3 გ (H) + 16 გ (O) + 1 გ (H) = 32 გ მეთანოლი.
ეს ნიშნავს, რომ არითმეტიკის კანონების მიხედვით, 22,4 ლიტრი მეთანიდან გამოდის 32 გრ მეთანოლი, ანუ დაახლოებით: 1 კუბური მეტრი მეთანიდან სინთეზირდება. 1.5 კგ 100% მეთანოლი(ეს არის ~ 2 ლიტრი).
რეალურად, საყოფაცხოვრებო პირობებში დაბალი ეფექტურობის გამო, 1 კუბური მეტრიდან. ბუნებრივ აირს მიიღებთ 1 ლიტრზე ნაკლებ საბოლოო პროდუქტს (ამ ვარიანტისთვის ლიმიტია 1 ლ/სთ!).
2011 წლისთვის ფასი 1 კუბური მეტრია. საყოფაცხოვრებო გაზი რუსეთში 3,6-3,8 რუბლს შეადგენს და მუდმივად იზრდება. იმის გათვალისწინებით, რომ მეთილის სპირტს აქვს ორჯერ მეტი კალორიულობა ბენზინზე, ვიღებთ ექვივალენტურ ფასს 7,5 რუბლს. და ბოლოს, დამრგვალეთ 8 რუბლამდე. სხვა ხარჯებისთვის - ელ. ენერგია, წყალი, კატალიზატორები, გაზის გაწმენდა - ის მაინც გაცილებით იაფი გამოდის, ვიდრე ბენზინი და ნიშნავს, რომ "თამაში სანთლად ღირს" ნებისმიერ შემთხვევაში!
ამ საწვავის ფასში არ შედის ინსტალაციის ხარჯები (გადასვლისას ალტერნატიული შეხედულებებისაწვავი ყოველთვის მოითხოვს ანაზღაურების პერიოდს), ამ შემთხვევაში ფასი იქნება 5-დან 50 ათას რუბლამდე, რაც დამოკიდებულია პროდუქტიულობაზე, პროცესის ავტომატიზაციაზე და ვისი ძალებით იქნება წარმოებული.
ზე თვითშეკრება, ეღირება მინიმუმ 2, მაქსიმუმ 10 ტრ. ფულის უმეტესი ნაწილი მოტრიალდება და შედუღების სამუშაოები, ასევე კომპრესორების მომზადებისთვის (შეიძლება იყოს გაუმართავი მაცივრიდან, მაშინ უფრო იაფი იქნება) და იმ მასალებისთვის, საიდანაც აწყობილია ეს დანადგარი.
სიფრთხილე: მეთანოლი შხამიანია.ეს არის უფერო სითხე, დუღილის წერტილით 65°C, აქვს ჩვეულებრივი სასმელის ალკოჰოლის მსგავსი სუნი და ყველა თვალსაზრისით ერევა წყალთან და ბევრ ორგანულ სითხესთან. გახსოვდეთ, რომ 50 მილილიტრი დალეული მეთანოლი სასიკვდილოა, მცირე რაოდენობით მეთანოლის დაშლის პროდუქტებით მოწამვლა იწვევს მხედველობის დაკარგვას!
მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი და მუშაობის პრინციპი
მოწყობილობის ფუნქციური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 1.
ონკანის წყალი უკავშირდება „წყლის შესასვლელს“ (15) და შემდგომ გავლისას იყოფა ორ ნაკადად: ერთი ნაკადი (მავნე მინარევებისაგან გაწმენდილი ფილტრით) და ონკანის (14) და ხვრელის მეშვეობით (C) შედის მიქსერში. (1), ხოლო მეორე ონკანის (4) და ხვრელის (G) ნაკადი მიდის მაცივარში (3), რომლის გავლითაც წყალი, რომელიც აციებს სინთეზურ გაზს და მეთანოლის კონდენსატს, გამოდის ხვრელიდან (Y).
საყოფაცხოვრებო ბუნებრივი აირი, გაწმენდილი გოგირდის მინარევებისაგან და სუნიანი სურნელოვანი ნივთიერებებისგან, დაკავშირებულია „გაზის შესასვლელი“ მილსადენთან (16). შემდეგ, გაზი შედის მიქსერში (1) ხვრელით (B), რომელშიც წყლის ორთქლთან შერევის შემდეგ იგი თბება სანთურზე (12) 100 - 120°C ტემპერატურამდე. შემდეგ, მიქსერიდან (1) ხვრელიდან (D), გაზისა და წყლის ორთქლის გახურებული ნარევი ხვრელით (B) შედის რეაქტორში (2).
რეაქტორი (2) ივსება No1 კატალიზატორით, მასობრივი ფრაქციები: 25% NiO (ნიკელის ოქსიდი) და 60% Al 2 O 3 (ალუმინის ოქსიდი), დანარჩენი 15% CaO (სწრაფი კირი) და სხვა მინარევებისაგან, კატალიზატორის აქტივობა - ნარჩენი. მეთანის მოცულობითი ფრაქცია ნახშირწყალბადის გაზის (მეთანის) ორთქლით გარდაქმნის დროს, მთლიანად გაწმენდილი გოგირდის ნაერთებისგან, რომელიც შეიცავს მეთანს მინიმუმ 90%, ორთქლის:გაზის მოცულობითი თანაფარდობით = 2:1, არაუმეტეს:
500°C-ზე - 37%
700°C-ზე - 5%.
რეაქტორში წარმოიქმნება სინთეზური გაზი დაახლოებით 700°C ტემპერატურის გავლენით, რომელიც მიიღება სანთურით გახურებით (13). შემდეგი, გაცხელებული სინთეზური გაზი ხვრელით (E) შედის მაცივარში (3), სადაც უნდა გაცივდეს 30-40 ° C ან უფრო დაბალ ტემპერატურაზე. შემდეგ გაცივებული სინთეზური აირი ტოვებს მაცივარს ხვრელით (I) და ხვრელის მეშვეობით (M) შედის კომპრესორში (5), რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კომპრესორი ნებისმიერი საყოფაცხოვრებო მაცივრიდან.
შემდეგი არის შეკუმშული სინთეზური გაზი 5-10 ატმ წნევით. ხვრელის მეშვეობით (H) ის ტოვებს კომპრესორს და ხვრელის მეშვეობით (O) შედის რეაქტორში (6). რეაქტორი (6) ივსება No2 კატალიზატორით, რომელიც შედგება 80% სპილენძისგან და 20% თუთიისგან.
ამ რეაქტორში, რომელიც არის აპარატის ყველაზე მნიშვნელოვანი ერთეული, წარმოიქმნება მეთანოლის ორთქლი. რეაქტორში ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს 270°C, რომლის კონტროლი შესაძლებელია თერმომეტრით (7) და რეგულირება ონკანით (4). მიზანშეწონილია ტემპერატურის შენარჩუნება 200-250°C, ან უფრო დაბალი.
შემდეგ მეთანოლის ორთქლი და არარეაგირებული სინთეზური გაზი ტოვებს რეაქტორს (6) ხვრელით (P) და ხვრელით (L) შედის მაცივარში (W), სადაც მეთანოლის ორთქლები კონდენსირდება და გამოდის მაცივრიდან ხვრელიდან (K).
შემდეგ, კონდენსატი და არარეაგირებული სინთეზის გაზი ხვრელით (U) შედის კონდენსატორში (8), სადაც გროვდება მზა მეთანოლი, რომელიც ტოვებს კონდენსატორს ხვრელში (P) და ონკანს (9) კონტეინერში.
ხვრელი (T) კონდენსატორში (8) გამოიყენება წნევის მრიცხველის (10) დასაყენებლად, რომელიც აუცილებელია კონდენსატორში წნევის მონიტორინგისთვის. იგი შენარჩუნებულია 5-10 ატმოსფეროში ან მეტის ფარგლებში, ძირითადად ონკანის (11) და ნაწილობრივ ონკანის (9) დახმარებით.
ხვრელი (X) და ონკანი (11) აუცილებელია კონდენსატორიდან არარეაქტიული სინთეზური გაზის გასასვლელად, რომელიც მიქსერში (1) მიქსერში (1) ხვრელით (A) რეცირკულირდება, მაგრამ როგორც პრაქტიკამ აჩვენა, გამომავალი აირები უნდა დაიწვას. ფითილში, და არ გაუშვა სისტემაში. დიახ, ეს ამცირებს ეფექტურობას, მაგრამ მნიშვნელოვნად ამარტივებს დაყენებას.
ონკანი (9) მორგებულია ისე, რომ სუფთა თხევადი მეთანოლი გაზის გარეშე მუდმივად გამოდის.
უკეთესი იქნება, თუ კონდენსატორში მეთანოლის დონე მოიმატებს, ვიდრე შემცირდება. მაგრამ ყველაზე ოპტიმალური შემთხვევაა, როდესაც მეთანოლის დონე მუდმივია (რისი კონტროლი შესაძლებელია ჩაშენებული მინით ან სხვა მეთოდით).
ონკანი (14) მორგებულია ისე, რომ მეთანოლში წყალი არ იყოს და მიქსერში წარმოიქმნება ორთქლი, სასურველია ნაკლები ვიდრე მეტი.
მოწყობილობის გაშვება
გაზის წვდომა გახსნილია, წყალი (14) დაკეტილია, სანთურები (12), (13) მუშაობს. ონკანი (4) მთლიანად ღიაა, კომპრესორი (5) ჩართულია, ონკანი (9) დახურულია, ონკანი (11) მთლიანად ღიაა.
შემდეგ გახსენით ონკანი (14) წყლის წვდომისთვის და გამოიყენეთ ონკანი (11) კონდენსატორში საჭირო წნევის დასარეგულირებლად, დააკვირდით მას წნევის მრიცხველით (10). მაგრამ არავითარ შემთხვევაში არ დახუროთ ონკანი (11) მთლიანად!!!
შემდეგ, დაახლოებით ხუთი წუთის შემდეგ, გამოიყენეთ ონკანი (14) და ანთებული სანთური (21), რათა რეაქტორში (6) ტემპერატურა 200-250°C-მდე მიიყვანოთ. ამის შემდეგ, სანთურა (21) ჩაქრება, ის საჭიროა მხოლოდ წინასწარ გახურებისთვის, რადგან მეთანოლი სინთეზირდება სითბოს გამოყოფით. შემდეგ ოდნავ გახსენით ონკანი (9), საიდანაც მეთანოლის ნაკადი უნდა გადმოვიდეს. თუ ის მუდმივად მიედინება, გახსენით ონკანი (9) კიდევ ცოტათი, თუ მეთანოლი შერეული გაზით მიედინება, გახსენით ონკანი (14).
ზოგადად, რაც უფრო მაღალია პროდუქტიულობის დაყენება, მით უკეთესი.
მიზანშეწონილია ამ მოწყობილობის დამზადება უჟანგავი ფოლადისგან ან რკინისგან. ყველა ნაწილი დამზადებულია მილებისაგან, სპილენძის მილები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თხელი დამაკავშირებელი მილები. მაცივარში აუცილებელია შენარჩუნდეს თანაფარდობა X:Y=4, ანუ, მაგალითად, თუ X+Y=300 მმ, მაშინ X უნდა იყოს 240 მმ-ის ტოლი, ხოლო Y, შესაბამისად, 60 მმ. 240/60=4. რაც უფრო მეტი ბრუნი ეტევა მაცივარში ერთ მხარეს ან მეორე მხარეს, მით უკეთესი.
ყველა ონკანი გამოიყენება გაზის შედუღების ჩირაღდნებიდან. ონკანების (9) და (11) ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ წნევის შემცირების სარქველები საყოფაცხოვრებო გაზის ცილინდრებიდან ან კაპილარული მილები საყოფაცხოვრებო მაცივრებიდან.
მიქსერი (1) და რეაქტორი (2) თბება ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში (იხ. ნახაზი).
ისე, ალბათ სულ ესაა. დასასრულს, მინდა დავამატო, რომ ავტოსაწვავის საშინაო წარმოების უფრო პროგრესული დიზაინი გამოქვეყნდა ჟურნალის Priority-ის რამდენიმე ნომერში 1992-93 წლებში:
№1-2 — ზოგადი ინფორმაციაბუნებრივი აირისგან მეთანოლის წარმოებაზე.
No3-4 - მეთანის მეთანოლში გადამამუშავებელი ქარხნის ნახატები.
No5-6 - მონტაჟი, უსაფრთხოების ზომები, კონტროლი, ინსტრუქციები ტექნიკის ჩართვის შესახებ.
სურათი 1 - სქემატური დიაგრამააპარატი
სურათი 2 - მიქსერი
სურათი 3 - რეაქტორი
სურათი 4 - მაცივარი
სურათი 5 - კონდენსატორი
სურათი 6 - რეაქტორი
დამატებები იგორ კვასნიკოვისგან
შემთხვევით წავაწყდი თქვენს პუბლიკაციას საძიებო სისტემაში და ძალიან დავინტერესდი მისი შინაარსით. მოკლე მიმოხილვის შემდეგ, ავტორის მიერ დაშვებული უზუსტობები მაშინვე გამოჩნდა.
ინფორმაცია "მეთანოლის" შესახებ გამოქვეყნდა ჟურნალ "პრიორიტეტში" 1991, 92, 93. , მაგრამ მთლიანად დასრულებული პროექტიარასოდეს გამოქვეყნებულა (აბონენტებისთვის დაპირებული კატალიზატორები დაიწურეს).
ეს ნომრები შეიცავდა რეაქტორის ნახატებს ელექტრული დიაგრამაკონტროლი და მაგარი დიზაინი, რის შემდეგაც ბატონმა ვაქსმა (სტატიის ავტორმა) თავაზიანად მოიხადა ბოდიში და თქვა, რომ შემდგომი გამოქვეყნება შეჩერდებოდა სსრკ უსაფრთხოების ძალების მოთხოვნითდა მათთვის, ვისაც სურს გაიმეოროს ეს ინსტალაცია, შემოქმედების სფერო შეუზღუდავია. სურათი 1(ა) - შეცვლილი მოწყობილობის დიაგრამა
1 ეტაპი - როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გაზი და წყალი უნდა გაიწმინდოს (საყოფაცხოვრებო ფილტრით, ან კიდევ უკეთესი დისტილატორით) ისე, რომ დაუყოვნებლივ არ მოწამლულიყო 2 და 6 რეაქტორების კატალიზატორები. უფრო ზუსტად, დაიცავით ორთქლი: აირის თანაფარდობა 2: 1. არ უნდა დაბრუნდეს არარეაქტიული პროდუქტების პირველ ეტაპზე დაბრუნება.
მე-2 ეტაპი - მეთანის გარდაქმნა იწყება t=~400°C-ზე, მაგრამ ასეთ დაბალ t°C-ზე არის გარდაქმნილი აირის დაბალი პროცენტი, ყველაზე ოპტიმალური t=700°C, სასურველია მისი კონტროლი თერმოწყვილის გამოყენებით.
რეაქტორისა და მაცივრის შემდეგ, ინსტალაცია შეიცავს წნევის ლიანდაგს (10) და წნევის შემცირების სარქველს (11), დაყენებულია 25-35 ატმზე წნევაზე (წნევის არჩევანი დამოკიდებულია კატალიზატორის ცვეთის ხარისხზე). უმჯობესია გამოიყენოთ მაცივრიდან ორი კომპრესორი, რათა აითვისოთ საკმარისი სინთეზური გაზის წნევა.
გირჩევთ, კონდენსატორი (8) გააკეთოთ არა ცილინდრული, არამედ კონუსური (ეს კეთდება მეთანოლის აორთქლების არეალის შესამცირებლად) და მეთანოლის დონის მონიტორინგის ფანჯრით. რეაქციაში მოხვედრილი პროდუქტები მოჰყავთ კონუსის ზემოდან მილის (u) Ø 8 მმ-ის გამოყენებით.
მილი ჩაშვებულია კონუსურ ჭურჭელში 10 მმ-ით ჩამოსხმის გამოსასვლელის ქვემოთ (P).
ურეაქციოდ სინთეზური აირი გამოიყოფა მილის მეშვეობით (x) Ø 5 მმ, რომელიც შედუღებულია კონუსის ზედა ნაწილში, ამ მილისგან გამომავალი გაზი იწვება მის ბოლოში, რათა თავიდან აიცილოს ალი კონუსის ჭურჭელში. მილის ბოლო ივსება სპილენძის მავთულით.
მეთანოლის დონე შენარჩუნებულია ჭურჭლის მთლიანი სიმაღლის 2/3-ზე, ამისთვის უკეთესია გამჭვირვალე ფანჯრის გაკეთება. 100% უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, შეგიძლიათ გამომავალი ფითილი აღჭურვათ თერმოწყვილებით, საიდანაც სიგნალი (ალის არარსებობის გამო) ავტომატურად წყვეტს გაზის მიწოდებას ინსტალაციაში; ამ მიზნებისათვის შესაფერისია თანამედროვე გაზქურების ნებისმიერი რეგულატორი. .
მეთანოლის წარმოების კატალიზური მეთოდი ( ხის სპირტი) დეტალურად არის აღწერილი ბუნებრივი აირისგან.
