목주 제조 기술. 목주(가수분해 알코올)
오늘날 꽤 많은 사람들이 수제 리큐어를 만들고 있지만 일부 음료에는 알코올 성분이 필요합니다. 집에서 술을 생산하는 것은 그다지 노동 집약적이지 않습니다. 이렇게 하려면 메틸 알코올 제조의 몇 가지 측면과 원리를 알고 고려해야 합니다.
우선, 메탄올을 생산하려면 곡물이 필요합니다. 곡물 작물의 역할 이 경우옥수수와 밀이 존재할 수 있습니다. 감자와 전분을 사용할 수도 있습니다. 그러나 알려진 바와 같이 물질과 상호 작용할 때 전분은 어떤 반응도 일으키지 않습니다. 화학원소를 생산하기 위해서는 설탕화법(Sugaring Method)이 사용된다. 그리고 설탕을 만들기 위해서는 맥아에 존재하는 특정 효소가 필요합니다. 화학적 불순물 없이 곡물로부터 에탄올을 만들어 천연물의 수율을 관찰합니다.
메탄올 생산기술
집에서 알코올 화학물질을 생산하는 기술은 여러 단계로 구성될 수 있습니다.
다음은 가장 중요한 사항입니다.
- 맥아를 이용한 메탄올 생산. 재배 식물의 곡물은 작은 용기에서 발아해야하며 최대 약 3cm까지 한 층에 흩어져 있습니다. 미리 발아된 곡물은 과망간산칼륨 용액으로 처리해야 한다는 점을 기억하십시오. 가공 후 씨앗을 용기에 넣고 물에 적십니다. 존재한다는 점을 고려해야 한다. 태양 광선, 또는 빛의 충분성은 곡물 발아율에 직접적으로 좌우됩니다. 용기는 폴리에틸렌 재질이나 얇은 유리로 덮어야 하며, 즉 충분히 투명해야 합니다. 물의 양이 감소하면 추가해야합니다.
- 다음 단계: 전분 가공. 먼저, 에탄올 생산을 위해 선별된 제품에서 전분을 추출합니다. 이 경우에는 감자입니다. 약간 상한 감자는 물에서 페이스트가 형성되기 시작할 때까지 끓여야 합니다. 다음으로 제품이 식을 때까지 기다리고 그 동안 맥아를 갈아줍니다. 다음으로 두 제품을 섞으세요. 다음으로 전분 분해 과정은 최소 60˚C의 온도에서 수행되어야 합니다. 이제 혼합물을 뜨거운 물이 담긴 그릇에 넣고 1시간 동안 방치합니다. 시간이 지나면 제품이 완전히 냉각됩니다.
- 발효 단계. 알려진 바와 같이, 발효는 알코올에 함유된 성분이 존재하는 것이 특징입니다. 그러나 매시를 불러라. 알코올 음료불가능한. 혼합물이 식은 후 효모를 첨가하면 실온에서도 반응할 수 있습니다. 그러나 온도가 높아지면 자연스럽게 제품의 발효가 더 빨리 진행됩니다. 발열이 심한 경우 3일 후에 발효 과정이 종료됩니다. 동시에 제품에서 은은한 곡물 냄새가 납니다.
- 다음 단계는 증류입니다. 어떻게 생산되나요? 이를 위해 집에서 알코올을 생산하는 특수 장치가 사용됩니다.
- 마지막 단계는 청소 기술입니다. 그것은 다음과 같이 말할 수 있습니다 메틸알코올준비가 되었지만 액체가 투명하지 않습니다. 이것이 청소가 수행되는 이유입니다. 과망간산 칼륨 용액을 첨가하여 수행됩니다. 이 형태로 메틸 알코올을 하루 동안 그대로 둔 다음 여과하면 제품이 준비됩니다.
보시다시피, 수제 알코올을 만드는 기술은 매우 간단하며 추가 노력이 필요하지 않습니다.
톱밥으로부터 에탄올 물질 생산
최근에는 화석연료를 만들 수 있는 화석원료가 에틸 알코올. 곡물이 부족합니다. 그러나 톱밥에서 알코올을 생산하는 것은 최악의 선택이 아닙니다. 왜냐하면 이 원료는 수년에 걸쳐 지속적으로 갱신되기 때문입니다.
그러나 톱밥으로 물질을 만들려면 약간의 기술이 필요하며, 또한 제조업체는 특수 장비를 갖추어야 하며, 이러한 장비가 없으면 에탄올을 생산하는 데 노동 집약적이 됩니다. 집에서 톱밥으로 알코올을 생산하는 것은 매우 인기가 있으며 높은 비용이 필요하지 않습니다.
아시다시피, 귀하가 직접 생산한 에탄올은 공장 버전과 비교되지 않습니다. 상업적인 조건에서 만들어진 제품은 각 성분이 독특하기 때문에 품질이 더 높습니다. 톱밥으로 알코올을 생산하는 것이 훨씬 쉽습니다!
집에서 알코올 제품을 만드는 방법은 무엇입니까?
집에서 에틸 알코올 생산은 특수 장치를 사용하여 수행됩니다. 이 장치는 특정 원소를 분리하는 과정을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이들 사이의 화학 반응을 수행할 수도 있습니다. 주류 생산을 위한 기존 장비는 미니 공장처럼 보일 수 있습니다. 그 안에는 어떤 종류의 알코올 음료라도 만들 수 있습니다.
에틸 물질을 제조하는 기술을 연구하는 것은 매우 간단하며 제품의 품질이 우수한 것으로 나타났습니다. 이것으로부터 무엇을 얻을 수 있나요? 첫째, 이들은 알코올 제품입니다. 고품질둘째, 자체 비용의 회수가 완전히 발생하려면 특별한 장치가 필요합니다.
예를 들어, 설탕 20kg을 사용하면 최대 12리터의 알코올이 생성됩니다. 이 경우 메탄올의 비율은 최대 96%에 이릅니다. 이 계산에 따르면 0.5리터짜리 보드카 병 25개가 나옵니다. 또한 장치에서 소비되는 전력은 약 25kW입니다.
이러한 장비는 로드된 모든 제품을 의도된 목적에 맞게 사용할 수 있습니다. 1차 처리로 생산된 마실 수 없는 제품은 유리 표면이나 창문의 세척제로 사용할 수 있습니다. 다음을 사용하여 이러한 장치를 직접 설치할 수도 있습니다. 필요한 다이어그램그리고 그림. 이러한 장비는 메틸 알코올 생산에 쉽게 대처할 수 있습니다.
알코올 제품 생산 장비에는 몇 가지 작동 원리가 있습니다. 이 장치에는 탱크에 필요한 액체를 채우는 특수 목이 있습니다. 이러한 액체 형태로 매시가 작용할 수 있습니다. 가열 버너를 사용하여 제품을 끓는점까지 가열합니다. 그런 다음 장치와 장비를 일반 모드로 전환해야 합니다.
다음으로 불필요한 불순물로부터 증기를 추가로 정화하여 냉장실을 통해 냉각이 이루어집니다. 정제된 물질은 탱크로 들어가고 증기는 냉장고로 들어가 액체 상태로 냉각됩니다. 알코올 생산 장치는 확립된 표준을 생산할 수 있습니다. 이 절차의 결과는 고품질 알코올입니다.
가수분해성 "검은 당밀"로부터 에틸알코올을 얻는 일반적인 방법은 다음과 같습니다. 분쇄된 원료는 내부부터 내화학성 세라믹으로 마감된 멀티미터 강철 가수분해 컬럼에 적재됩니다. 뜨거운 염산 용액이 압력하에 공급됩니다. 화학 반응의 결과로 셀룰로오스는 소위 "검은 당밀"이라고 불리는 설탕을 함유한 생성물을 생성합니다. 이 제품을 석회로 중화시킨 후 효모를 첨가하여 당밀을 발효시킵니다. 그런 다음 다시 가열하면 방출된 증기가 에틸 알코올 형태로 응축됩니다("와인"이라고 부르고 싶지 않습니다).
가수분해법은 에틸알코올을 생산하는 가장 경제적인 방법이다. 전통적인 생화학적 발효 방법으로 곡물 1톤에서 50리터의 알코올을 생산할 수 있다면, 톱밥 1톤에서 200리터의 알코올을 증류해 가수분해를 통해 '검은 당밀'로 변환합니다. 그들이 말했듯이 "이점을 느껴보세요!" 전체적인 질문은 당화된 셀룰로오스인 "검은 당밀"이 곡물, 감자, 사탕무와 함께 "식품"이라고 부를 수 있는지 여부입니다. 값싼 에틸알코올 생산에 관심이 있는 사람들은 이렇게 생각합니다. “안 될 이유가 무엇일까요? 결국, 증류된 잔여물은 "검은 당밀"의 나머지 부분과 마찬가지로 가축 사료로 사용되며 이는 식품이기도 함을 의미합니다." F.M.의 말을 어떻게 기억하지 못할 수 있습니까? "교육받은 사람은 필요할 때 어떤 혐오스러운 일이라도 말로 정당화할 수 있습니다."
지난 세기 30년대, 유럽 최대의 전분 정밀 공장이 오세티아 마을 베슬란에 건설되었으며, 이후 수백만 리터의 에틸 알코올을 생산했습니다. 그런 다음 Solikamsk 및 Arkhangelsk 펄프 및 제지 공장을 포함하여 전국에 에틸 알코올 생산을 위한 강력한 공장이 건설되었습니다. I.V. 스탈린은 전쟁 중에 전쟁의 어려움에도 불구하고 예정보다 일찍 가동에 들어간 가수분해 공장 건설자들을 축하하면서 다음과 같이 말했습니다. “국가에서 수백만 개의 빵을 절약하는 것이 가능해졌습니다”(Pravda 신문, 1944년 5월 27일). 
"검은 당밀"과 실제로 가수분해로 당화된 목재(셀룰로오스)에서 얻은 에틸 알코올은 물론 잘 정제된 경우 곡물이나 감자에서 얻은 알코올과 구별할 수 없습니다. 에 의해 현재 표준이러한 알코올은 "최고 순도", "추가" 및 "럭셔리"로 제공되며 후자가 최고, 즉 가장 높은 정화 수준을 갖습니다. 이 알코올로 만든 보드카에는 중독되지 않습니다. 이러한 알코올의 맛은 중성, 즉 "아니오"입니다. 맛이 없으며 "도"만 포함하고 입의 점막만 태웁니다. 외부 적으로는 가수 분해 기원의 에틸 알코올로 만든 보드카를 인식하기가 매우 어렵고 이러한 "보드카"에 다양한 향료를 첨가하면 서로 약간의 차이가 있습니다.
그러나 언뜻보기에 모든 것이 좋은 것은 아닙니다. 유전학자들은 연구를 수행했습니다. 한 무리의 실험용 쥐는 식단에 진짜(시리얼) 보드카를 추가했고, 다른 한 무리는 나무로 만든 가수분해 보드카를 추가했습니다. "매듭"을 섭취한 쥐는 훨씬 더 빨리 죽었고, 그들의 자손은 퇴화되었습니다. 그러나 이러한 연구 결과로 인해 유사 러시아 보드카 생산이 중단되지는 않았습니다. 인기가요에 나오는 것과 같습니다. "결국 보드카가 톱밥으로 증류되지 않는다면 다섯 병으로 무엇을 얻을 수 있겠는가..."
아직도 기억하는 소비에트 시대에는 톱밥으로 만든 술에 대한 농담이 많았습니다. 전쟁이 끝난 후 톱밥 알코올을 사용하여 값싼 보드카를 만들었다는 소문이 돌았습니다. 이 음료는 일반적으로 "bitch"라고 불립니다.
물론 일반적으로 톱밥에서 알코올을 생산한다는 이야기는 갑자기 발생하지 않았습니다. 실제로 이런 제품이 생산되었습니다. 이를 '가수분해 알코올'이라고 불렀습니다. 생산 원료는 실제로 톱밥, 더 정확하게는 산림 산업 폐기물에서 추출한 셀룰로오스였습니다. 엄격히 과학적으로 말하자면, 비식용 식물 재료에서 나온 것입니다. 대략적인 계산에 따르면 목재 1톤에서 약 200리터의 에틸알코올을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 감자 1.5톤, 곡물 0.7톤을 대체할 수 있게 됐다고 한다. 그러한 알코올이 소련 증류소에서 사용되었는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 물론 순전히 기술적 목적으로 제작되었습니다.
유기 폐기물로부터 기술적인 에탄올을 생산하는 것은 오랫동안 과학자들의 상상력을 자극해 왔다고 말할 수 있습니다. 비식품 원료를 포함한 다양한 원료로부터 알코올을 생산하는 가능성을 논의한 19세기 문헌을 찾을 수 있습니다. 20세기에 이 주제가 다루어지기 시작했습니다. 새로운 힘. 1920년대 소련의 과학자들은 심지어 똥으로 술을 만들자고 제안하기도 했습니다! Demyan Bedny의 유머러스한 시도 있었습니다.
글쎄, 때가 왔어
매일매일이 기적이에요:
보드카는 똥에서 증류됩니다 -
파운드당 3리터!
러시아인의 마음이 발명할 것이다
유럽 전체의 부러움 -
곧 보드카가 흐를 것이다
엉덩이부터 입으로..
그러나 대변에 대한 아이디어는 여전히 농담 수준이었습니다. 그러나 그들은 셀룰로오스를 진지하게 받아들였습니다. "The Golden Calf"에서 Ostap Bender는 외국인들에게 "Stool Moonshine"의 요리법에 대해 알려줍니다. 사실은 그때도 셀룰로오스가 "화학적"이었다는 것입니다. 더욱이 이는 산림산업 폐기물에서만 추출될 수 있는 것이 아니라는 점에 유의해야 한다. 국내의 농업매년 거대한 짚산을 남깁니다. 이것은 또한 셀룰로오스의 훌륭한 공급원이기도 합니다. 선함을 낭비하지 마십시오. 밀짚은 재생 가능한 자원입니다. 누군가는 무료라고 말할 수도 있습니다.
이 문제에는 단 하나의 문제가 있습니다. 필요하고 유용한 셀룰로오스 외에도 식물의 목화 부분(짚 포함)에는 리그닌이 포함되어 있어 전체 과정이 복잡해집니다. 용액에 동일한 리그닌이 존재하기 때문에 원료가 당화되지 않기 때문에 정상적인 "매시"를 얻는 것이 거의 불가능합니다. 리그닌은 미생물의 발달을 억제합니다. 이러한 이유로 "사료 공급"이 필요합니다. 즉 일반 식품 원료를 추가하는 것입니다. 대부분 이 역할은 밀가루, 전분 또는 당밀이 담당합니다.
물론 리그닌을 없앨 수도 있습니다. 펄프 및 제지 산업에서 이는 전통적으로 산 처리와 같은 화학적 방법으로 수행됩니다. 유일한 질문은 그것을 어디에 놓을 것인가입니다. 원칙적으로 리그닌으로부터 좋은 고체연료를 얻을 수 있다. 잘 타요. 따라서 SB RAS의 열물리학 연구소는 리그닌을 연소하는 데 적합한 기술까지 개발했습니다. 그러나 불행하게도 펄프와 종이 생산에서 남은 리그닌은 함유된 황(화학적 처리의 결과)으로 인해 연료로 적합하지 않습니다. 태워버리면 우리는 얻는다 산성비.
과열 증기로 원료를 처리하는 다른 방법이 있습니다 (리그닌 고온녹는다), 유기용매로 추출한다. 어떤 곳에서는 이것이 바로 그들이 하는 일이지만, 이러한 방법은 매우 비쌉니다. 모든 비용을 국가가 부담하는 계획경제에서는 이런 식으로 일하는 것이 가능했다. 그러나 조건에 시장 경제비 유적으로 말하면 게임은 촛불의 가치가 없다는 것이 밝혀졌습니다. 그리고 비용을 비교할 때 전통적인 식품 원료에서 기술 알코올(현대 용어로 바이오에탄올)을 생산하는 것이 훨씬 저렴하다는 것이 밝혀졌습니다. 그것은 모두 당신이 가지고 있는 원자재의 양에 달려 있습니다. 예를 들어 미국인들은 옥수수를 과잉 생산하고 있습니다. 잉여분을 알코올 생산에 사용하는 것이 다른 대륙으로 운송하는 것보다 훨씬 쉽고 수익성이 높습니다. 우리가 알고 있듯이 브라질에서는 잉여 사탕수수가 바이오에탄올 생산의 원료로 사용되기도 합니다. 원칙적으로 알코올을 위장뿐만 아니라 자동차 탱크에도 붓는 국가가 전 세계에 꽤 많이 있습니다. 그리고 일부 유명한 세계 인물(특히 쿠바 지도자 피델 카스트로)이 일부 국가에서 사람들이 영양실조에 걸리거나 심지어 굶주림으로 사망하는 상황에서 농산물을 "부당하게" 사용하는 것에 반대하지 않는다면 모든 것이 괜찮을 것입니다.
일반적으로 자선사업의 희망을 중간에 충족시키기 위해 바이오에탄올 생산 분야에서 일하는 과학자들은 비식품 원료 가공을 위한 보다 합리적이고 진보된 기술을 찾아야 합니다. 약 10년 전, 화학연구소의 전문가들이 단단한 SB RAS의 기계화학은 이러한 목적을 위해 기계화학적 방법을 사용하기 위해 다른 경로를 선택하기로 결정했습니다. 잘 알려진 원료의 화학적 처리나 가열 대신 특수 기계 처리를 사용하기 시작했습니다. 특수 분쇄기와 활성제를 설계한 이유는 무엇입니까? 이 방법의 핵심은 이것이다. 기계적 활성화로 인해 셀룰로오스는 결정 상태에서 비정질 상태로 변합니다. 이렇게 하면 효소가 더 쉽게 작동할 수 있습니다. 하지만 여기서 가장 중요한 것은 원자재가 생산되는 과정에 있다는 것입니다. 가공(다소) 리그닌 함량이 다른 여러 입자로 나뉩니다. 그럼 - 다양한 덕분에 공기역학적 특성이러한 입자는 특수한 장치를 사용하여 서로 쉽게 분리할 수 있습니다.
언뜻 보면 모든 것이 매우 간단합니다. 갈아서 버리면 끝입니다. 그러나 언뜻보기에만. 모든 것이 정말 그렇게 단순하다면, 짚과 기타 식물 폐기물은 모든 국가에서 분쇄될 것입니다. 여기서 정말 필요한 것은 원재료가 개별 원단으로 분리될 수 있도록 적절한 강도를 찾는 것입니다. 그렇지 않으면 단조로운 질량으로 끝날 것입니다. 과학자들의 임무는 여기서 필요한 최적치를 찾는 것입니다. 그리고 실습에서 알 수 있듯이 이 최적은 매우 좁습니다. 과용할 수도 있습니다. 이것은 과학자의 작업이라고 말해야 합니다. 황금률을 식별하는 것입니다. 또한 여기에서는 경제적 측면, 즉 공급 원료의 기계적 및 화학적 처리 비용이 (아무리 저렴하더라도) 생산 비용에 영향을 미치지 않도록 기술을 개발하는 것이 필요합니다.
실험실 조건에서 이미 수십 리터의 훌륭한 알코올이 얻어졌습니다. 가장 인상적인 점은 일반 빨대에서 알코올을 얻는다는 것입니다. 또한 산, 알칼리 및 과열 증기를 사용하지 않습니다. 여기서 가장 큰 도움은 연구소 전문가가 설계한 "기적의 공장"입니다. 원칙적으로 우리가 산업 디자인으로 전환하는 것을 방해하는 것은 없습니다. 그러나 그것은 또 다른 주제입니다.
여기 있습니다 - 국내 최초의 짚으로 만든 바이오에탄올! 아직 병에 들어있습니다. 탱크에서 생산이 시작될 때까지 기다릴까요?
톱밥 바이오매스로부터 에틸알코올을 생산하는 방법은 세 가지입니다.
가수분해 방법을 사용하면 톱밥 1톤에서 알코올 생산량이 200리터에 불과합니다. 그리고 열분해 처리 방법을 사용하면 톱밥 1톤에서 알코올 생산량이 400리터가 됩니다. 두 번째 경우의 알코올 생산 비용은 10 루블 / 리터이며 생산 규모와 톱밥 비용에 따라 다릅니다.
비교 다른 유형바이오 연료
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바이오연료 |
1헥타르의 토지에서 연간 수확량 |
바이오연료 = 동등 |
가격 |
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유채 기름 |
1,480리터 |
1리터 = 디젤 0.96리터 |
1.18유로(2008년 5월) |
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유채기름 메틸 에스테르(바이오디젤) |
1,550리터 |
1리터 = 디젤 0.91리터 |
1.40유로(2008년 6월) |
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바이오에탄올 |
2,560리터 |
1리터 = 휘발유 0.65리터 |
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바이오매스를 액체 BtL로 |
4 030 리터 |
1리터 = 디젤 0.97리터 |
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바이오메탄 |
3,540kg |
1kg = 휘발유 1.40리터 |
0.93유로(2008년 6월) |
이러한 데이터를 바탕으로 우리는 열분해를 통해 바이오매스 가스화 제품으로부터 미생물학적 에탄올 생산이 더 경제적으로 실현 가능하다는 결론을 내릴 수 있습니다.
물리적 특성, 셀룰로오스/섬유의 자연 및 구조에서의 발생.
목재 셀룰로오스 또는 섬유는 식물 세포의 벽(셀룰로오스-세포)을 구성하는 주요 물질인 다당류입니다. 섬유질이 주를 이룬다 중요한 부분목재(최대 70%), 과일, 씨앗 등의 껍질에 함유되어 있습니다. 동물 유기체에서는 발견되지 않습니다. 섬유질은 물이나 일반적인 유기용매에 녹지 않는 고체 섬유질 물질입니다.면은 거의 순수한 섬유입니다. 아마와 대마 섬유도 주로 섬유로 구성됩니다. 목재의 섬유질은 약 50%입니다. 종이, 면직물- 섬유제품입니다. 많은 섬유질이 함유되어 있습니다. 식료품(밀가루, 시리얼, 감자, 야채)
일반적으로 목재의 섬유질에는 소위 헤미셀룰로오스(반섬유)가 동반됩니다. 이는 오탄당(펜토산)에 의해 형성되고 조성이 (C5H8O4)x인 다당류와 만노스(만난) 또는 갈락토스(갈락탄)와 같은 육탄당입니다. 또한 목재에는 6개의 벤젠 고리를 포함하는 매우 복잡한 물질인 리그닌이 포함되어 있습니다.
테이블. 사시나무와 짚의 성분 구성, 밀 %
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원자재 |
셀룰로오스 |
리그닌 |
헤미셀룰로오스 |
추출물 |
금연 건강 증진 협회 |
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밀짚 |
48,7 |
21,4 |
23,2 |
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일반적인 아스펜 |
46,3 |
21,8 |
24,0 |
섬유의 분자량은 크고 수백만에 이릅니다. 전분과 마찬가지로 섬유 분자는 C6H10O5 단위로 구성됩니다. 섬유 분자에는 이러한 단위가 수백에서 수만 개 있습니다. 따라서 섬유질의 구성은 전분과 마찬가지로 (C6H10O5)식으로 표현됩니다.
N. 그러나 구조상 섬유는 섬유 분자의 구조가 분지형이 아니라 실 모양의 구조를 갖고 있어 섬유가 섬유를 형성할 수 있다는 점에서 전분과 다릅니다.섬유 에스테르화 반응에 대한 연구(아래 참조)는 각 C 6 H 10 O 5 단위가 3개의 수산기를 포함한다는 결론에 도달했습니다. 이를 바탕으로 섬유의 분자식은 다음과 같이 표현된다.
화학적 특성그리고 섬유질의 사용.
상온에서 섬유질은 희석된 산이나 알칼리에 영향을 받지 않지만 농축된 산에는 영향을 받습니다.탈지면(섬유) 덩어리를 질산과 황산(수분 제거제로 필요)의 혼합물에 8~10분 동안 넣으면 에스테르화 반응이 발생합니다. 섬유와 질산의 에스테르가 생성됩니다. 획득 - 니트로 섬유. 에 의해 모습니트로 섬유는 일반 섬유와 거의 다르지 않지만 공기 중에서 점화되면 즉시 연소됩니다 (질화 면모 덩어리는 손바닥에 태울 때 태울 시간이 없습니다). 제한된 공간에서 가열하고 폭발로 인해 그것은 폭발한다. 에스테르화된 수산기의 수에 따라 질소 함량이 다른 마시멜로가 형성됩니다. 섬유질을 완전히 니트로화하면 트리니트로셀룰로오스가 형성됩니다.
묽은 산과 함께 가열하면 전분과 같은 섬유질이 가수분해되어 최종적으로 포도당으로 변합니다.
(C6H10O5)n +
nH 2 O ==> nC 6 H 12 O 6가수분해에 의한 셀룰로오스/섬유 가공 제품은 다양한 용도로 사용됩니다(그림 참조. 가수분해에 의한 셀룰로오스(섬유)의 구조 및 가공). 목재의 형태로 건축물이나 다양한 제품에 사용됩니다. 종이는 섬유(목재펄프)로 만들어집니다. 직물, 실, 밧줄은 대마, 아마, 면 섬유로 만들어집니다. 섬유를 화학적으로 가공하여 알코올, 인조 실크, 폭발물 등이 준비됩니다.
톱밥에서 가수분해 알코올 생산.
섬유질은 가수분해 시 포도당을 생성하는데, 알려진 바와 같이 포도당은 에틸알코올(에탄올)이나 부틸알코올(부탄올)로 전환될 수 있으므로 목재를 화학적으로 처리하면 알코올을 얻을 수 있습니다.다음 방법 중 하나를 사용하여 톱밥에서 에틸 알코올을 생산합니다. 다음과 같은 방법으로. 목재의 가수분해 및 후속 발효를 통해 목재에서 알코올을 생산하는 것은 예를 들어 생성된 합성 가스를 알코올 또는 가솔린 분획으로 후속 촉매 변환하여 목재를 가스화하는 것보다 항상 금속 집약적이고 비용이 많이 든다는 점을 이해해야 합니다.
가수분해 장치에서는 톱밥, 나무 조각과 같은 목재 폐기물이 황산으로 가열됩니다(그림 참조). 섬유질은 가수분해되어 포도당으로 분해됩니다(위 참조). 그런 다음 황산을 석회 용액으로 중화하고 생성된 CaSO4 침전물을 분리합니다. 생성된 포도당 용액은 효모가 있는 큰 통에서 발효됩니다. 발효 후 용액은 효모에서 분리되고 증류탑에서 알코올이 증류됩니다. 효모는 발효 탱크로 다시 보내집니다.
이 방법으로 1톤의 마른 나무에서 최대 200리터의 에틸 알코올(에탄올)을 얻습니다. 즉, 톱밥 1톤은 알코올 생산에서 감자 1톤이나 곡물 300kg을 대체할 수 있습니다. 합성고무 및 기타 제품의 생산에는 많은 비용이 소요된다는 점을 고려하면 많은 수의알코올을 사용하면 목재에서 에틸 알코올을 생산하는 것이 식품 원료를 절약하는 데 얼마나 중요한지 분명해질 것입니다.
러시아에서는 톱밥을 이용한 알코올 생산이 여러 가수분해 공장에서 이루어집니다. Kirov BioKhimZavod LLC에서 혼합 가솔린 E-85(85% 에탄올 + 15% 가솔린)를 얻는 예를 참조하세요. 톱밥에서 알코올을 가수분해하여 생성되는 대량의 폐기물은 리그닌이며, 매립지에서 분해되어도 공기에 향기가 나지 않습니다. 그러나 미국 과학자들에 따르면 니켈 촉매는 리그닌을 처리할 것이라고 합니다.
목재 톱밥을 처리하는 다음으로 흥미로운 방법은 열분해로, 합성 가스(CO와 H2의 혼합물)를 생성하고 이후 알코올, 합성 가솔린, 디젤 연료그리고 다른 것들.
이 분야의 질적 발전의 성공은 이름을 딴 석유화학합성연구소의 과학자들에 의해 달성되었습니다. A.V. Euro-4 표준의 유망한 요구 사항을 충족하는 최종 제품의 좋은 수율로 목재 셀룰로오스를 처리하기 위한 가장 간단하고 경제적인 방식을 사용하여 고옥탄가의 환경 친화적인 합성 휘발유 생산을 보장하는 기술을 개발한 Topchiev RAS.
이들 목재셀룰로오스로부터 합성휘발유를 제조하는 방법의 요지는 다음과 같다.
먼저, 목재 셀룰로오스로부터 승압하여 수소, 탄소산화물, 물, 생성 후 남은 미반응 탄화수소, 그리고 밸러스트 질소를 함유하거나 함유하지 않은 합성가스를 얻는다. 이후, 응축에 의해 합성가스로부터 물이 분리 제거된 후, 디메틸에테르의 기상 1단계 촉매합성이 이루어진다. 이렇게 얻은 가스 혼합물은 디메틸에테르를 분리하지 않고 촉매(개질된 고규소 제올라이트) 위로 압력을 가하여 가솔린을 생성하고, 가스 흐름을 냉각시켜 합성 가솔린을 분리합니다.
합성가스는 목재 셀룰로오스로부터 생산됩니다. 다른 방법들예를 들어 압력 하에서 탄화수소 원료를 부분적으로 산화하는 과정에서 추가 압축 없이 촉매 처리 가능성을 제공합니다. 또는 증기를 이용한 탄화수소 공급원료의 촉매 개질이나 자열 개질을 통해 얻습니다. 이 경우 공기 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하여 공정을 진행하거나, 순수한 산소. 다른 옵션도 디버깅되었습니다. 세 번째 단계에서는 Fischer-Tropsch 공정 자체가 수행되며, 여기서 합성 가스 성분을 기반으로 액체 탄화수소의 합성이 발생합니다. 예를 들어, 합성 가스(일산화탄소 CO와 수소 H2의 혼합물)가 200°C로 가열된 환원철(순철 Fe)이 포함된 촉매 위로 통과되면 주로 포화 탄화수소(합성 가솔린)의 혼합물이 형성됩니다.
합성액체연료 GTL은 1939~45년 제2차 세계대전 당시 석유 부족으로 인해 독일에서 처음으로 대량 생산됐다. 합성은 Co 기반 촉매를 사용하여 170~200°C, 압력 0.1~1 Mn/m2(1~10 am)에서 수행되었습니다. 그 결과 옥탄가가 40-55인 가솔린(Kogazin 1 또는 신틴), 세탄가가 80-100인 고품질 디젤 연료(Kogazin II) 및 고체 파라핀이 얻어졌습니다. 합성 가솔린 1리터당 테트라에틸납 0.8ml를 첨가하면 옥탄가가 55에서 74로 증가했습니다. Fe 기반 촉매를 사용한 합성은 220°C 이상, 1~3 Mn/m2의 압력에서 수행되었습니다. (오전 10-30시). 이러한 조건에서 생산된 합성 가솔린은 일반 구조와 분지형 구조의 올레핀 탄화수소를 60~70% 함유하고 있습니다. 옥탄가는 75-78입니다. 결과적으로, CO와 H2로부터 합성 액체 연료 SLT의 생산은 높은 비용과 사용된 촉매의 낮은 효율성으로 인해 널리 개발되지 않았습니다. 합성 휘발유, 경유 외에 고옥탄가의 연료 성분을 합성해 합성해 첨가해 노크 방지 특성을 높인다. 여기에는 이소부탄을 부틸렌으로 촉매 알킬화하여 얻은 이소옥탄; 폴리머 가솔린 - 프로판-프로필렌 분획 등의 촉매 중합 생성물. Lit.: Rapoport I. B., Artificial liquid Fuel, 2nd ed., M., 1955; Petrov A.D., 자동차 연료 화학, M., 1953; Lebedev N.N., 기본 유기 및 석유화학 합성의 화학 및 기술, M., 1971).
증기(200°C 이상의 온도)가 다리미 위를 통과합니다.
온도에 따라 반응기 벽에 다음이 형성됩니다: Fe + H2O = FeO + H2 + 열(녹) 또는 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 + 열(스케일).
이는 산업계에서 수소를 생산하기 위한 표준 반응입니다. 사용된 산화철은 다시 철로 환원되어야 합니다.
이는 다음과 같이 수행됩니다: FeO + CO = Fe + CO2.
CH(가솔린)가 뜨거운 철에 닿으면 CO가 생성됩니다.
합성휘발유 일산화탄소의 촉매 수소화에 의해 얻어지며 옥탄가가 낮습니다. 내연기관용 고급 연료를 얻으려면 추가적인 가공 과정을 거쳐야 합니다.
산업계에서 사용되는 메틸알코올(메탄올)은 주로 천연가스인 메탄을 변환하여 생성되는 합성가스에서 얻습니다. 반응은 산화 아연 및 기타 촉매의 존재 하에 300-600 °C의 온도와 200-250 kgf/cm의 압력에서 수행됩니다: CO + H2 -----> CH3OH
합성가스로부터 메틸알코올(메탄올)을 생산하는 과정을 단순화된 회로도에 나타내었습니다.
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메탄올과 에탄올의 동족화. 상동화는 유기 화합물이 메틸렌 그룹 CH2를 도입하여 동족체로 전환되는 반응입니다. 1940년에 600atm의 압력에서 산화코발트에 의해 촉매되는 합성 가스와 메탄올의 반응이 처음으로 수행되어 주요 생성물인 에탄올이 생성되었습니다.
코발트카르보닐 Co2(CO)8을 촉매로 사용하여 반응압력을 250기압까지 낮출 수 있게 되었으며, 메탄올의 에탄올로의 전환율은 70%였으며, 주생성물인 에탄올은 다음과 같은 선택도로 형성되었다. 40%. 반응의 부산물은 아세트알데히드와 아세트산 에스테르입니다. 그 후, 포스핀 리간드를 첨가한 코발트 및 루테늄 화합물 기반의 보다 선택적인 촉매가 제안되었으며, 촉진제인 요오드화물 이온을 도입함으로써 반응을 가속화할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 현재 90%의 에탄올 선택도가 달성되었습니다. 승인 메커니즘은 완전히 확립되지 않았지만 메탄올 카르보닐화 메커니즘에 가깝다고 볼 수 있습니다.
이소부틸 알코올은 용매로서 이소부틸렌을 생산하는 데 사용되며 고무 산업에서 일부 부유 시약 및 가황 촉진제 생산을 위한 원료로도 사용됩니다.
산업계에서는 메탄올 합성과 유사하게 이소부틸 알코올이 일산화탄소 CO와 수소 H2로부터 생산됩니다. 반응 메커니즘은 다음과 같은 변환으로 구성됩니다.
이소부틸 알코올에서 이소부틸렌으로의 탈수는 촉매 반응입니다. 이소부틸 알코올 분자에서 물의 제거는 370°C 및 3-4 atm의 압력에서 발생합니다. 알코올 증기가 촉매 - 정제된 알루미나(활성 산화알루미늄) 위를 통과합니다..
일반적인 것 중 하나 기술 계획이소부틸 알코올의 탈수에 의한 이소부틸렌 생산은 다음과 같습니다.
이소부틸렌을 에틸 알코올로 에스테르화하면 가솔린에 산소 함유 첨가제인 환경 친화적인 에틸 tert-부틸 에테르(ETBE)가 생성되며 옥탄가는 112포인트입니다(연구 방법).
에틸 tert-부틸 에테르 ETBE는 이소부틸렌과 에탄올의 합성 생성물입니다.
기술 방식은 매우 간단합니다. 열 교환기에서 가열된 원료 구성 요소는 반응기를 통과하여 과도한 열이 제거되고(반응은 발열이 심함) 두 개의 기둥으로 분리됩니다.
1차 증류탑에서는 반응 혼합물로부터 n-부탄과 부틸렌을 분리한 후 알킬화(이성질화)에 사용되며, 2차 증류탑에서는 상단에서 기성품인 ETBE를, 하단에서 과량의 메탄올을 분리하고, 이는 원시 혼합물로 반환됩니다.
촉매는 이온 교환 수지(술폰산 양이온 교환기)이고, 전환율은 94%(이소부틸렌의 경우)이며, 생성된 ETBE의 순도는 99%입니다.
ETBE 1톤당 에탄올(100% 에틸알코올) 360kg과 100% 이소부틸렌 690kg이 소모된다.
쌀. ETBE 획득 계획:
1 - 원자로; 2, 3 - 증류탑; 스트림: I - 이소부틸렌; II - 에탄올; III - 부탄 및 부틸렌; IV - ETBE; V - 에탄올 재활용.
ETBE의 발열량은 가솔린의 발열량보다 낮습니다. ETBE는 가솔린의 고옥탄가 첨가제로 사용되어 DNP를 높이고 촉매 개질 가솔린의 저비점 부분 중 옥탄가 분포를 개선합니다. 최적의 효과는 OC 및 /OC = 85/91인 89-90% 기본 가솔린에 11% ETBE 혼합물을 추가하여 달성되며, 그 후 AI-93 가솔린이 얻어지지만 발열량은 42.70 MJ/kg(첨가제 제외)에서 감소합니다. ) 최대 41.95 MJ/kg.
아세트산은 분자식 CH3COOH를 갖는 유기 화합물이며 섬유, 페인트, 고무, 플라스틱 등과 같은 다양한 최종 사용자 산업에 사용되는 다양한 화학 물질 제조를 위한 전구체입니다. 주요 응용 분야에는 비닐 아세테이트 단량체(VAM), 정제된 테레프탈산(PTA), 무수 아세트산 및 에스테르 용매(에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트)의 제조가 포함됩니다.
아세트산 생산업체의 역량: BP Plc(영국), Celanese Corporation(미국), Eastman Chemical Company(미국), Daicel Corporation(일본), Jiangsu Sofo(Group) Co. 주식회사 (중국), LyondellBasell Industries NV(네덜란드), Shandong Hualu-Hengsheng Chemical Co. 주식회사 (중국), Shanghai Huayi (그룹) 회사 (중국), Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. 주식회사 (중국) 및 Kingboard Chemical Holdings Ltd. (홍콩).
Celanese는 아세틸 제품(거의 모든 주요 산업에 사용되는 아세트산과 같은 화학 중간체)의 세계 최대 생산업체 중 하나입니다. 아세틸 중간체는 전체 매출의 약 45%를 차지합니다. Celanese는 메탄올 카르보닐화 공정(메탄올과 일산화탄소의 반응)을 사용합니다. 반응에 사용된 촉매와 생성된 생성물(아세트산)은 증류를 통해 정제됩니다.
2013년 1월 Celanese는 백금/주석 촉매를 사용하여 아세트산에서 에탄올을 생산하는 직접적이고 선택적인 공정에 대한 미국 특허(#7863489)를 획득했습니다. 이 특허는 에탄올을 생산하기 위해 촉매 조성물에 수소를 첨가하는 동안 아세트산의 증기상 반응을 사용하여 선택적으로 에탄올을 생산하는 방법을 다루고 있습니다. 본 발명의 한 실시양태에서, 실리카, 흑연, 규산칼슘 또는 알루미노규산염에 지지된 백금/주석 촉매 위에서 아세트산과 수소의 반응은 약 250℃의 온도에서 증기상으로 에탄올을 선택적으로 생성한다.
아세트산을 통한 에틸알코올 생산 비용과 품질 우위
가격 아세트산, 아세트산 무수물, 미국의 비닐 아세테이트 단량체
유럽의 아세트산, 무수 아세트산, 비닐 아세테이트 단량체 가격
아시아 지역의 아세트산, 무수 아세트산, 비닐 아세테이트 단량체 가격
이 설명을 사용하여 얻은 액체는 메탄올입니다. 메틸(목재) 알코올이라고도 알려져 있으며 화학식은 CH 3 OH입니다.
순수한 형태의 메탄올은 용매로 사용되며 자동차 연료에 대한 고옥탄가 첨가제로 사용될 뿐만 아니라 직접적으로 고옥탄가 연료(옥탄가 => 115)로도 사용됩니다.
이것은 경주용 오토바이와 자동차의 탱크를 채우는 데 사용되는 것과 동일한 "가솔린"입니다.
외국 연구에 따르면 메탄올로 작동하는 엔진은 우리가 익숙한 휘발유를 사용할 때보 다 몇 배 더 오래 지속되며 일정한 작업량으로 출력이 20 % 증가합니다.
이 연료를 사용하는 엔진의 배기가스 배출은 환경친화적이며 독성 테스트 결과 유해 물질이 검출되지 않습니다.
이 연료를 생산하는 장치는 소형이며, 제작이 쉽고, 특별한 지식이나 부족한 부품이 필요하지 않으며, 작동에 문제가 없습니다. 성능은 크기를 포함한 다양한 이유에 따라 달라집니다.
아래에 다이어그램과 조립 설명이 나와 있는 장치는 반응기 직경이 75mm에 불과하며 시간당 3리터의 최종 연료를 생산합니다. 또한 전체 구조의 무게는 약 20kg이며 대략 높이 20cm, 길이 50cm, 너비 30cm입니다.
공정의 화학
우리는 화학 공정의 변형에 대해 깊이 다루지 않을 것이며 계산의 단순화를 위해 다음과 같이 가정할 것입니다. 정상적인 조건(20°C 및 760 mmHg) 합성 가스는 다음 공식에 따라 메탄으로부터 얻어집니다.
2CH4+O2->2CO+4H2+16.1kcal,
44.8 리터의 메탄과 22.4 리터의 산소, 44.8 리터의 일산화탄소와 89.6 리터의 수소가 나오고 다음 공식에 따라 이러한 가스로부터 메탄올을 얻습니다.
CO + 2H 2<=>CH3오
22.4 l의 일산화탄소와 44.8 l의 수소에서 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g의 메탄올이 나옵니다.
이는 산술 법칙에 따르면 22.4리터의 메탄에서 32g의 메탄올이 나오거나 대략 다음과 같습니다. 1입방미터의 메탄이 합성됩니다. 1.5kg 100% 메탄올(이것은 ~ 2 리터입니다).
실제로는 1m3부터 국내 조건의 효율성이 낮기 때문입니다. 천연 가스를 사용하면 최종 제품이 1리터 미만이 됩니다(이 옵션의 경우 한도는 1l/h입니다!).
2011년 가격은 1입방미터입니다. 러시아의 가정용 가스는 3.6-3.8 루블이며 지속적으로 증가하고 있습니다. 메틸 알코올의 발열량이 휘발유의 두 배라는 점을 고려하면 7.5 루블에 해당하는 가격을 얻습니다. 마지막으로 8루블까지 올립니다. 기타 비용 - 이메일. 에너지, 물, 촉매, 가스 정화 – 여전히 휘발유보다 훨씬 저렴하며 어떤 경우에도 "게임은 촛불의 가치가 있습니다"를 의미합니다!
이 연료의 가격에는 설치 비용이 포함되어 있지 않습니다. 대안적인 견해연료에는 항상 투자 회수 기간이 필요합니다.) 이 경우 가격은 생산성, 공정 자동화 및 제조 인력에 따라 5~50,000루블입니다.
~에 자기 조립, 비용은 최소 2, 최대 10 tr입니다. 돈의 대부분은 방향을 바꾸는 데 쓰일 것입니다. 용접 작업, 압축기 준비 (결함이있는 냉장고에서 사용할 수 있으면 더 저렴할 것입니다) 및이 장치를 조립하는 재료에 사용됩니다.
주의: 메탄올은 유독합니다.끓는점이 65°C인 무색 액체로 일반 마시는 알코올과 비슷한 냄새가 나며 물 및 많은 유기 액체와 모든 면에서 섞입니다. 50밀리리터의 메탄올은 치명적입니다. 소량의 경우 메탄올 분해 생성물에 중독되면 시력이 상실될 수 있습니다.
장치의 작동 원리 및 작동
장치의 기능 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1.
수돗물은 "물 입구"(15)에 연결되고 더 나아가 두 개의 흐름으로 나뉩니다. 하나의 흐름(필터에 의해 유해한 불순물로부터 청소됨)과 수도꼭지(14)를 통해 구멍(C)이 믹서로 들어갑니다. (1), 다른 하나는 수도꼭지(4)와 구멍(G)을 거쳐 냉장고(3)로 들어가고, 이 흐름을 통과하여 합성가스와 메탄올 응축수를 냉각시키는 물이 구멍(Y)을 통해 빠져나온다.
황 불순물과 냄새 나는 냄새 물질로부터 정제된 국내 천연 가스는 "가스 유입구" 파이프라인(16)에 연결됩니다. 다음으로, 가스는 구멍(B)을 통해 혼합기(1)로 들어가고, 여기서 수증기와 혼합된 후 버너(12)에서 100~120°C의 온도로 가열됩니다. 그런 다음 혼합기(1)에서 구멍(D)을 통해 가열된 가스와 수증기 혼합물이 구멍(B)을 통해 반응기(2)로 들어갑니다.
반응기(2)는 촉매 1번으로 채워져 있습니다. 질량 분율: NiO(산화니켈) 25% 및 Al 2 O 3(산화알루미늄) 60%, 나머지 15% CaO(생석회) 및 기타 불순물, 촉매 활성 - 잔류 증기:가스 = 2:1의 부피 비율로 최소 90%의 메탄을 함유하고 황 화합물로부터 완전히 정제된 탄화수소 가스(메탄) 증기로 변환하는 동안의 부피 분율 메탄:
500°C에서 - 37%
700°C에서 - 5%.
반응기에서는 버너(13)로 가열하여 얻은 약 700°C의 온도의 영향으로 합성 가스가 형성됩니다. 다음으로, 가열된 합성가스는 구멍(E)을 통해 냉장고(3)로 들어가는데, 여기서 30~40℃ 이하의 온도로 냉각되어야 한다. 그런 다음 냉각된 합성가스는 구멍(I)을 통해 냉장고를 떠나고 구멍(M)을 통해 압축기(5)로 들어가며, 이는 모든 가정용 냉장고의 압축기로 사용할 수 있습니다.
다음은 5~10기압의 압축합성가스이다. 관통 구멍(H)은 압축기에서 나가고 관통 구멍(O)은 반응기(6)로 들어갑니다. 반응기(6)는 구리 80%와 아연 20%로 구성된 촉매 2번으로 채워져 있습니다.
장치의 가장 중요한 단위인 이 반응기에서는 메탄올 증기가 형성됩니다. 반응기의 온도는 270°C를 초과해서는 안 되며 온도계(7)로 제어하고 탭(4)으로 조정할 수 있습니다. 온도는 200~250°C 이하로 유지하는 것이 좋습니다.
그런 다음 메탄올 증기와 미반응 합성가스는 구멍(P)을 통해 반응기(6)에서 빠져나와 구멍(L)을 통해 냉동기(W)로 들어가고, 여기서 메탄올 증기가 응축되어 구멍(K)을 통해 냉동기에서 나옵니다.
다음으로, 응축수와 미반응 합성가스는 구멍(U)을 통해 응축기(8)로 들어가고, 거기에 완성된 메탄올이 쌓이고, 구멍(P)과 탭(9)을 통해 응축기에서 용기로 배출된다.
응축기(8)의 구멍(T)은 응축기의 압력을 모니터링하는 데 필요한 압력 게이지(10)를 설치하는 데 사용됩니다. 주로 탭(11)을 사용하고 부분적으로 탭(9)을 사용하여 5-10기압 이상으로 유지됩니다.
응축기에서 미반응 합성가스를 빠져나가기 위해서는 구멍(X)과 탭(11)이 필요하며, 이 합성가스는 구멍(A)를 통해 혼합기(1)로 다시 재순환되지만, 실습에서 알 수 있듯이 출력된 가스는 연소되어야 합니다. 심지에 넣고 시스템으로 다시 들어가지 않도록 합니다. 예, 이렇게 하면 효율성이 떨어지지만 설정이 크게 단순화됩니다.
가스가 없는 순수한 액체 메탄올이 지속적으로 나오도록 탭(9)을 조정합니다.
응축기의 메탄올 수준이 감소하는 것보다 증가하는 것이 더 좋습니다. 그러나 가장 최적의 경우는 메탄올 수준이 일정할 때입니다(내장 유리나 다른 방법으로 제어할 수 있음).
탭(14)은 메탄올에 물이 없고 혼합기에서 증기가 형성되도록 조정됩니다.
장치 시작
현재 가스 접근이 열려 있고 물(14)이 닫혀 있으며 버너(12), (13)가 작동 중입니다. 탭(4)이 완전히 열리고, 압축기(5)가 켜져 있고, 탭(9)이 닫히고, 탭(11)이 완전히 열립니다.
그런 다음 물 접근을 위해 수도꼭지(14)를 열고 수도꼭지(11)를 사용하여 응축기의 필요한 압력을 조절하고 압력 게이지(10)로 모니터링합니다. 하지만 어떤 경우에도 수도꼭지(11)를 완전히 닫지 마세요!!!
다음으로, 약 5분 후에 수도꼭지(14)와 불이 켜진 버너(21)를 사용하여 반응기(6)의 온도를 200~250°C로 높입니다. 그 후에는 버너(21)가 꺼집니다. 왜냐하면 예열에만 필요하기 때문입니다. 메탄올은 열을 방출하면서 합성됩니다. 그런 다음 탭(9)을 약간 열어서 메탄올 흐름이 흘러나오게 합니다. 지속적으로 흐르면 탭(9)을 조금 더 열고, 가스와 혼합된 메탄올이 흐르면 탭(14)을 엽니다.
일반적으로 장치에 설정된 생산성이 높을수록 좋습니다.
이 장치는 스테인레스 스틸이나 철로 만드는 것이 좋습니다. 모든 부품은 파이프로 만들어졌으며 얇은 연결 파이프로 사용할 수 있습니다. 냉장고에서는 X:Y=4 비율을 유지해야 합니다. 즉, 예를 들어 X+Y=300mm이면 X는 240mm, Y는 60mm와 같아야 합니다. 240/60=4. 냉장고의 한쪽 또는 다른쪽에 맞는 회전이 많을수록 좋습니다.
모든 탭은 가스 용접 토치에서 사용됩니다. 탭 (9) 및 (11) 대신 가정용 가스 실린더의 감압 밸브나 가정용 냉장고의 모세관을 사용할 수 있습니다.
혼합기(1)와 반응기(2)는 수평 위치에서 가열됩니다(그림 참조).
글쎄, 그게 전부일 것입니다. 결론적으로, 가정에서 자동차 연료를 생산하기 위한 보다 진보적인 설계가 1992-93년에 Priority 잡지의 여러 호에 게재되었다는 점을 덧붙이고 싶습니다.
№1-2 — 일반 정보천연가스로부터 메탄올을 생산하는 과정.
3-4번 - 메탄을 메탄올로 처리하는 공장 도면.
5-6 번 - 설치, 안전 조치, 제어, 장비 켜기 지침.
그림 1 - 개략도기구
그림 2 - 믹서
그림 3 - 반응기
그림 4 - 냉장고
그림 5 - 커패시터
그림 6 - 반응기
Igor Kvasnikov의 추가 사항
우연히 검색 엔진에서 귀하의 출판물을 발견하고 그 내용에 큰 관심을 갖게 되었습니다. 간단한 검토 후에 저자가 작성한 부정확한 내용이 즉시 드러났습니다.
"메탄올"에 대한 정보는 1991, 92, 93년 잡지 "Priority"에 게재되었습니다. , 그러나 완전히 완성된 프로젝트게시된 적이 없습니다(구독자를 위한 약속된 촉매제가 압착되었습니다).
이 숫자에는 원자로의 그림이 포함되어 있습니다. 전기 다이어그램컨트롤 및 쿨러 디자인 이후 Mr. Vaks(기사 작성자)는 정중하게 사과하고 추가 출판이 중단될 것이라고 말했습니다. 소련 보안군의 요청에 따라이 설치를 반복하고 싶은 사람들의 창의성 분야는 무한합니다. 그림 1(a) - 수정된 장치 다이어그램
1단계 - 앞에서 언급했듯이 가스와 물은 반응기 2와 6의 촉매를 즉시 중독시키지 않도록 가정용 필터를 사용하거나 증류기를 사용하여 정화해야 합니다. 보다 정확하게는 증기:가스 비율을 2:1로 준수하십시오. 미반응 생성물이 1단계로 되돌아가는 일이 없어야 합니다.
2단계 - 메탄 변환은 t=~400°C에서 시작되지만 이렇게 낮은 t°C에서는 변환된 가스의 비율이 낮아서 가장 최적인 t=700°C이므로 열전대를 사용하여 제어하는 것이 좋습니다.
반응기와 냉장고 뒤에는 압력계(10)와 25~35atm의 압력으로 설정된 감압 밸브(11)가 설치되어 있습니다(압력 선택은 촉매의 마모 정도에 따라 다름). 충분한 합성 가스 압력을 펌핑하려면 냉장고의 압축기 2개를 사용하는 것이 좋습니다.
응축기(8)를 원통형이 아닌 원뿔형(메탄올 증발 영역을 줄이기 위해 수행됨)으로 만들고 메탄올 수준을 모니터링하기 위한 창을 만드는 것이 좋습니다. 반응 생성물은 Ø 8 mm 튜브(u)를 사용하여 원뿔 위에서 공급됩니다.
튜브는 조절 출구(P) 아래 10mm 원뿔형 용기로 내려갑니다.
미반응 합성가스는 콘의 상단에 용접된 Ø 5mm 튜브(x)를 통해 배출되며, 이 튜브를 통해 빠져나가는 가스는 끝에서 연소되어 불꽃이 콘 용기로 빠져나가는 것을 방지합니다. 튜브 끝부분은 구리선으로 채워져 있습니다.
메탄올 수준은 용기 전체 높이의 2/3로 유지됩니다. 이를 위해 투명한 창을 만드는 것이 좋습니다. 100% 안전을 보장하기 위해 출력 심지에 열전대를 장착할 수 있습니다. 이 신호는 (화염이 없기 때문에) 설비에 대한 가스 공급을 자동으로 차단합니다. 현대 가스 스토브의 모든 조절기는 이러한 목적에 적합합니다. .
메탄올 생산을 위한 촉매방법( 나무 알코올) 천연가스에 대해 자세히 설명되어 있습니다.
