Гэртээ модны спирт. Гал тогооны өрөөнд метилийн спирт авах

Ерөнхий схем"Хар моласс"-ын гидролизээс этилийн спирт авах нь дараах байдалтай байна. Буталсан түүхий эдийг дотроос нь химийн тэсвэртэй керамикаар бүрсэн олон метрийн ган гидролизийн баганад ачиж байна. Даралтын дор давсны хүчлийн халуун уусмалыг тэнд нийлүүлдэг. Химийн урвалын үр дүнд целлюлоз нь "хар моласс" гэж нэрлэгддэг элсэн чихэр агуулсан бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг. Энэ бүтээгдэхүүнийг шохойгоор саармагжуулж, нялцгай биетийг исгэхийн тулд мөөгөнцөр нэмнэ. Үүний дараа дахин халааж, ялгарсан уур нь этилийн спирт хэлбэрээр өтгөрдөг (би үүнийг "дарс" гэж нэрлэхийг хүсэхгүй байна).
Гидролизийн арга нь этилийн спирт үйлдвэрлэх хамгийн хэмнэлттэй арга юм. Уламжлалт биохимийн исгэх аргаар нэг тонн үр тарианаас 50 литр спирт гаргаж авдаг бол нэг тонн үртэсээс 200 литр спиртийг нэрж, гидролитийн аргаар “хар моласс” болгон хувиргадаг. Тэдний хэлснээр: "Үр шимийг нь мэдэр!" Үр тариа, төмс, манжингийн хамт сахаржуулсан целлюлоз болох "хар меласс"-ыг "хүнсний бүтээгдэхүүн" гэж нэрлэж болох уу гэдэг нь бүх асуулт юм. Хямдхан этилийн спирт үйлдвэрлэх сонирхолтой хүмүүс “Яагаад болохгүй гэж? Эцсийн эцэст, "хар молас" -ын үлдэгдэл шиг жигнэмэгийг нэрсний дараа малын тэжээл болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь бас хүнсний бүтээгдэхүүн юм." Ф.М.Достоевскийн хэлсэн үгийг яаж санахгүй байх вэ. "Боловсролтой хүн өөрт хэрэгтэй үедээ ямар ч жигшүүрт хэргийг үгээр зөвтгөж чадна."
Өнгөрсөн зууны 30-аад онд Европ дахь хамгийн том цардуулын нарийн үйлдвэрийг Осетийн Беслан тосгонд байгуулж, түүнээс хойш сая сая литр этилийн спирт үйлдвэрлэжээ. Дараа нь этилийн спирт үйлдвэрлэх хүчирхэг үйлдвэрүүд, тэр дундаа Соликамск, Архангельскийн целлюлоз, цаасны үйлдвэрүүд зэрэг улс даяар баригдсан. I.V. Сталин дайны үед, дайны үеийн хүндрэлийг үл харгалзан тэдгээрийг хугацаанаас нь өмнө ашиглалтад оруулсан гидролизийн үйлдвэрүүдийн барилгачдад баяр хүргэж, үүнийг тэмдэглэв. "Улсад олон сая фунт талх хэмнэх боломжтой болсон"(“Правда” сонин, 1944 оны 5-р сарын 27).
"Хар моласс" -аас гаргаж авсан этилийн спиртийг гидролизийн аргаар сахаржуулсан модноос (целлюлоз) гаргаж авсан, хэрэв мэдээжийн хэрэг сайн цэвэршүүлсэн бол үр тариа, төмсөөс гаргаж авсан спиртээс ялгах боломжгүй юм. Одоогийн стандартын дагуу ийм архи нь "өндөр цэвэршүүлсэн", "нэмэлт", "тансаг" байж болох бөгөөд сүүлийнх нь хамгийн сайн, өөрөөр хэлбэл хамгийн өндөр цэвэршүүлсэн байдаг. Энэ спиртээр хийсэн архинд хордохгүй. Ийм архины амт нь төвийг сахисан, өөрөөр хэлбэл "үгүй" - амтгүй, зөвхөн "градус" агуулдаг бөгөөд зөвхөн амны салст бүрхэвчийг шатаадаг. Гаднаас нь харахад гидролизийн гаралтай этилийн спиртээр хийсэн архийг таних нь нэлээд хэцүү бөгөөд ийм "архи" -д нэмдэг янз бүрийн амтлагч нь бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай байдаг.
Гэсэн хэдий ч бүх зүйл анх харахад тийм ч сайн биш юм. Генетикчид судалгаа хийсэн: туршилтын хулгануудын нэг хэсэг нь жинхэнэ (үр тариа) архи, нөгөө нь модоор хийсэн гидролизийн архи нэмсэн. "Зангилаа"-ыг идсэн хулганууд илүү хурдан үхэж, үр удам нь доройтсон. Гэвч эдгээр судалгааны үр дүн псевдо-Оросын архины үйлдвэрлэлийг зогсоосонгүй. Энэ нь алдартай дуунд гардаг шиг: “Эцсийн эцэст үртсэн үртсээр архи нэрдэггүй юм бол бид таван шилнээс юу авах билээ...”

Хүйтэн усанд ургамлын эд эсийн полисахаридын гидролиз бараг ажиглагддаггүй. Усны температур 100 хэмээс дээш гарахад полисахаридын гидролиз явагддаг боловч ийм процесс нь практик ач холбогдолгүй байдаг. Катализаторыг ашиглах үед л хангалттай үр дүнд хүрдэг бөгөөд үүнээс зөвхөн хүчтэй эрдэс хүчлүүд нь үйлдвэрлэлийн ач холбогдолтой байдаг: хүхрийн болон ихэвчлэн давсны хүчил. Уусмал дахь хүчтэй хүчлийн концентраци болон урвалын температур өндөр байх тусам полисахаридын моносахарид руу гидролиз хурдан явагдана. Гэсэн хэдий ч ийм катализатор байгаа нь сөрөг талтай байдаг, учир нь полисахаридын гидролизийн урвалын зэрэгцээ моносахаридын задралын урвалыг хурдасгаж, улмаар тэдгээрийн гарцыг бууруулдаг.

Эдгээр нөхцөлд гексосууд задрахад эхлээд гидрокси-метилфурфурал үүсдэг бөгөөд энэ нь хурдан задарч эцсийн бүтээгдэхүүн болох левулины болон шоргоолжны хүчил үүсгэдэг. Ийм нөхцөлд пентозууд нь фурфурал болж хувирдаг.

Үүнтэй холбогдуулан ургамлын эд эсийн полисахаридаас моносахарид авахын тулд гидролизийн урвалын хамгийн таатай нөхцлийг бүрдүүлж, үүссэн моносахаридын цаашдын задралын боломжийг багасгах шаардлагатай.

Энэ нь гидролизийн оновчтой горимыг сонгохдоо судлаачид, үйлдвэрлэгчид шийддэг асуудал юм.

Хүчиллэг концентраци ба урвалын температурын олон тооны боломжит хувилбаруудаас одоогоор зөвхөн хоёрыг нь практикт ашиглаж байна: шингэрүүлсэн хүчилтэй гидролиз ба төвлөрсөн хүчилтэй гидролиз. Шингэрүүлсэн хүчилтэй гидролизийн үед урвалын температур ихэвчлэн 160-190 ° байдаг ба усан уусмал дахь катализаторын концентраци 0.3-0.7% (H2S04, HC1) хооронд хэлбэлздэг.

Урвалыг автоклавт 10-15 даралтын дор явуулдаг атм.Баяжуулсан хүчилтэй гидролиз хийх үед хүхрийн хүчлийн концентраци ихэвчлэн 70-80%, давсны хүчил 37-42% байдаг. Эдгээр нөхцөлд урвалын температур 15-40 ° байна.

Баяжуулсан хүчилтэй гидролизийн үед моносахаридын алдагдлыг багасгах нь илүү хялбар бөгөөд үүний үр дүнд энэ аргаар элсэн чихрийн гарц бараг онолын хувьд боломжтой, өөрөөр хэлбэл 650-750 хүрэх боломжтой. кг 1-ээс Ттуйлын хуурай ургамлын материал.

Шингэрүүлсэн хүчилтэй гидролизийн үед тэдгээрийн задралын улмаас моносахаридын алдагдлыг бууруулах нь илүү хэцүү байдаг тул энэ тохиолдолд моносахаридын практик гарц нь ихэвчлэн 1 г хуурай түүхий эдээс 450-500 кг-аас хэтрэхгүй байна.

Баяжуулсан хүчилтэй гидролизийн явцад элсэн чихэр бага зэрэг алдагддаг тул моносахаридын усан уусмалууд - гидролизатууд нь цэвэршилтээр ялгагддаг бөгөөд энэ нь дараагийн боловсруулалтад чухал ач холбогдолтой юм.

Саяхан болтол баяжуулсан хүчилтэй гидролизийн аргын ноцтой дутагдал нь нэг тонн элсэн чихэр тутамд эрдэс хүчлийн өндөр хэрэглээ байсан бөгөөд энэ нь хүчлийн нэг хэсгийг нөхөн сэргээх эсвэл бусад үйлдвэрүүдэд ашиглах шаардлагатай болсон; Энэ нь ийм үйлдвэр барих, ажиллуулахад илүү төвөгтэй, үнэтэй болгосон.

Түрэмгий орчинд тэсвэртэй тоног төхөөрөмжийн материалыг сонгоход ихээхэн бэрхшээл тулгарч байсан. Ийм учраас одоо ажиллаж байгаа гидролизийн үйлдвэрүүдийн дийлэнх хэсгийг шингэрүүлсэн хүхрийн хүчлийн гидролизийн аргыг ашиглан барьсан.

ЗХУ-д анхны туршилтын гидролиз-спиртийн үйлдвэр 1934 оны 1-р сард Череповец хотод нээгдэв. Анхны үзүүлэлтүүдЭнэ үйлдвэрийн техникийн зураг төслийг 1931-1933 онд Ленинградын Ойн Академийн Гидролизийн үйлдвэрлэлийн тэнхим боловсруулсан. Туршилтын үйлдвэрийн үйл ажиллагааны мэдээлэлд үндэслэн ЗХУ-д үйлдвэрлэлийн гидролиз, спиртийн үйлдвэрүүдийг барьж эхэлсэн. 1935 оны 12-р сард Ленинград хотод анхны үйлдвэрлэлийн гидролиз-спиртийн үйлдвэр ашиглалтад орсон. Энэ үйлдвэрийн дараа 1936-1938 онд. Бобруйск, Хорский, Архангельскийн гидролиз-спиртийн үйлдвэрүүд ашиглалтад оров. Дэлхийн 2-р дайны үед болон дараа нь Сибирь, Уралд олон томоохон үйлдвэрүүд баригдсан. Одоогийн байдлаар эдгээр үйлдвэрүүдийн зураг төслийн хүчин чадал нь технологийг сайжруулсны үр дүнд 1.5-2 дахин хэтэрсэн байна.

Эдгээр ургамлын гол түүхий эд нь хөрш зэргэлдээ хөрөө тээрэмээс ирдэг модны үртэс, үртэс хэлбэртэй шилмүүст мод бөгөөд үүнийг хөрөө тээрэмний хаягдал - хавтан, хавтангуудыг нунтаглагчаар нунтаглах замаар олж авдаг. Зарим тохиолдолд шилмүүст модыг мөн жижиглэсэн байдаг.

Ийм үйлдвэрээс моносахарид авах схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 76.

Түүхий эдийн агуулахаас жижиглэсэн шилмүүст мод 1-р дамжуургаар дамжуулагч юүлүүрт ордог. 2 цаашлаад хоолой руу

Дарсны гидролизер 3. Энэ нь дээд ба доод боргоцой, хүзүүтэй босоо ган цилиндр юм. Ийм дотоод гадаргуу гидролизийн төхөөрөмжхүчилд тэсвэртэй керамик эсвэл бал чулуун хавтан эсвэл 80-100 зузаантай бетонон давхарга дээр бэхэлсэн тоосгоор хучсан. мм.Хавтанцарын хоорондох давхаргууд нь хүчилд тэсвэртэй шаваасаар дүүргэгдсэн байдаг. Гидролизерын дээд ба доод хүзүү нь хүчилд тэсвэртэй хүрэл давхаргаар халуун шингэрүүлсэн хүхрийн хүчлийн үйлчлэлээс хамгаалагдсан байдаг. Ийм гидролизатуудын ашигтай хэмжээ нь ихэвчлэн 30-37 At3 байдаг боловч заримдаа 18, 50, 70-ийн эзэлхүүнтэй гидролизатуудыг бас ашигладаг. м3.Ийм гидролизийн төхөөрөмжийн дотоод диаметр нь ойролцоогоор 1.5, өндөр нь хоолойгоор дамжин гидролизийн төхөөрөмжийн дээд конусаар 7-13 м байна 5 160-200° хүртэл халаасан шингэрүүлсэн хүхрийн хүчил нийлүүлнэ.

Доод талын конусанд шүүлтүүр суурилуулсан 4 үүссэн гидролизатыг сонгох. Ийм төхөөрөмжид гидролизийг үе үе хийдэг.

Дээр дурьдсанчлан, гидролизийн аппаратыг чиглүүлэгч юүлүүрээр буталсан түүхий эдээр ачдаг. Түүхий эдийг хоолойгоор ачих үед 5 70-90 хэм хүртэл халаасан шингэрүүлсэн хүхрийн хүчил нийлүүлдэг бөгөөд энэ нь түүхий эдийг чийгшүүлж, нягтруулахад хувь нэмэр оруулдаг. Энэ ачаалах аргын тусламжтайгаар 1 м3Гидролизийн аппарат нь 135 орчимд багтдаг кгмодны үртэс буюу 145-155 кгҮнэмлэхүй хуурай модоор тооцсон чипс. Ачаалах ажил дууссаны дараа гидролизийн аппаратын агуулгыг доод конус руу орох амьд уураар халаана. 150-170°-ийн температурт хүрмэгц 170-200° хүртэл халсан 0.5-0.7%-ийн хүхрийн хүчил 5-р хоолойгоор дамжин гидролизийн аппарат руу урсаж эхэлдэг. Шүүлтүүрээр нэгэн зэрэг үүссэн гидролизат 4 ууршуулагч руу хаягдаж эхэлдэг b. Гидролизийн аппарат дахь гидролизийн урвал 1-3 цаг үргэлжилнэ. Гидролизийн хугацаа богино байх тусам гидролизийн аппарат дахь температур, даралт ихсэх болно.

Гидролизийн явцад модны полисахаридууд нь халуун шингэрүүлсэн хүчилд уусдаг харгалзах моносахаридууд болж хувирдаг. явцад эдгээр моносахаридуудыг задралаас хамгаалах өндөр температуртэдгээрийг агуулсан гидролизатыг хоол хийх явцад шүүлтүүрээр дамжуулан тасралтгүй зайлуулдаг 4 Мөн ууршуулагчид хурдан хөргөнө 6. Учир нь процессын нөхцлийн дагуу ургамлын түүхий эдийг гидролизжүүлдэг. гидролизийн аппаратыг байнга шингэнээр дүүргэж байх ёстой бөгөөд 5-р хоолойгоор дамжин халуун хүчил орох замаар тогтоосон e түвшинг хадгална.

Ажлын энэ аргыг нэвчилт гэж нэрлэдэг. Нэвчилт хурдан явагдах тусам халуун хүчил нь гидролизатаар хурдан урсах тусам үүссэн элсэн чихэр нь урвалын орон зайгаас хурдан салж, задардаг. Нөгөөтэйгүүр, шингээлт хурдан явагдах тусам хоол хийхэд илүү их халуун хүчил зарцуулж, гидролизат дахь элсэн чихрийн концентраци бага байх ба үүний дагуу хоол хийхэд уур, хүчил зарцуулдаг.

Практикт элсэн чихрийн хангалттай өндөр гарцыг авахын тулд (гидролизат дахь эдийн засгийн хувьд хүлээн зөвшөөрөгдсөн концентрацитай) зарим дундаж нэвчилтийг сонгох шаардлагатай. Тэд ихэвчлэн хуурай модны жингийн 45-50% -ийн элсэн чихрийн гарцтай, гидролизат дахь элсэн чихрийн агууламж 3.5-3.7% -д хүрдэг. оновчтой нөхцөлурвалууд нь гидролизаппар - ta 12-15-аас доод шүүлтүүрээр сонгогдсонтой тохирч байна м3 1 тутамд гидролизат Тгидролизерт ачигдсан туйлын хуурай мод. Гидролизжсэн түүхий эдээс тонн тутамд хоол хийх явцад авсан гидролизатын хэмжээг гадагш урсгалын гидромодуль гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрт хэрэглэгдэж буй гидролизийн горимын үндсэн үзүүлэлтүүдийн нэг юм.

Нэвчилт хийх явцад гидролизийн аппаратын дээд ба доод хүзүүний хооронд даралтын тодорхой зөрүү үүсдэг бөгөөд энэ нь түүнд агуулагдах полисахаридууд уусах үед түүхий эдийг шахахад хувь нэмэр оруулдаг.

Түүхий эдийг шахах нь хоол хийх төгсгөлд үлдсэн уусаагүй лигнин нь түүхий эдийн анхны эзэлхүүний 25 орчим хувийг эзэлдэг. Урвалын нөхцлийн дагуу шингэн нь түүхий эдийг бүрхэх ёстой тул хоол хийх явцад түүний түвшин буурдаг. Хоол хийх явцад шингэний түвшинг хянах нь жин хэмжигч ашиглан хийгддэг 30, гидролизийн аппарат дахь түүхий эд, шингэний нийт жингийн өөрчлөлтийг харуулсан.

Хоол хийх төгсгөлд лигнин нь 1-ийг агуулсан аппаратанд үлддэг кгхуурай бодис 3 кгшингэрүүлсэн хүхрийн хүчил, 180-190 ° хүртэл халаана.

Лигнин нь гидролизийн аппаратаас циклон руу урсдаг 22 хоолойгоор дамжуулан 21. Энэ зорилгоор хавхлагыг хурдан нээнэ 20, гидролизийн аппаратын дотоод орон зайг циклонтой холбох 22. Лигниний хэсгүүдийн хоорондох даралт хурдан буурч байгаа тул түүнд агуулагдах хэт халсан ус тэр даруй буцалж, их хэмжээний уур үүсгэдэг. Сүүлийнх нь лигнинийг эвдэж, хоолойгоор дамжуулан суспенз хэлбэрээр дамжуулдаг 21 циклон руу 22. Хоолой 21 циклон руу тангенциал байдлаар ойртож байгаа тул лигнин бүхий уурын тийрэлтэт циклон руу яаран орж, хана дагуу хөдөлж, эргэлтийн хөдөлгөөн хийдэг. Лигнин нь төвөөс зугтах хүчээр хажуугийн хана руу шидэгдэж, хурдаа алдаж, циклоны ёроолд унадаг. Төв хоолойгоор дамжин лигнинээс чөлөөлөгдсөн уур 23 агаар мандалд ялгардаг.

Циклон 22 ихэвчлэн 100 орчим эзэлхүүнтэй босоо ган цилиндр м3,хажуугийн хаалгаар тоноглогдсон 31 болон эргэдэг хутгагч 25, Энэ нь циклоны ёроолоос лигнинийг туузан дамжуулагч эсвэл хусуураар буулгахад тусалдаг. 24.

Зэврэлтээс хамгаалахын тулд циклонуудын дотоод гадаргууг заримдаа хүчилд тэсвэртэй бетоны давхаргаар хамгаалдаг, дээр дурьдсанчлан, шингэрүүлсэн хүхрийн хүчлийг нэвчих процессын үед гидролизийн аппаратын дээд конус руу нийлүүлдэг. Үүнийг хүчилд тэсвэртэй холигчоор холих замаар бэлтгэдэг 17 хоолойгоор дамжуулан хэт халсан ус 28, хэмжих аяганаас гарч буй хүйтэн төвлөрсөн хүхрийн хүчилтэй 19 поршений хүчлийн насосоор 18.

Хүйтэн баяжуулсан хүхрийн хүчил нь төмөр, цутгамал төмрийг бага зэрэг зэврүүлдэг тул эдгээр металлыг хадгалах, холигч руу тээвэрлэх зориулалттай танк, шахуурга, дамжуулах хоолой үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Холигч руу хэт халсан иодыг нийлүүлэхэд ижил төстэй материалыг ашигладаг. Холигчны ханыг зэврэлтээс хамгаалахын тулд фосфорын хүрэл, бал чулуу эсвэл хуванцар масс - фторопластик 4-ийг холигч доторх доторлогооны ажилд ашигладаг бөгөөд хамгийн сайн үр дүнг өгдөг.

Гидролизатаас бэлэн болсон гидролизат нь ууршуулагч руу ордог 6 өндөр даралт. Энэ бол даралтын дор ажилладаг ган сав бөгөөд яг л гидролизийн аппарат шиг дотор нь керамик хавтангаар доторлогоотой байдаг. Ууршуулагчийн дээд хэсэгт 6-8 л3 багтаамжтай таг байна. Ууршуулагч дахь даралтыг 4-5 хэмд хадгална атмгидролизийн аппараттай харьцуулахад бага байна. Үүний ачаар түүнд орж буй гидролизат тэр даруй буцалж, хэсэгчлэн ууршиж, 130-140 градус хүртэл хөргөнө. Үүссэн уурыг гидролизатын дуслуудаас ялгаж, хоолойгоор дамжуулдаг 10 reshofer (дулаан солилцуур) руу ордог 11, энэ нь конденсацлах газар. Ууршуулагчаас хэсэгчлэн хөргөсөн гидролизат 6 хоолой 7 нь ууршуулагч руу ордог 8 бага даралт, ихэвчлэн нэг атмосферээс хэтрэхгүй бага даралтаар буцалгасны үр дүнд 105-110 ° хүртэл хөргөнө. Энэ ууршуулагчид үүссэн уур нь хоолойгоор дамжин 14 хоёр дахь борлуулагч руу хооллодог 13, хаана ч бас өтгөрнө. Өөрчлөлтөөс үүссэн конденсат 11 ба 13 0.2-0.3% furfural агуулсан бөгөөд тусгай суурилуулалтанд тусгаарлахад ашигладаг бөгөөд үүнийг доор авч үзэх болно.

Ууршуулагчаас гарах ууранд агуулагдах дулаан 6 Тэгээд 8, холигч руу орох усыг халаахад ашигладаг 17. Энэ зорилгоор савнаас 16 эргэлтийн усны насос 1бГидролизийн үйлдвэрийн нэрэх цехээс авсан бүлээн усыг нам даралтын борлуулагч руу нийлүүлдэг. 13, 60-80°-аас 100-110° хүртэл халдаг. Дараа нь хоолойн дагуу 12 халсан ус нь өндөр даралтат борлуулагчаар дамждаг 11, энд 130-140°-ийн температуртай уурыг 120-130° хүртэл халаана. Дараа нь усан халаалтын баганад усны температур 180-200 ° хүртэл нэмэгддэг 27. Сүүлийнх нь 13-15 ажлын даралтанд зориулагдсан доод ба дээд тагтай босоо ган цилиндр юм. атм.

Босоо хоолойгоор дамжуулан халуун усны баганад уурыг нийлүүлдэг 26, Үүний төгсгөлд 30 хэвтээ диск бэхлэгдсэн байна 2б.Хоолойноос гарах уур 26 бие даасан дискүүдийн хоорондох хагарлаар дамжин усаар дүүргэсэн багана руу ордог. Сүүлийнх нь доод холбох хэрэгслээр дамжуулан багана руу тасралтгүй орж, ууртай холилдож, өгөгдсөн температурт халааж, хоолойгоор дамжуулдаг. 28 холигч руу ордог 17.

Гидролизийн төхөөрөмжийг тусгай суурь дээр 5-8 ширхэг эгнээнд суурилуулсан. Томоохон үйлдвэрүүдэд тэдний тоог хоёр дахин нэмэгдүүлж, хоёр эгнээнд суулгадаг. Гидролизат дамжуулах хоолойг улаан зэс эсвэл гуулинаар хийсэн. Хаалга, хавхлагаас бүрдэх холбох хэрэгслүүд нь фосфор эсвэл паспортын хүрэлээр хийгдсэн байдаг.

Дээр дурдсан гидролизийн арга нь багцын дагуу хийгддэг. Одоогийн байдлаар гидролпын шинэ загваруудыг туршиж байна - тусгай тэжээгчийг ашиглан буталсан модыг тасралтгүй тэжээж, лигнин, гидролизатыг тасралтгүй зайлуулдаг тасралтгүй төхөөрөмжүүд.

Мөн бетон зуурмагийн гидролизерийг автоматжуулах ажил хийгдэж байна. Энэхүү арга хэмжээ нь танд заасан хоол хийх горимыг илүү нарийвчлалтай дагаж мөрдөх боломжийг олгодог бөгөөд үүний зэрэгцээ тогооч нарын ажлыг хөнгөвчлөх болно.

Бага даралтын ууршуулагчаас хүчиллэг гидролизат 8 (Зураг 76) хоолойгоор дамжуулна 9 дараагийн боловсруулалтанд зориулж тоног төхөөрөмжид нийлүүлдэг. Ийм гидролизатын температур 95-98 ° байна. Энэ нь (%) агуулдаг:

Хүхрийн хүчил. . . …………………………………………………………………………………………………….. 0.5 -0.7:

Гексозууд (глюкоз, манноз, галактоз)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2.5 -2.8;

Пентоз (ксилоз, арабиноз)……………………………………………………………………………………… 0.8 -1.0;

Дэгдэмхий органик хүчил (формик, цууны) …………………………….. 0.24-0.30;

Дэгдэмхий бус органик хүчил (левулиний хүчил). . 0.2 -0.3;

Furfural………………………………………………………………………………………………………………… 0.03-0.05;

Оксиметилфурфурал………………………………………………………………………………… 0.13-0.16;

Метанол. ………………………………………………………………………………………………………….. 0.02-0.03

Гидролизат нь мөн коллоид бодис (лигнин, декстрин), үнс бодис, терпен, давирхай гэх мэтийг агуулдаг. Нарийн химийн судалгааны явцад ургамлын гидролизат дахь моносахаридын агууламжийг цаасан хроматографийн тоон аргаар тодорхойлно.

Үйлдвэрийн лабораторид элсэн чихэрийг массаар хурдан тодорхойлохын тулд шүлтлэг орчинд зэсийн ислийн цогц нэгдлүүдийг нунтаг исэл үүсэх замаар багасгах чадварыг ашигладаг.

2 Cu (OH) 2 Cu5 O + 2 H2 O + 02.

Үүссэн аяганы ислийн хэмжээн дээр үндэслэн уусмал дахь моносахаридын хамтын задралыг тооцоолно.

Элсэн чихэр тодорхойлох энэ арга нөхцөлтэй, тиймээсМоносахаридын хамт зэсийн ислийг фурфурал, гидроксиметилфурфурал, декстрин, коллоид лигнин зэргээр исэлдүүлдэг. Эдгээр хольцууд нь гидролизат дахь чихрийн жинхэнэ агууламжийг тодорхойлоход саад болдог. Энд нийт алдаа 5-8% хүрдэг. Эдгээр хольцыг засах нь маш их хөдөлмөр шаарддаг тул үүнийг ихэвчлэн хийдэггүй бөгөөд үүссэн сахарыг моносахаридуудаас ялгаатай нь багасгах бодис гэж нэрлэдэг эсвэл RS гэж товчилдог. Үйлдвэрийн нөхцөлд гидролизат дахь элсэн чихрийн хэмжээг тонн цацраг идэвхт бодисоор тооцдог.

Этилийн спирт үйлдвэрлэхийн тулд гексос (глюкоз, манноз, галактоз) ​​-ийг архи үүсгэдэг мөөгөнцөр - Сакхаромиц эсвэл Шизосахаромицетээр исгэдэг.

Гексозыг согтууруулах ундаагаар исгэх хураангуй тэгшитгэл

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

Энэ процессоор онолын хувьд 100 тутамд гэдгийг харуулж байна кгэлсэн чихэр 51.14 байх ёстой кг,эсвэл 64 орчим л 100% этилийн спирт ба 49 орчим кгнүүрстөрөгчийн давхар исэл.

Тиймээс, гексозыг согтууруулах ундаагаар исгэх явцад этанол ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл гэсэн хоёр үндсэн бүтээгдэхүүнийг бараг тэнцүү хэмжээгээр олж авдаг. Энэ процессыг хэрэгжүүлэхийн тулд халуун хүчил гидролизатыг дараахь боловсруулалтанд оруулах шаардлагатай.

1) саармагжуулах; 2) түдгэлзүүлсэн бодисоос ялгарах; 3) 30 ° хүртэл хөргөх; 4) мөөгөнцрийн амьдралд шаардлагатай шим тэжээлээр гидролизатыг баяжуулах.

Хүчиллэг гидролизат нь рН=1 -1.2 байна. Исгэхэд тохиромжтой орчин нь рН = 4.6-5.2 байх ёстой. Гидролизатад шаардлагатай хүчиллэгийг өгөхийн тулд түүнд агуулагдах чөлөөт хүхрийн хүчил болон органик хүчлүүдийн ихээхэн хэсгийг саармагжуулах шаардлагатай. Хэрэв гидролизатад агуулагдах бүх хүчлийг хүхрийн хүчлээр илэрхийлдэг бол түүний концентраци ойролцоогоор 1% байна. рН = 4.6-5.2 үед гидролизатын үлдэгдэл хүчиллэг нь ойролцоогоор 0.15% байна.

Тиймээс гидролизат дахь устөрөгчийн ионуудын шаардлагатай концентрацийг авахын тулд хүчлүүдийн 0.85% -ийг саармагжуулах шаардлагатай. Энэ тохиолдолд чөлөөт хүхэр, формик болон цууны хүчлийн хэсэг нь бүрэн саармагждаг. Левулиний хүчил ба цууны хүчлийн багахан хэсэг нь чөлөөтэй үлддэг.

Гидролизатыг шохойн сүүгээр саармагжуулдаг, өөрөөр хэлбэл литр тутамд 150-200 г CaO агууламжтай усанд кальцийн ислийн гидрат суспензээр саармагжуулдаг.

Шохойн сүү бэлтгэх схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 77.

Шохойн шохойн CaO нь эргэдэг шохой унтраах бөмбөрийн тэжээлийн бункерт тасралтгүй орж ирдэг. 34. Үүний зэрэгцээ шаардлагатай хэмжээний усыг хүрдэнд нийлүүлдэг. Бөмбөр эргэх үед шохой нь усыг холбож, кальцийн оксидын гидрат болж хувирдаг. Сүүлийнх нь усанд тарааж, суспензийг үүсгэдэг. Шохойн урвалд ороогүй хэсгүүдийг бөмбөрийн төгсгөлд шохойн сүүнээс салгаж, тэргэнцэрт хийнэ. Шохойн сүү элстэй хамт хоолойгоор дамжин элс тусгаарлагч руу урсдаг 35. Сүүлийнх нь хөндлөн хуваалт бүхий хэвтээ байрлалтай төмөр тэвш, иртэй уртааш босоо ам юм.

Энэ аппарат дахь шохойн сүү нь баруунаас зүүн тийш аажмаар, цаашлаад хоолойн дагуу урсдаг 36 цуглуулгад нийлдэг 2.

Элс нь элс тусгаарлагчийн хуваалтуудын хооронд аажмаар суурьшиж, аажмаар эргэлддэг ир ашиглан төхөөрөмжөөс зайлуулдаг. Шохойн сүүг саармагжуулагч руу орохын өмнө уусмал нь савнаас гардаг өгөгдсөн хэмжээний аммонийн сульфаттай холилдоно. 37. Шохойн сүүг аммонийн сульфаттай холих үед урвал үүсдэг

Ca (OH)3 + (NH4)2 S04-> CaS04 + 2 NH, OH, үүний үр дүнд шохойн хэсэг нь аммонийн сульфатын хүхрийн хүчлээр холбогдож, муу уусдаг кальцийн сульфатын дигидрат CaS04-2H20 талстууд үүсдэг. . Үүний зэрэгцээ аммиак үүсч, шохойн сүүнд ууссан төлөвт үлддэг.

Дараа нь саармагжуулах явцад шохойн сүүнд агуулагдах жижиг гөлтгөнө талстууд нь үүссэн гипс талстжих төвүүд бөгөөд саармагжуулсан гидролизат дахь хэт ханасан уусмал үүсэхээс хамгаалдаг. Нухсан дахь хэт ханасан гипс уусмал нь нухсан баганын гипс үүсгэж, тэдгээрийг хурдан идэвхгүй болгодог тул энэ үйл явдал нь нухсанаас архины дараагийн нэрэх явцад чухал юм. Энэхүү ажлын аргыг гипсийг талстжуулах чиглэлтэй саармагжуулах гэж нэрлэдэг.

Саармагжуулагч руу шохойн сүүтэй нэгэн зэрэг хийнэ 5 Суперфосфатын бага зэрэг хүчиллэг усан хандыг хэмжих савнаас өгдөг. 38.

Давсыг саармагжуулагчид 0.3 харьцаагаар нэмнэ кгаммонийн сульфат ба 0.3 кг 1 тутамд суперфосфат м3гидролизат.

Саармагжуулагч 5 (хүчин чадал 35-40 м 3) хүчилд тэсвэртэй керамик хавтангаар доторлогоотой, савны хананд бэхлэгдсэн босоо холигч, тоормосны ирээр тоноглогдсон ган сав юм. Гидролизийн үйлдвэрт саармагжуулах ажлыг өмнө нь үе үе хийдэг байсан. Одоогоор үүнийг илүү дэвшилтэт тасралтгүй саармагжуулах замаар сольж байна. Зураг дээр. 77-д сүүлчийн диаграммыг харуулав. Уг процесс нь ижил төхөөрөмжтэй 5 ба 6-р цуврал холбогдсон хоёр саармагжуулагчид хийгддэг. Хүчиллэг гидролизатыг 1-р хоолойгоор дамжуулан эхний саармагжуулагч руу тасралтгүй нийлүүлж, шохойн сүү, шим тэжээлийн давсыг нэгэн зэрэг нийлүүлдэг. Саармагжуулалтын бүрэн байдлыг сурьма эсвэл шилэн электродоор потенциометр 3 ашиглан устөрөгчийн ионы концентрацийг хэмжих замаар хянадаг. 4. Потенциометр нь гидролизатын рН-ийг тасралтгүй бүртгэж, эхний саармагжуулагч руу шохойн сүү нийлүүлж буй хоолой дээрх хаалтын хавхлагатай холбогдсон урвуу хөдөлгүүрт цахилгаан импульс илгээж, тогтоосон хязгаарт автоматаар тохируулдаг. Саармагжуулагчид саармагжуулах урвал харьцангуй хурдан явагддаг ба хэт ханасан уусмалаас гипс талсжих процесс харьцангуй удаан явагддаг.

Тиймээс саармагжуулах суурилуулалтаар шингэний урсгалын хурдыг хоёр дахь процессоор тодорхойлдог бөгөөд үүнд 30-40 шаардлагатай. мин.

Энэ хугацааны дараа "саармагжуулах" гэж нэрлэгддэг саармагжуулсан гидролизат нь хагас тасралтгүй эсвэл тасралтгүй тунгаах сав 7 руу ордог.

Хагас тасралтгүй үйл явц нь саармагжуулагч нь тунгаах саваар тасралтгүй урсаж, ёроолд нь тунаж буй гипс хуримтлагдах үед үе үе зайлуулж байхаас бүрдэнэ.

Тунгаах савыг тасралтгүй ажиллуулах явцад бүх үйл ажиллагаа тасралтгүй явагдана. Ариутгах татуурга руу лагийг зайлуулахын өмнө 8 хүлээн авагчид энэ нь нэмэлт усаар угаана. Сүүлийн аргаүйлдвэрлэлийн зарим хүндрэлээс болж одоохондоо өргөн хэрэглэгдэхгүй байна.

Тунгаах савны гипсэн лаг нь ихэвчлэн хагас кальцийн сульфатын дигидрат, хагас нь гидролизатаас тунасан лигнин, гумин бодисуудаас бүрддэг. Зарим гидролизийн үйлдвэрүүдэд гипсэн лагийг усгүйжүүлж, хатааж, барилгын алебастр болгон шатаадаг. Тэдгээрийг бөмбөрийн вакуум шүүлтүүр дээр усгүйжүүлж, хатааж, утааны хийгээр халаадаг эргэдэг бөмбөрийн зууханд шатаадаг.

Түдгэлзүүлсэн тоосонцороос ангижруулсан саармагжуулсан бүтээгдэхүүнийг исгэхээс өмнө хөргөгчинд хөргөнө. 10 (Зураг 77) 85-аас 30 ° хүртэл. Энэ зорилгоор ихэвчлэн спираль эсвэл хавтан дулаан солилцогчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь дулаан дамжуулах өндөр коэффициент, жижиг хэмжээсээр тодорхойлогддог. Хөргөх явцад саармагжуулагчаас давирхайтай төстэй бодисууд ялгарч, дулааны солилцооны хананд суурьшиж, аажмаар бохирдуулдаг. Цэвэрлэхийн тулд дулаан солилцогчийг үе үе унтрааж, давирхай, ялзмаг бодисыг уусгадаг идэмхий натри 2-4% халуун усан уусмалаар угаана.

Саармагжуулсан, цэвэршүүлсэн, хөргөсөн гидролизат.

Модны хорхойг энэ орчинд дасан зохицсон тусгай spnrt үүсгэгч дрожжоор исгэдэг. Исгэх нь цувралаар холбогдсон исгэх савны батерейнд тасралтгүй аргын дагуу явагддаг 11 Тэгээд 12.

Нэг литрт 80-100 г шахсан мөөгөнцрийн суспензийг хоолойгоор дамжуулан тасралтгүй урсгалаар нийлүүлдэг. 15 мөөгөнцөрт 44 дараа нь эхний буюу толгойн исгэх савны дээд хэсэгт хийнэ 11. Хөргөсөн модны wort нь мөөгөнцрийн суспензтэй нэгэн зэрэг мөөгөнцөрт тэжээгддэг. Мөөгөнцрийн суспензийн куб метр тутамд 8-10 м3 wort исгэх саванд ордог.

Гексозын орчинд агуулагдах мөөгөнцрийн Сахаров,Ферментийн системийг ашиглан элсэн чихэрийг задалж, этилийн спирт, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг. Этилийн спирт нь эргэн тойрон дахь шингэн рүү нэвтэрч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь мөөгөнцрийн гадаргуу дээр жижиг бөмбөлөг хэлбэрээр ялгарч, хэмжээ нь аажмаар нэмэгдэж, дараа нь савны гадаргуу дээр аажмаар хөвж, наалдсан мөөгөнцрийг зөөвөрлөнө. тэд.

Тэд гадаргуутай хүрэлцэх үед нүүрстөрөгчийн давхар ислийн бөмбөлөгүүд хагарч, мөөгөнцрийн мөөгөнцөр үүсдэг. тодорхой татах хүч 1.1, өөрөөр хэлбэл wort-ээс их (1.025) нүүрстөрөгчийн давхар ислээр дахин гадаргуу дээр гарах хүртэл доошоо живнэ. Мөөгөнцрийн тасралтгүй дээш доош хөдөлгөөн нь исгэх сав дахь шингэний урсгалын хөдөлгөөнийг дэмжиж, шингэний өдөөлт буюу "исгээлтийг" бий болгодог. Хоолойгоор дамжуулан исгэх савнаас шингэний гадаргуу дээр ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар исэл 13 шингэн эсвэл хатуу нүүрстөрөгчийн давхар исэл үйлдвэрлэх үйлдвэрт нийлүүлж, химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг (жишээлбэл, мочевин) эсвэл агаар мандалд ялгардаг.

Мөөгөнцрийн хамт хэсэгчлэн исгэсэн модны шөлийг толгойн исгэх савнаас сүүлний сав руу шилжүүлдэг 12, Исгэх ажиллагаа дуусах газар. Сүүлний саванд элсэн чихрийн агууламж бага байдаг тул исгэх нь бага эрчимтэй байдаг бөгөөд зарим мөөгөнцөр нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн бөмбөлөг үүсгэх цаг завгүй, савны ёроолд суурьшдаг. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд шингэнийг хутгуур эсвэл төвөөс зугтах насосоор албадан холих ажлыг ихэвчлэн хаягдлын саванд зохион байгуулдаг.

Исгэсэн эсвэл исгэсэн шингэнийг нухаш гэж нэрлэдэг. Исгэлтийн төгсгөлд нухаш нь тусгаарлагч руу шилждэг 14, центрифугийн зарчмаар ажилладаг. Түүнд орж буй нухаш нь түүнд түдгэлзүүлсэн мөөгөнцрийн хамт 4500-6000 эрг / мин хурдтайгаар эргэлдэж эхэлдэг. Нухсан болон мөөгөнцрийн өвөрмөц таталцлын зөрүүгээс болж төвөөс зугтах хүч нь тэдгээрийг тусгаарладаг. Тусгаарлагч нь шингэнийг хоёр урсгалд хуваадаг: мөөгөнцөр агуулаагүй том нь юүлүүрт ордог. 16 мөн мөөгөнцөр агуулсан жижиг нь юүлүүрээр дамжин хоолой руу урсдаг 15. Ихэвчлэн эхний урсгал нь хоёр дахь урсгалаас 8-10 дахин их байдаг. Хоолойгоор дамжин 15 мөөгөнцрийн суспензийг толгойн исгэх сав руу буцаана 11 Мөөгөнцөрөөр дамжуулан 44. Мөөгөнцөрөөс ангижруулж хаясан wort нь завсрын нухаш цуглуулгад цуглуулагддаг 17.

Тусгаарлагчийн тусламжтайгаар мөөгөнцөр нь исгэх үйлдвэрийн хаалттай системд байнга эргэлддэг. Сепараторын бүтээмж 10- 35 м3/цаг.

Исгэх явцад, ялангуяа салгах явцад модны вандуйд агуулагдах ялзмагийн коллоидуудын нэг хэсэг нь коагуляц хийж, исгэх савны ёроолд аажмаар тогтдог хүнд ширхэгтэй хэсгүүдийг үүсгэдэг. Савны ёроолд тунадасыг үе үе бохирын шугам руу цутгадаг холбох хэрэгслүүд байдаг.

Дээр дурдсанчлан, 100-д ​​онолын хувьд архины гарц кгисгэсэн гексосууд 64 байна л.Гэсэн хэдий ч практикийн улмаас боловсролын улмаас Сахаровдайвар бүтээгдэхүүн (глицерин, ацетальдегид, сукциний хүчил гэх мэт), түүнчлэн вандуйнд мөөгөнцрийн хортой хольц агуулагдаж байгаа тул архины гарц 54-56 байна. л.

Архины сайн ургац авахын тулд мөөгөнцрийг үргэлж идэвхтэй байлгах шаардлагатай. Үүнийг хийхийн тулд исгэх температур, устөрөгчийн ионуудын концентраци, вандуйны шаардлагатай цэвэршилтийг сайтар хянаж, тусгаарлагч руу оруулахын өмнө нухсандаа үлдээх хэрэгтэй. олон тооны"бага агуулгатай" гэж нэрлэгддэг гексоз (ихэвчлэн уусмал дахь элсэн чихэр 0.1% -иас ихгүй). Исгээгүй мөөгөнцөр байгаа тул мөөгөнцөр нь үргэлж идэвхтэй хэлбэрээр үлддэг.

Урьдчилан сэргийлэх зорилгоор үе үе гидролизийн үйлдвэрийг төлөвлөсний дагуу зогсоодог их засварын ажил. Энэ хугацаанд мөөгөнцрийг амьд байлгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд мөөгөнцрийн суспензийг ялгагч ашиглан өтгөрүүлж, хүйтэн модны вандуйгаар хийнэ. Бага температурт исгэх нь огцом удааширч, мөөгөнцөр нь элсэн чихэр их хэмжээгээр хэрэглэдэг.

100-200 м3 багтаамжтай исгэх савнууд нь ихэвчлэн ган хуудас, эсвэл ихэвчлэн төмөр бетоноор хийгдсэн байдаг. Исгэлтийн үргэлжлэх хугацаа нь мөөгөнцрийн концентрацаас хамаардаг бөгөөд 6-10 цагийн хооронд хэлбэлздэг. Үйлдвэрлэлийн мөөгөнцрийн өсгөвөрийн цэвэр байдлыг хянаж, гадны хортой бичил биетний халдвараас хамгаалах шаардлагатай. Энэ зорилгоор бүх тоног төхөөрөмжийг цэвэр байлгаж, үе үе ариутгана. Ариутгах хамгийн энгийн арга бол бүх тоног төхөөрөмж, ялангуяа дамжуулах хоолой, насосыг амьд уураар жигнэх явдал юм.

Мөөгөнцрийн исгэх, салгах төгсгөлд архины нухаш нь 1.2-1.6% этилийн спирт, 1% орчим пентоз агуулдаг. Сахаров.

Спиртийг нухашнаас тусгаарлаж, нухашаас бүрдсэн гурван баганатай нухаш засах аппаратанд цэвэршүүлж, бэхжүүлдэг. 18, залруулах 22 ба метанол 28 багана (Зураг 77).

Цуглуулгын нухаш 17 дулаан солилцуураар дамжуулан шахдаг 41 нухсан баганын тэжээлийн хавтан дээр 18. Нухсан баганын бүрэн хэсгийн ялтсууд уруу урсаж, нухаш замдаа өсөн нэмэгдэж буй ууртай тулгардаг. Сүүлд нь аажмаар архи, согтууруулах ундаагаар баяжуулж, баганын дээд хэсэгт, бэхжүүлэх хэсэг рүү шилждэг. Доош урсаж буй нухаш нь аажмаар архинаас чөлөөлөгдөж, дараа нь баганын хөдөлгөөнгүй талаас гардаг 18 хоолойгоор дамжуулан 21 дулаан солилцогч руу явдаг 41, энд баганад орж буй нухашыг 60-70С хүртэл халаана. Дараа нь нухаш нь хоолойгоор дамжин ирж буй амьд уурын хамт баганад 105 ° хүртэл халаана 20. Согтууруулах ундаанаас ангижруулсан нухашийг сток гэж нэрлэдэг. Хоолойгоор дамжин 42 Стиллэйж дулаан солилцогчийг орхидог 41 мөн пентозоос тэжээлийн мөөгөнцөр авахын тулд мөөгөнцрийн цех рүү илгээдэг. Энэ үйл явцыг дараа нь нарийвчлан авч үзэх болно.

Дээд арматурын хэсэг дэх нухсан багана нь рефлюкс конденсатороор төгсдөг 19, баганын дээд хавтангаас гарч буй иод-спиртийн хольцын уур нь өтгөрдөг.

1 м3 нухаш 30 градусын температурт исгэх явцад үүссэн 1 м3 орчим нүүрстөрөгчийн давхар исэл уусдаг. Дулаан солилцуурт исгэж халаах үед 41 ба нухсан баганын доод хэсэгт амьд уураар ууссан нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгарч, спиртийн уурын хамт баганын бэхжих хэсэг рүү, цаашлаад рефлюкс конденсатор руу нэмэгддэг. 19. Конденсацгүй хий нь хөргөгчний дараа архины конденсат дамжуулах хоолойд суурилуулсан агааржуулалтын нүхээр тусгаарлагддаг. Спирт, альдегид, эфирээс бүрдэх бага буцалгах фракцууд нь рефлюкс конденсатороор дамждаг. 19 эцэст нь хөргөгчинд конденсац хийнэ 39уХаанаас тэд усны лацаар дамжин рефлюкс хэлбэрээр багана руу буцаж урсдаг 40. Хөргөгчөөс гарахын өмнө нүүрстөрөгчийн давхар ислээс бүрдэх конденсацгүй хий 39 Спиртийн уурын сүүлчийн үлдэгдлийг авахын тулд нэмэлт конденсатороор дамжуулж эсвэл усаар угаагчаар угаана.

Mash баганын дээд ялтсууд дээр шингэн фаз нь 20-40% спирт агуулдаг.

Хоолойгоор дамжуулан конденсат 25 нэрэх баганын тэжээлийн хавтан руу ордог 22. Энэ багана нь нухсан баганатай адил ажилладаг боловч архины концентраци өндөр байдаг. Энэ баганын ёроолд хоолойгоор дамжин 24 Амьд уурыг нийлүүлдэг бөгөөд энэ нь баганын ёроол руу урсаж буй спиртийн конденсатаас спиртийг аажмаар буцалгана. Лютер гэж нэрлэгддэг архинаас ангижруулсан шингэнийг хоолойгоор дамжуулдаг 23 ус зайлуулах суваг руу ордог. Стилаж ба лютер дэх спиртийн агууламж 0.02% -иас ихгүй байна.

Нэрэлтийн баганын дээд хавтангаас дээш рефлюкс конденсатор суурилуулсан 26. Үүний дотор өтгөрүүлээгүй уурууд эцэст нь конденсаторт конденсацлагдана 26аба багана руу буцаж урсдаг. Бага буцалгах фракцуудын нэг хэсгийг хоолойгоор дамжуулан авдаг 43 Эфир-альдегидийн фракц хэлбэрээр, хэрэв хэрэглэхгүй бол исгэх сав руу буцаана.

Этилийн спиртийг дэгдэмхий органик хүчлээс чөлөөлөхийн тулд савнаас багана руу оруулна. 45 Баганын бэхэлгээний хэсгийн дунд хавтан дээрх хүчлийг саармагжуулдаг 10% натрийн гидроксидын уусмал. Спиртийн хүч 45-50% байх нэрэх баганын дунд хэсэгт fusel oil хуримтлагдаж хоолойгоор дамжуулан авдаг. 46. Fusel oil нь амин хүчлээс үүссэн өндөр спиртийн (бутил, пропил, амил) холимог юм.

Эфир ба альдегид, түүнчлэн фузель тосоос ангижруулсан этилийн спиртийг нэрэх баганын бэхэлгээний дээд хавтангаас самнах ба хоолойгоор дамжуулан сонгоно. 27 метанолын баганын тэжээлийн хавтан руу ордог 28. Нэрэлтийн баганаас гарч буй түүхий спирт нь ургамлын материалын гидролизийн явцад үүссэн, моносахаридуудтай хамт модны вандуйд орсон 0.7% орчим метилийн спирт агуулдаг.

Гексозыг исгэх явцад метилийн спирт үүсдэггүй. By техникийн үзүүлэлтгидролизийн үйлдвэрээс гаргаж авсан этилийн спиртийн хувьд 0.1%-иас ихгүй метилийн спирт агуулсан байх ёстой. Судалгаанаас үзэхэд метилийн спирт нь усны агууламж бага байх үед түүхий спиртээс хамгийн амархан ялгардаг. Энэ шалтгааны улмаас метанолын баганад хамгийн их хүч чадал бүхий түүхий спирт (94-96% этилийн спирт) ордог. Уламжлалт нэрэх баганад 96% -иас дээш этилийн спирт авах боломжгүй, учир нь энэ концентраци нь тус тусад нь буцалгадаггүй ус-спиртийн хольцын найрлагатай тохирч байна.

Метанолын баганад бага буцалгах фракц нь метанол бөгөөд баганын дээд хэсэгт гарч, рефлюкс конденсаторт бэхждэг. 29 ба хоолойгоор дамжуулан 30 80% орчим метанол агуулсан метанолын фракцын цуглуулгад цутгадаг. Арилжааны 100% метанол үйлдвэрлэхийн тулд хоёр дахь метанол баганыг суурилуулсан бөгөөд үүнийг Зураг дээр харуулаагүй болно. 77.

Метанолын баганын доод хэсэгт ялтсуудыг урсдаг этилийн спирт унадаг 28 ба хоолойгоор дамжуулан 33 хүлээн авагчид нэгддэг бэлэн бүтээгдэхүүн. Метанол баганыг алсын халаагуурт чимээгүй уураар халаана 31, Энэ нь хөлөг онгоцыг холбох зарчмын дагуу түүний хоолой хоорондын зайг спиртээр дүүргэх байдлаар суурилуулсан. Халаагч руу орж буй усны уур нь спиртийг буцалгаад халааж, үүссэн спиртийн уурыг баганыг халаахад ашигладаг. Халаагч руу уур орж байна 31, дотор нь конденсацлах ба конденсат хэлбэрээр цэвэр усны цуглуулгад нийлүүлж эсвэл бохирын шугамд цутгадаг.

Үүссэн этилийн спиртийн хэмжээ, хүчийг тусгай төхөөрөмжөөр (гар чийдэн, хяналтын сум, спиртийн тоолуур) хэмждэг. Хэмжих савнаас этилийн спиртийг үндсэн барилгын гаднах уурын насосоор - архины агуулахад байрладаг суурин сав руу нийлүүлдэг. Эдгээр савнаас шаардлагатай бол арилжааны этилийн спиртийг төмөр замын саванд хийж, хэрэглээний газруудад хүргэдэг.

Дээр тайлбарласан технологийн процесс 1-ээс хүлээн авах боломжтой болгодог Ттуйлын хуурай шилмүүст мод 150-180 л 100% этилийн спирт. Үүний зэрэгцээ 1-ээр dklархины хэрэглээ

Үнэхээр хуурай мод кг. . . . . 55-66;

TOC o "1-3" h z хүхрийн хүчил - моаоидрат in кг … . 4,5;

Шуурхай шохой, 85% кг…………………………………………………. 4,3;

Технологийн хос 3- ба 16-атмосферийн

Мегакалорид. ………………………………………………………………………………….. 0.17-0.26;

Ус м3……………………………………………………………………………………… 3.6;

Элегрознер кВт.ц…………………………………………………………………….. 4,18

Спиртийн дундаж хүчин чадалтай гидролиз-спиртийн үйлдвэрийн жилийн хүчин чадал 1 -1.5 сая. өгсөн.Эдгээр үйлдвэрүүдэд гол бүтээгдэхүүн нь этилийн спирт юм. Өмнө дурьдсанчлан, нэгэн зэрэг гидролиз-спиртийн үйлдвэрт үндсэн үйлдвэрлэлийн хог хаягдлаас хатуу эсвэл шингэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл, фурфурал, тэжээлийн мөөгөнцөр, лигнин боловсруулах бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Эдгээр бүтээлүүдийн талаар цаашид хэлэлцэх болно.

Гол бүтээгдэхүүн болох фурфурал эсвэл ксилит үйлдвэрлэдэг зарим гидролизийн үйлдвэрүүдэд пентозоор баялаг гемицеллюлозын гидролизийн дараа целлюлоз, лигнинээс бүрдэх гидролиз хийхэд хэцүү үлдэгдэл үлддэг бөгөөд үүнийг целллигнин гэж нэрлэдэг.

Целлилигнинийг дээр дурьдсаны дагуу ус шингээх аргаар гидролизжүүлж, ихэвчлэн 2-2.5% элсэн чихэр агуулсан гексоз гидролизатыг дээр дурдсан аргын дагуу техникийн этилийн спирт эсвэл тэжээлийн мөөгөнцөр болгон боловсруулж болно. Энэ схемийн дагуу хөвөн хальс, эрдэнэ шишийн бут, царс мод, наранцэцгийн хальс зэргийг боловсруулдаг. үйлдвэрлэлийн үйл явцхямд түүхий эд, түлшээр л эдийн засгийн хувьд ашигтай.

Гидролиз-архины үйлдвэрүүд ихэвчлэн техникийн этилийн спирт үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнийг дараагийн химийн боловсруулалтад ашигладаг. Гэсэн хэдий ч хэрэв шаардлагатай бол энэ архи
Шүлтлэг перманганатын уусмалаар нэмэлт залруулга, исэлдүүлэх замаар харьцангуй амархан цэвэршдэг. Ийм цэвэршүүлсний дараа этилийн спирт нь хүнсний зориулалтаар нэлээд тохиромжтой байдаг.

Үртсэн биомассаас этилийн спирт үйлдвэрлэх нь гурван аргаар явагддаг.

үртсэн модны гидролиз, дараа нь гидролизатыг зохих дрожжоор этанол болгон исгэх замаар;

мод, модны үртэс болон бусад хатуу ахуйн хог хаягдлыг пиролизийн аргаар синтезийн хий (CO + H2) үүсгэх замаар хийжүүлэх, улмаар синтезийн хийг зохих бактериар этанол болгон исгэх;

модны үртэс, хатуу хог хаягдлын пиролизийн задрал, синтезийн хий үүсэх, синтезийн хийнээс метилийн спирт үйлдвэрлэх, метанолыг этанол болгон катализатор болгон хувиргах (гомогенжих урвал).

Гидролизийн аргаар архины гарц нь 1 тонн үртэсээс ердөө 200 литр болно. Мөн пиролизийн аргаар боловсруулахад 1 тонн модны үртэсээс 400 литр архины гарц гарна. Хоёр дахь тохиолдолд согтууруулах ундааны үйлдвэрлэлийн өртөг нь 10 рубль / литр бөгөөд үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, модны үртэсээс хамаарна.

Харьцуулалт янз бүрийн төрөлбио түлш

Биотүлш	1 га газраас жилийн ургац	Биотүлш = Эквивалент	Үнэ
Рапс тос	1,480 литр	1 литр = 0.96 литр дизель түлш	1.18 евро (2008 оны 5-р сар)
Рапс газрын тосны метил эфир (биодизель)	1550 литр	1 литр = 0.91 литр дизель түлш	1.40 евро (2008 оны 6-р сар)
Биоэтанол	2,560 литр	1 литр = 0.65 литр бензин
Биомасаас шингэн BtL	4 030 литр	1 литр = 0.97 литр дизель түлш
Биометан	3540 кг	1 кг = 1.40 литр бензин	0.93 евро (2008 оны 6-р сар)

Эдгээр мэдээлэлд үндэслэн биомасс хийжүүлэх бүтээгдэхүүнээс этилийн спиртийг пиролизийн аргаар микробиологийн аргаар үйлдвэрлэх нь эдийн засгийн хувьд илүү боломжтой гэж дүгнэж болно.

Физик шинж чанар, целлюлоз/эслэгийн шинж чанар, бүтцэд тохиолдох байдал.

Модны целлюлоз буюу эслэг нь полисахарид бөгөөд ургамлын эсийн ханыг (целлюлоз - эс) үүсгэдэг гол бодис юм. Шилэн бол модны гол бүрэлдэхүүн хэсэг (70% хүртэл) бөгөөд жимс, үр гэх мэт бүрхүүлд байдаг. амьтны организмд байдаггүй. Шилэн нь ус эсвэл энгийн органик уусгагчдад уусдаггүй хатуу ширхэгт бодис юм.

Хөвөн нь бараг цэвэр эслэг юм; Маалинга болон Маалинган утас нь ихэвчлэн эслэгээс бүрддэг; модны эслэг нь ойролцоогоор 50% байдаг. Цаас, хөвөн даавуу- Эдгээр нь шилэн бүтээгдэхүүн юм. Ихэнх нь эслэг агуулдаг хүнсний бүтээгдэхүүн(гурил, үр тариа, төмс, хүнсний ногоо)

Ихэвчлэн мод дахь эслэгийг гемицеллюлоз (хагас эслэг) гэж нэрлэдэг - пентозууд (пентозанууд) -аас үүссэн полисахаридууд (C5H8O4) x найрлагатай, түүнчлэн манноз (маннан) эсвэл галактоз (галактоз) ​​зэрэг гексосууд дагалддаг. Үүнээс гадна модонд лигнин агуулагддаг - 6 гишүүнтэй бензолын цагираг агуулсан маш нарийн төвөгтэй бодис...

Хүснэгт. Улиас мод, сүрэлийн бүрэлдэхүүн хэсэг, % улаан буудай

Түүхий эд	Целлюлоз	Лигнин	Гемицеллюлоз	Олборлох бодис	Үнс
Улаан буудайн сүрэл	48,7	21,4	23,2
Энгийн улиас	46,3	21,8	24,0

Шилэн эсийн молекул жин нь том бөгөөд хэдэн сая хүрдэг. Цардуултай адил шилэн молекулууд нь C6H10O5 нэгжээс бүрдэнэ. Шилэн молекулуудад хэдэн зуугаас хэдэн арван мянган ийм нэгж байдаг. Тиймээс эслэгийн найрлагыг цардуул шиг (C6H10O5) томъёогоор илэрхийлнэ.

n. Бүтцийн хувьд эслэг нь цардуулаас ялгаатай бөгөөд шилэн молекулуудын бүтэц нь салаалсан биш, утас шиг бүтэцтэй байдаг тул эслэг нь утас үүсгэж чаддаг.

Шилэн эфиржих урвалын судалгаа (доороос харна уу) нь C 6 H 10 O 5 нэгж бүр гурван гидроксил бүлэг агуулдаг гэсэн дүгнэлтэд хүргэдэг. Үүний үндсэн дээр эслэгийн молекулын томъёог дараах байдлаар дүрсэлсэн болно.

Химийн шинж чанарболон эслэгийн хэрэглээ. Хэвийн температурт эслэг нь шингэрүүлсэн хүчил, шүлтлэгт нөлөөлдөггүй, харин төвлөрсөн хүчилд нөлөөлдөг.

Хэрэв бөөн хөвөн ноосыг (эслэг) төвлөрсөн хүчил - азот ба хүхрийн (ус зайлуулах бодис болгон шаардлагатай) холимогт 8-10 минутын турш байрлуулбал эфиржих урвал явагдана: эслэг ба азотын хүчлийн эфир үүснэ. олж авах - нитро эслэг. By Гадаад төрхнитрофибер нь энгийн эслэгээс бараг ялгаагүй боловч агаарт гал авалцвал тэр даруй шатдаг (нитрат хөвөнгийн бөөгнөрөл, алган дээр шатах үед түүнийг шатаах цаг гардаггүй), хязгаарлагдмал орон зайд халааж, тэсрэх үед, энэ нь дэлбэрч байна. Эфиржүүлсэн гидроксил бүлгийн тооноос хамааран өөр өөр азотын агууламжтай зефир үүсдэг. Эслэгийг бүрэн нитратжуулах нь тринитроцеллюлоз үүсэхэд хүргэдэг.

Шингэрүүлсэн хүчлээр халаахад цардуул шиг эслэг нь гидролизд орж, эцэст нь глюкоз болж хувирдаг.

(C 6 H 10 O 5) n +

nH 2 O ==> nC 6 H 12 O 6

Гидролизийн аргаар целлюлоз/эслэг боловсруулах бүтээгдэхүүн нь олон төрлийн хэрэглээг олдог (Зураг харна уу. Целлюлозын (эслэг) гидролизийн бүтэц, боловсруулалт). Мод хэлбэрээр барилга байгууламж, олон тооны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цаасыг утаснаас (модны нухаш) хийдэг. Даавуу, утас, олсыг маалинга, маалинга, хөвөн даавуугаар хийдэг. Химийн боловсруулалт хийснээр эслэг, спирт, хиймэл торго, тэсэрч дэлбэрэх бодис болон бусад зүйлийг бэлтгэдэг.

Үйлдвэрлэл гидролитик спиртмодны үртэсээс.Шилэн бодис нь гидролизийн үед глюкоз үүсгэдэг тул глюкоз нь этилийн спирт (этанол) эсвэл бутилийн спирт (бутанол) болж хувирдаг тул модны химийн боловсруулалтаар архи гаргаж авах боломжтой.

Аргын аль нэгийг ашиглан модны үртэсээс этилийн спирт үйлдвэрлэх ажлыг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ. Модны гидролиз, дараа нь исгэх замаар модноос архи үйлдвэрлэх нь жишээлбэл, үүссэн синтезийн хийг дараа нь спирт эсвэл бензиний фракц болгон катализатор болгон хувиргах замаар модыг хийжүүлэхээс илүү их металл шаарддаг бөгөөд өртөг өндөртэй байдаг гэдгийг ойлгох хэрэгтэй.

Гидролизийн төхөөрөмжид модны үртэс, модны үртэс зэрэг модны хаягдлыг хүхрийн хүчлээр халаана (зураг харна уу). Эслэг нь глюкоз болж гидролиз болдог (дээрхийг харна уу). Дараа нь хүхрийн хүчлийг шохойн уусмалаар саармагжуулж, CaSO4-ийн тунадасыг ялгана. Үүссэн глюкозын уусмалыг мөөгөнцрийн дэргэд том саванд исгэж байна. Исгэлтийн дараа уусмалыг мөөгөнцөрөөс нь салгаж, нэрэх баганад спиртийг нэрэх; Мөөгөнцөрийг исгэх саванд буцааж илгээдэг.

Энэ аргаар 1 тонн хуурай модноос 200 литр этилийн спирт (этанол) гаргаж авдаг; Өөрөөр хэлбэл, спиртийн үйлдвэрлэлд 1 тонн үртэс 1 тонн төмс буюу 300 кг үр тариаг орлох боломжтой. Синтетик резин болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд архи их хэмжээгээр хэрэглэдэг гэж үзвэл модоор этилийн спирт үйлдвэрлэх нь хүнсний түүхий эдийг хэмнэхэд хэр чухал болох нь тодорхой болно.

ОХУ-д модны үртэсээс архи үйлдвэрлэх ажлыг хэд хэдэн гидролизийн үйлдвэрт явуулдаг. Киров БиохимЗавод ХХК-д холимог бензин Е-85 (85% этанол + 15% бензин) авах жишээг үзнэ үү. Модны үртэсээс архины гидролизийн үйлдвэрлэлийн том тоннын хаягдал бол лигнин бөгөөд хогийн цэгт задрах нь агаарыг үнэртүүлэхгүй байх нь тодорхой юм. Гэхдээ Америкийн эрдэмтдийн үзэж байгаагаар никель катализатор нь лигнинийг боловсруулах болно.

Модны үртэс боловсруулах дараагийн сонирхолтой арга бол пиролиз бөгөөд нийлэг хий (CO ба H2-ийн холимог) үйлдвэрлэх, дараа нь спирт, синтетик бензин, дизель түлшболон бусад зүйлс.

Энэ чиглэлийг чанарын хувьд хөгжүүлэхэд нэрэмжит Нефть химийн синтезийн хүрээлэнгийн эрдэмтэд амжилтанд хүрсэн. А.В. Топчиев РАС нь Евро-4 стандартын ирээдүйтэй шаардлагад нийцсэн эцсийн бүтээгдэхүүний сайн гарц бүхий модны целлюлозыг боловсруулах хамгийн энгийн бөгөөд хэмнэлттэй схемийг ашиглан өндөр октантай байгаль орчинд ээлтэй синтетик бензин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулсан.

Модны целлюлозоос синтетик бензин үйлдвэрлэх аргын мөн чанар нь дараах байдалтай байна.
Нэгдүгээрт, өндөр даралттай модны целлюлозоос устөрөгч, нүүрстөрөгчийн исэл, ус, үйлдвэрлэсний дараа үлдсэн урвалд ороогүй нүүрсустөрөгч, түүнчлэн тогтворжуулагч азот агуулсан эсвэл агуулаагүй синтезийн хий гаргаж авдаг. Дараа нь конденсацийн замаар усыг ялгаж, синтезийн хийнээс гаргаж аваад дараа нь диметил эфирийн хийн фазын нэг үе шаттай катализаторын синтезийг гүйцэтгэдэг. Ийнхүү олж авсан хийн хольцыг диметилийн эфирийг тусгаарлахгүйгээр катализатор - өөрчилсөн өндөр цахиурын цеолит дээр даралтын дор дамжуулж, бензин үйлдвэрлэх ба хийн урсгалыг хөргөж, синтетик бензинийг тусгаарладаг.

Синтезийн хий нь модны целлюлозоос үүсдэг янз бүрийн арга замууджишээлбэл, нүүрсустөрөгчийн түүхий эдийг даралтын дор хэсэгчлэн исэлдүүлэх явцад нэмэлт шахалтгүйгээр катализаторын боловсруулалт хийх боломжийг олгодог. Эсвэл нүүрсустөрөгчийн түүхий эдийг уураар каталитик реформ хийх эсвэл автотермаль реформ хийх замаар олж авдаг. Энэ тохиолдолд процессыг агаараар хангах, эсвэл хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан агаар, эсвэл цэвэр хүчилтөрөгч. Бусад сонголтуудыг мөн дибаг хийсэн. Гурав дахь шатанд хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлэгжилтийн үндсэн дээр шингэн нүүрсустөрөгчийн нийлэгжилт явагддаг Фишер-Тропш процесс өөрөө явагддаг. Жишээлбэл, нийлэг хий (нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн CO ба устөрөгчийн Н2 хольц) 200 ° C хүртэл халаасан бууруулсан төмөр (цэвэр төмөр Fe) агуулсан катализатороор дамжуулахад голчлон ханасан нүүрсустөрөгчийн холимог (нийлэг бензин) үүсдэг.

1939-45 оны Дэлхийн 2-р дайны үеэр Германд анх удаа синтетик шингэн түлш GTL их хэмжээгээр үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд энэ нь газрын тосны хомсдолтой холбоотой байв. Синтезийг 170-200 ° C температурт, 0.1-1 Mn / м2 (1-10 цаг) даралтаар Co-based катализатороор хийсэн; Үүний үр дүнд 40-55 октантай бензин (Когазин 1, эсвэл синтин), 80-100 цетантай өндөр чанартай дизель түлш (Когазин II), хатуу парафин зэргийг гаргаж авсан. Синтетик бензиний 1 литр тутамд 0.8 мл тетраэтил хар тугалга нэмснээр октаны тоог 55-аас 74 болгож нэмэгдүүлсэн. Fe-д суурилсан катализатор ашиглан синтезийг 220 ° C ба түүнээс дээш температурт, 1-3 Mn/m2 даралтын дор явуулсан. (10-30 цаг). Эдгээр нөхцөлд үйлдвэрлэсэн синтетик бензин нь хэвийн ба салаалсан бүтэцтэй 60-70% олефины нүүрсустөрөгч агуулсан; түүний октаны тоо 75-78 байна. Дараа нь CO болон H2-аас синтетик шингэн түлш SLT үйлдвэрлэх нь өндөр өртөгтэй, ашигласан катализаторын үр ашиг багатай тул өргөн хөгжөөгүй байв. Синтетик бензин, дизель түлшээс гадна өндөр октантай түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нийлэг аргаар үйлдвэрлэж, тогшихын эсрэг шинж чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд нэмдэг. Үүнд: изобутаныг бутилентэй каталитик алкилжуулах замаар олж авсан изооктан; полимер бензин - пропан-пропилен фракцын каталитик полимержилтын бүтээгдэхүүн гэх мэт Литийг үзнэ үү: Rapoport I. B., Хиймэл шингэн түлш, 2-р хэвлэл, М., 1955; Петров А.Д., Мотор түлшний хими, М., 1953; Лебедев Н.Н., Органик ба нефтийн химийн үндсэн синтезийн хими, технологи, М., 1971).

Уур (200 ° C ба түүнээс дээш температурт) төмрийн дээгүүр дамждаг.

Температураас хамааран реакторын хананд дараахь зүйл үүсдэг: Fe + H2O = FeO + H2 + дулаан (зэв) эсвэл 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 + дулаан (масштаб).

Эдгээр нь үйлдвэрт устөрөгч үйлдвэрлэх стандарт урвал юм. Дараа нь ашигласан төмрийн ислийг дахин төмрөөр бууруулах ёстой.

Үүнийг дараах байдлаар хийнэ: FeO + CO = Fe + CO2.

CH (бензин) халуун төмрийг цохиход CO үүснэ.

Синтетик бензин , нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн катализаторын устөрөгчөөр олж авсан, бага октан тоо; Дотоод шаталтат хөдөлгүүрт өндөр зэрэглэлийн түлш авахын тулд нэмэлт боловсруулалт хийх шаардлагатай.

Аж үйлдвэрийн метилийн спиртийг (метанол) голчлон байгалийн хийн метаны хувиргалтаас үүссэн синтезийн хийнээс гаргаж авдаг. Урвалыг цайрын исэл болон бусад катализаторын оролцоотойгоор 300-600 ° C температурт, 200-250 кгс/см даралтад явуулна: CO + H2 -----> CH3OH

Синтезийн хийнээс метилийн спирт (метанол) үйлдвэрлэхийг хялбаршуулсан хэлхээний диаграммд үзүүлэв.

Метанолыг этанол болгон гомологжуулах. Гомологизаци гэдэг нь метилений CH2 бүлгийг нэвтрүүлснээр органик нэгдлүүдийг гомолог болгон хувиргах урвал юм. 1940 онд 600 атм даралттай кобальтын ислээр катализлагдсан метанолыг синтезийн хийтэй урвалд оруулснаар этанолыг үндсэн бүтээгдэхүүн болгон үүсгэсэн.

Кобальт карбонил Co2(CO)8-ийг катализатор болгон ашигласнаар урвалын даралтыг 250 атм хүртэл бууруулах боломжтой болсон бол метанолыг этанол болгон хувиргах түвшин 70%, гол бүтээгдэхүүн болох этанолыг 250 атм болгон хувиргах чадвартай болгосон. 40%. Урвалын дайвар бүтээгдэхүүн нь ацетальдегид ба цууны хүчлийн эфир юм. Дараа нь фосфины лигандыг нэмсэн кобальт ба рутений нэгдлүүд дээр суурилсан илүү сонгомол катализаторуудыг санал болгосон бөгөөд энэ нь дэмжигчид болох иодидын ионуудыг нэвтрүүлэх замаар урвалыг хурдасгах боломжтой болохыг тогтоожээ. Одоогоор этанолын сонгомол чанар 90%-д хүрсэн байна. Гомологийн механизм бүрэн тогтоогдоогүй байгаа ч метанолын карбонилжилтын механизмтай ойролцоо гэж үзэж болно.

Изобутилийн спиртийг изобутилен үйлдвэрлэх, уусгагч, түүнчлэн резинэн үйлдвэрт флотацийн урвалж, вулканжуулалтын хурдасгагч үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашигладаг.

Аж үйлдвэрт изобутилийн спиртийг нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн СО ба устөрөгч Н2-аас метанолын нийлэгжилттэй адил үйлдвэрлэдэг. Урвалын механизм нь дараахь өөрчлөлтүүдээс бүрдэнэ.

Изобутилийн спиртийг изобутилен болгон усгүйжүүлэх нь катализаторын урвал юм. Изобутил спиртийн молекулуудаас усыг зайлуулах нь 370 ° C, 3-4 атм даралттай байдаг. Архины уурыг катализатороор дамжуулдаг - цэвэршүүлсэн хөнгөн цагаан исэл (идэвхтэй хөнгөн цагаан исэл).

Энгийн нэг технологийн схемүүдизобутилийн спиртийг усгүйжүүлэх замаар изобутилен үйлдвэрлэхийг доор үзүүлэв.

Дараа нь изобутиленийг этилийн спиртээр эфиржүүлснээр бензинд хүчилтөрөгч агуулсан нэмэлт бодис үүсдэг - байгаль орчинд ээлтэй этил терт-бутил эфир (ETBE), октаны тоо 112 оноотой (Судалгааны арга).

Этил терт-бутил эфир ETBE нь изобутиленийг этилийн спирттэй нийлэгжүүлэх бүтээгдэхүүн юм.

Технологийн схем нь маш энгийн: дулаан солилцуурт халсан түүхий эдийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь реактороор дамждаг бөгөөд илүүдэл дулааныг зайлуулдаг (урвал нь маш экзотермик байдаг) ба хоёр баганад хуваагддаг.

Эхний нэрэх баганад n-бутан ба бутиленийг урвалын хольцоос салгаж, дараа нь алкилизаци (изомержилт) хийхэд ашигладаг, хоёрдугаарт бэлэн ETBE-ийг дээрээс нь, илүүдэл метанолыг доороос нь ялгаж авдаг. түүхий хольц руу буцаана.

Катализатор нь ион солилцооны давирхай (сульфон катион солилцуур), хувиргах зэрэг нь 94% (изобутиленийн хувьд), үүссэн ETBE-ийн цэвэр байдал 99% байна.

1 тонн ETBE-д 360 кг этанол (100% этилийн спирт), 690 кг 100% изобутилен зарцуулдаг.

Цагаан будаа. ETBE авах схем:

1 - реактор; 2, 3 - нэрэх багана; Урсгал: I - изобутилен; II - этанол; III - бутан ба бутилен; IV - ETBE; V - этилийн спиртийн дахин боловсруулалт.

ETBE-ийн илчлэгийн үнэ цэнэ нь бензинээс бага байдаг ETBE нь бензинд өндөр октантай нэмэлт болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь тэдний DNP-ийг нэмэгдүүлж, катализаторын шинэчлэгдсэн бензиний бага буцалгах фракцуудын октаны тоонуудын тархалтыг сайжруулдаг. 11% ETBE хольцыг OC ба /OC = 85/91 OC-тэй 89-90% суурьтай бензинд нэмснээр АИ-93 бензин авах боловч илчлэг нь 42.70 МДж/кг (нэмэлтгүйгээр) буурснаар оновчтой үр дүнд хүрнэ. ) 41.95 МЖ/кг хүртэл.

  Цууны хүчил нь CH3COOH молекул томьёотой органик нэгдэл бөгөөд нэхмэл эдлэл, будаг, резин, хуванцар болон бусад эцсийн хэрэглэгчдэд үйлчилдэг төрөл бүрийн химийн бодис үйлдвэрлэх урьдал бодис юм. Түүний хэрэглээний гол сегментүүдэд винил ацетат мономер (VAM), цэвэршүүлсэн терефталийн хүчил (PTA), цууны ангидрид, эфир уусгагч (этил ацетат ба бутил ацетат) үйлдвэрлэл орно.

Цууны хүчил үйлдвэрлэгчдийн чадамж: BP Plc (Их Британи), Celanese Corporation (АНУ), Eastman Chemical Company (АНУ), Daicel Corporation (Япон), Jiangsu Sofo (Group) Co. Ltd. (Хятад), LyondellBasell Industries NV (Нидерланд), Shandong Hualu-Hengsheng Chemical Co. Ltd. (Хятад), Shanghai Huayi (Group) компани (Хятад), Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. Ltd. (Хятад), Kingboard Chemical Holdings Ltd. (Хонг Конг).

 Celanese бол дэлхийн хамгийн том ацетил бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэгчдийн нэг юм (бараг бүх томоохон үйлдвэрүүдэд зориулсан цууны хүчил зэрэг химийн зуучлалын бүтээгдэхүүн); ацетил завсрын бүтээгдэхүүн нь нийт борлуулалтын 45 орчим хувийг эзэлдэг. Celanese нь метанолын карбонизацийн процессыг ашигладаг (метанол ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн урвал); Урвалд ашигласан катализатор болон үүссэн бүтээгдэхүүн (цууны хүчил) нь нэрэх замаар цэвэрлэгддэг.

 2013 оны 1-р сард Celanese цагаан алт/цагаан тугалга катализатор ашиглан цууны хүчлээс этанол үйлдвэрлэх шууд ба сонгомол процессын төлөө АНУ-ын патент (#7863489) авсан. Патент нь этанол үйлдвэрлэхийн тулд катализаторын найрлагад устөрөгчжүүлэх явцад цууны хүчлийн уурын фазын урвалыг ашиглан этанолыг сонгон үйлдвэрлэх аргыг хамардаг. Энэхүү шинэ бүтээлийн нэг хувилбарт цахиур, бал чулуу, кальцийн силикат эсвэл алюминосиликат дээр тулгуурласан цагаан алт/цагаан тугалга катализатор дээр цууны хүчил ба устөрөгчийн урвал нь 250 ° C-ийн температурт уурын үе шатанд этанол үүсгэдэг.

 Цууны хүчлээр этилийн спирт үйлдвэрлэх зардал, чанарын давуу тал

 АНУ дахь цууны хүчил, цууны ангидрид, винил ацетат мономерын үнэ

 Цууны хүчил, цууны ангидрид, винил ацетат мономерын Европ дахь үнэ

 Ази дахь цууны хүчил, цууны ангидрид, винил ацетат мономерын үнэ

Модны үртэс нь янз бүрийн спирт үйлдвэрлэх үнэ цэнэтэй түүхий эд юм түлш болгон ашиглах.

Дараах био түлшийг ашиглаж болно.

• автомашин, мотоциклийн бензин хөдөлгүүр;
• цахилгаан үүсгүүр;
• гэр ахуйн бензин тоног төхөөрөмж.

Гол асуудалМодны үртэсээс био түлш үйлдвэрлэхэд шийдвэрлэх ёстой асуудал бол гидролиз, өөрөөр хэлбэл целлюлозыг глюкоз болгон хувиргах явдал юм.

Целлюлоз ба глюкоз нь ижил суурьтай байдаг - нүүрсустөрөгч. Гэхдээ нэг бодисыг нөгөөд шилжүүлэхийн тулд янз бүрийн физик, химийн процессууд шаардлагатай байдаг.

Үртсэн үртэсийг глюкоз болгон хувиргах үндсэн технологийг хоёр төрөлд хувааж болно.

• аж үйлдвэрийн, шаарддаг нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмжболон үнэтэй найрлага;
• гар хийцийн, ямар ч нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмж шаарддаггүй.

Гидролизийн аргаас үл хамааран модны үртэс аль болох бутлах ёстой. Үүний тулд янз бүрийн бутлуурыг ашигладаг.

Хэрхэн жижиг хэмжээтэймодны үртэс гэх мэт илүү үр дүнтэймодыг элсэн чихэр болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задлах болно.

Илүү ихийг олоорой дэлгэрэнгүй мэдээлэлТа модны үртэс нунтаглах төхөөрөмжийн талаарх мэдээллийг эндээс авах боломжтой: . Үртсэн үртэс нь өөр бэлтгэл шаарддаггүй.

Аж үйлдвэрийн арга

Дараа нь модны үртэс нь босоо бункерт цутгаж байна хүхрийн хүчлийн уусмал хийнэ(40%) жингийн 1: 1 харьцаатай, нягт битүүмжилж, 200-250 градусын температурт халаана.

Үртсэн модны үртэс нь энэ байдалд 60-80 минутын турш хадгалагдаж, байнга хутгана.

Энэ хугацаанд гидролизийн процесс явагдаж, целлюлоз нь усыг шингээж, глюкоз болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг.

Энэ үйл ажиллагааны үр дүнд олж авсан бодис шүүлтүүр, глюкозын уусмал ба хүхрийн хүчлийн хольцыг олж авах.

Цэвэршүүлсэн шингэнийг тусдаа саванд хийж, шохойн уусмалаар холино хүчлийг саармагжуулдаг.

Дараа нь бүх зүйлийг шүүж, бид дараахь зүйлийг авна.

• хортой хог хаягдал;
• глюкозын уусмал.

Алдааэнэ аргыг:

• тоног төхөөрөмжийг хийсэн материалд тавигдах өндөр шаардлага;
• хүчил нөхөн төлжих өндөр зардал;

тиймээс өргөн хэрэглээгүй байсан.

Мөн цөөн байдаг зардлын арга , үүнд 0.5-1% -ийн хүч чадал бүхий хүхрийн хүчлийн уусмалыг ашигладаг.

Гэсэн хэдий ч үр дүнтэй гидролиз хийхийн тулд дараахь зүйлийг хийх шаардлагатай.

• өндөр даралт (10-15 атмосфер);
• 160-190 градус хүртэл халаана.

Процесс нь 70-90 минут болно.

Ийм шингэрүүлсэн хүчлийн уусмал нь дээр дурдсан аргад хэрэглэснээс бага түрэмгий байдаг тул ийм процесст зориулсан төхөөрөмжийг хямд үнэтэй материалаар хийж болно.

А 15 атмосферийн даралт нь аюултай биш юмердийн химийн тоног төхөөрөмжид ч гэсэн олон процесс өндөр даралттай явагддаг тул.

Хоёр аргын хувьд ган, битүүмжилсэн савыг ашиглах 70 м³ хүртэл эзэлхүүнтэй, дотор талаас хүчилд тэсвэртэй тоосго эсвэл хавтангаар доторлогоотой.

Энэхүү доторлогоо нь металыг хүчилтэй харьцахаас хамгаалдаг.

Савны агуулгыг халуун уураар тэжээх замаар халаана.

Дээрээс нь ус зайлуулах хавхлагыг суурилуулсан бөгөөд энэ нь шаардлагатай даралтыг тохируулна. Тиймээс илүүдэл уур нь агаар мандалд ордог. Үлдсэн уур нь шаардлагатай даралтыг бий болгодог.

Хоёр арга нь ижил химийн процессыг агуулдаг. Хүхрийн хүчлийн нөлөөн дор целлюлоз (C6H10O5)n нь H2O усыг шингээж, глюкоз nC6H12O6, өөрөөр хэлбэл янз бүрийн чихрийн холимог болж хувирдаг.

Цэвэршүүлсний дараа энэ глюкозыг зөвхөн био түлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг төдийгүй дараахь зүйлийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

• архи, техникийн согтууруулах ундаа;
• Сахар;
• метанол.

Энэ хоёр арга нь аль ч төрлийн модыг боловсруулах боломжийг олгодог тул тэдгээр нь тийм юм нийтийн.

Үртсэн модны үртэсийг спирт болгон боловсруулахад дайвар бүтээгдэхүүн болох лигниныг наах бодисыг олж авдаг.

• үрэл;
• шахмал түлш

Тиймээс модны хаягдлаар үрэл, шахмал түлш үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгж, бизнес эрхлэгчдэд лигнин борлуулах боломжтой.

Өөр Гидролизийн дайвар бүтээгдэхүүн нь фурфурал юм.Энэ бол тослог шингэн, мод боловсруулах үр дүнтэй антисептик юм.

Furfural нь дараахь зүйлд ашиглагддаг.

• тос цэвэрлэх;
• ургамлын тос цэвэрлэх;
• хуванцар үйлдвэрлэл;
• antifungal эмийг бий болгох.

Хүчилтэй модны үртэс боловсруулах явцад хорт хий ялгардаг, Тийм учраас:

• бүх тоног төхөөрөмжийг агааржуулалттай цехэд суурилуулсан байх ёстой;
• Ажилчид хамгаалалтын шил, амьсгалын аппарат өмсөх ёстой.

Жингээр нь глюкозын гарц нь модны үртэс жингийн 40-60% байдаг боловч их хэмжээний ус, хольцыг харгалзан үздэг. бүтээгдэхүүний жин нь түүхий эд материалын анхны жингээс хэд дахин их байна.

Илүүдэл усыг нэрэх явцад зайлуулна.

Лигнинээс гадна хоёр процессын дайвар бүтээгдэхүүн нь:

• алебастр;
• турпентин,

ямар нэг ашиг олох боломжтой зарж болно.

Глюкозын уусмалыг цэвэршүүлэх

Цэвэрлэгээг хэд хэдэн үе шаттайгаар явуулдаг.

1. Механик цэвэрлэгээТусгаарлагч ашиглан уусмалаас лигнинийг зайлуулдаг.
2. Эмчилгээшохойн сүү нь хүчиллэгийг саармагжуулдаг.
3. Сурталчилгаабүтээгдэхүүнийг шингэн глюкозын уусмал, карбонат болгон ялгаж, дараа нь алебастр үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Тавда хотын гидролизийн үйлдвэрт мод боловсруулах технологийн мөчлөгийн тайлбарыг энд оруулав ( Свердловск муж).

Гэрийн арга

Энэ илүү хялбар арга, гэхдээ дунджаар 2 жил зарцуулдаг. Үртсэн үртэсийг том овоолго руу асгаж, өгөөмрөөр усалдаг бөгөөд үүний дараа:

• ямар нэгэн зүйлээр хучих;
• ялзрахаар үлдсэн.

Нуруулдан доторх температур нэмэгдэж, гидролизийн процесс эхэлдэг бөгөөд үүний үр дүнд целлюлоз нь глюкоз болж хувирдаг, үүнийг исгэх зориулалтаар ашиглаж болно.

Энэ аргын сул талБаримт нь бага температурт гидролизийн үйл явц буурч, сөрөг температурт бүрэн зогсдог.

Тиймээс энэ арга нь зөвхөн дулаан бүс нутагт үр дүнтэй байдаг.

Түүнээс гадна, гидролизийн процесс ялзарч ялзрах магадлал өндөр байна, үүний улмаас энэ нь глюкоз биш, харин лаг байх бөгөөд бүх целлюлоз нь дараахь зүйл болж хувирна.

• нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
• бага хэмжээний метан .

Заримдаа үйлдвэрлэлийн байгууламжтай төстэй суурилуулалтыг байшинд барьдаг . Эдгээр нь зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн бөгөөд хүхрийн хүчлийн сул уусмалын нөлөөг үр дагаваргүйгээр тэсвэрлэх чадвартай.

Агуулгыг халаанаИйм төхөөрөмжийг ашигладаг:

• ил гал (галын түймэр);
• халуун агаар эсвэл уураар эргэлддэг зэвэрдэггүй ган ороомог.

Уур эсвэл агаарыг саванд шахаж, даралт хэмжигчийг хянах замаар савны даралтыг тохируулна. Гидролизийн процесс нь 5 атмосферийн даралтаас эхэлдэг, гэхдээ 7-10 атмосферийн даралтаар хамгийн үр дүнтэй урсдаг.

Дараа нь аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн нэгэн адил:

• уусмалыг лигнинээс цэвэрлэх;
• шохойн уусмал ашиглан боловсруулсан.

Үүний дараа глюкозын уусмалыг тунгааж, мөөгөнцрийн нэмэлтээр исгэж байна.

Исгэх, нэрэх

Глюкозын уусмал болгон исгэх зориулалттай ердийн мөөгөнцөр нэмнэисгэх процессыг идэвхжүүлдэг.

Энэхүү технологийг аж ахуйн нэгжүүдэд болон гэртээ модны үртэсээс архи үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Исгэх хугацаа 5-15 хоног, хамааран:

• агаарын температур;
• модны төрөл зүйл.

Исгэх үйл явц нь үүссэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн бөмбөлгийн хэмжээгээр хянагддаг.

Исгэх явцад дараахь химийн процесс явагдана - глюкоз nC6H12O6 нь задардаг.

• нүүрстөрөгчийн давхар исэл (2CO2);
• архи (2C2H5OH).

Исгэж дууссаны дараа материалыг нэрсэн байна– 70-80 градусын температурт халааж, яндангийн уурыг хөргөнө.

Энэ температурт уусмалаас уурших:

• архи;
• эфир,

ус болон усанд уусдаг хольцууд үлддэг.

• уураар хөргөх;
• архины конденсаци

ороомог ашиглаххүйтэн усанд дүрэх эсвэл хүйтэн агаараар хөргөнө.

Учир нь хүч чадлыг нэмэгдүүлэх бэлэн бүтээгдэхүүнЭнэ нь өөр 2-4 удаа нэрэх бөгөөд аажмаар температурыг 50-55 градус хүртэл бууруулна.

Үүссэн бүтээгдэхүүний бат бөх байдал архины тоолуур ашиглан тодорхойлох;хэн үнэлэх вэ тодорхой татах хүчбодисууд.

Нэрэх бүтээгдэхүүнийг био түлш болгон ашиглаж болно хамгийн багадаа 80% -ийн хүч чадалтай. Сул бүтээгдэхүүн нь хэт их ус агуулдаг тул төхөөрөмж нь үүн дээр үр дүнтэй ажиллахгүй.

Хэдийгээр модны үртэсээс гаргаж авсан архи нь moonshine-тэй маш төстэй боловч энэ нь уухад хэрэглэх боломжгүйхүчтэй хор болох метанолын өндөр агууламжтай учраас. Үүнээс гадна их хэмжээний fusel тос нь эцсийн бүтээгдэхүүний амтыг алдагдуулдаг.

Метанолыг цэвэрлэхийн тулд та дараахь зүйлийг хийх хэрэгтэй.

• 60 градусын температурт анхны нэрэлтийг хийх;
• үүссэн бүтээгдэхүүний эхний 10% -ийг шавхана.

Нэрсний дараа үлдсэн зүйл нь:

• хүнд турпентины фракцууд;
• мөөгөнцрийн масс, энэ нь глюкозын дараагийн багцыг исгэх болон тэжээлийн мөөгөнцөр үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.

Эдгээр нь ямар ч үр тарианы үр тарианаас илүү тэжээллэг, эрүүл байдаг тул тэдгээрийг худалдан авахад хялбар байдаг. фермүүдбод, бог малыг үржүүлэх.

Биотүлшний хэрэглээ

Бензинтэй харьцуулахад био түлш (дахин боловсруулсан хаягдлаар хийсэн спирт) нь давуу болон сул талуудтай.

Энд Гол давуу талууд:

• өндөр (105-113) октаны тоо;
• бага шаталтын температур;
• хүхрийн дутагдал;
• бага үнэ.

Өндөр октаны тооны ачаар та чадна шахалтын харьцааг нэмэгдүүлэх, хөдөлгүүрийн хүч, үр ашгийг нэмэгдүүлэх.

Шаталтын доод температур:

• үйлчилгээний хугацааг нэмэгдүүлдэгхавхлага ба бүлүүр;
• хөдөлгүүрийн халаалтыг бууруулдагхамгийн их чадлын горимд.

Хүхэр байхгүй учраас био түлш агаарыг бохирдуулдаггүйТэгээд хөдөлгүүрийн тосны ашиглалтын хугацааг богиносгодоггүй, учир нь хүхрийн исэл нь тосыг исэлдүүлж, шинж чанарыг нь муутгаж, ашиглалтын хугацааг бууруулдаг.

Биотүлш нь мэдэгдэхүйц хямд үнээр (онцгой албан татварыг тооцохгүй) гэр бүлийн төсвийг ихээхэн хэмнэдэг.

Биотүлш байдаг дутагдал:

• резинэн хэсгүүдэд түрэмгий хандах;
• бага түлш / агаарын массын харьцаа (1: 9);
• бага хэлбэлзэл.

Биотүлш резинэн лацыг гэмтээдэгТиймээс хөдөлгүүрийг согтууруулах ундаагаар ажиллуулахад бүх резинэн лацыг полиуретан хэсгүүдээр солино.

Түлш, агаарын харьцаа бага байдаг тул био түлшний хэвийн ажиллагааг хангах шаардлагатай түлшний системийг дахин тохируулах,өөрөөр хэлбэл, карбюраторт том тийрэлтэт онгоц суурилуулах эсвэл форсунк хянагчийг дахин асаах.

Ууршилт багатай учраас хүйтэн хөдөлгүүрийг асаахад хэцүүнэмэх 10 хэмээс доош температурт.

Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд био түлшийг 7: 1 эсвэл 8: 1 харьцаатай бензинээр шингэлнэ.

Бензин ба био түлшний холимог дээр 1: 1 харьцаатай ажиллахын тулд хөдөлгүүрт өөрчлөлт оруулах шаардлагагүй.

Хэрэв илүү их архи байгаа бол дараахь зүйлийг зөвлөж байна.

• бүх резинэн лацыг полиуретанаар солих;
• цилиндрийн толгойг нунтаглана.

Шахалтын харьцааг нэмэгдүүлэхийн тулд нунтаглах шаардлагатай бөгөөд энэ нь зөвшөөрөх болно өндөр октаны тоог ойлгох. Ийм өөрчлөлт хийхгүй бол бензинд архи нэмэхэд хөдөлгүүр хүчээ алдах болно.

Хэрэв био түлшийг цахилгаан үүсгүүр эсвэл гэр ахуйн бензин хэрэгсэлд ашигладаг бол резинэн эд ангиудыг полиуретанаар солих нь зүйтэй.

Ийм төхөөрөмжид та толгойг нь нунтаглахгүйгээр хийж болно, учир нь бага зэрэг алдагдлыг түлшний нийлүүлэлт нэмэгдүүлснээр нөхдөг. Түүнээс гадна, карбюратор эсвэл форсункийг дахин тохируулах шаардлагатай болно, түлшний системийн ямар ч мэргэжилтэн үүнийг хийж чадна.

Биотүлшний хэрэглээ болон хөдөлгүүрийг түүн дээр ажиллуулахын тулд хөрвүүлэх талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл энэ нийтлэлийг уншина уу (Биотүлшний хэрэглээ).

Сэдвийн талаархи видео

Энэ видеоноос модны үртэсээс архи хэрхэн яаж хийхийг харж болно.

дүгнэлт

Үртсээр архи үйлдвэрлэх - хэцүү үйл явц, үүнд маш олон үйл ажиллагаа орно.

Хэрэв хямд эсвэл үнэгүй модны үртэс байгаа бол био түлшийг машиныхаа саванд хийснээр та маш их хэмнэлт гаргах болно, учир нь түүний үйлдвэрлэл нь бензинээс хамаагүй бага зардалтай байдаг.

Одоо та био түлш болгон ашигладаг модны үртэсээс архи хэрхэн яаж авах, үүнийг гэртээ хэрхэн яаж хийхийг мэддэг болсон.

Нэмж дурдахад та энэ талаар олж мэдсэн бүтээгдэхүүнээр, модны үртэсийг био түлш болгон боловсруулах явцад үүсдэг. Эдгээр бүтээгдэхүүнийг зарж, хүлээн авч, бага ч гэсэн ашиг тусаа өгөх боломжтой.

Үүний ачаар модны үртэс био түлшний бизнес болж байна маш ашигтай, ялангуяа та өөрийн тээврийн хэрэгсэлд түлш хэрэглэдэг, согтууруулах ундаа худалдсандаа онцгой албан татвар төлдөггүй.

-тай холбоотой

Энэхүү тайлбарыг ашиглан олж авсан шингэн нь метанол юм. Үүнийг мөн метилийн (модны) спирт гэж нэрлэдэг бөгөөд CH 3 OH томьёотой.

Метанолыг цэвэр хэлбэрээр нь уусгагч болон моторын түлшинд өндөр октантай нэмэлт болгон, мөн өндөр октантай түлш (октаны тоо => 115) болгон шууд хэрэглэдэг.

Энэ бол уралдааны мотоцикль, автомашины савыг дүүргэхэд ашигладаг "бензин" юм.

Гадаадын судалгаагаар метанолоор ажилладаг хөдөлгүүр нь бидний дассан бензинийг ашиглахаас хэд дахин удаан ажилладаг бөгөөд тогтмол ажиллах хүчин чадал нь 20% -иар нэмэгддэг.

Энэ түлшээр ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн яндан нь байгаль орчинд ээлтэй бөгөөд хоруу чанарыг шалгахад ямар ч хортой бодис илрээгүй.

Энэхүү түлшийг үйлдвэрлэх жижиг оврын аппарат нь үйлдвэрлэхэд хялбар, тусгай мэдлэг, ховор эд анги шаарддаггүй, ажиллахад асуудалгүй байдаг. Түүний гүйцэтгэл нь янз бүрийн шалтгаан, түүний дотор хэмжээсээс хамаарна.

Зөвхөн 75 мм-ийн реакторын диаметр бүхий диаграм, угсралтын тайлбарыг доор өгсөн төхөөрөмж нь цагт гурван литр бэлэн түлш үйлдвэрлэдэг. Түүнээс гадна бүх бүтэц нь ойролцоогоор 20 кг жинтэй бөгөөд ойролцоогоор дараах хэмжээтэй байна: өндөр нь 20 см, урт нь 50 см, өргөн нь 30 см.

Үйл явцын хими

Бид химийн процессын хувилбаруудад гүнзгий орохгүй бөгөөд тооцооллыг хялбарчлахын тулд бид хэзээ гэж таамаглах болно. хэвийн нөхцөл(20°С ба 760 ммМУБ) синтезийн хийг метанаас дараах томьёоны дагуу гаргаж авна.

2CH 4 + O 2 -> 2CO + 4H 2 + 16.1 ккал,

44.8 литр метан, 22.4 литр хүчилтөрөгч, 44.8 литр нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, 89.6 литр устөрөгч ялгарвал эдгээр хийнээс метанолыг дараахь томъёогоор гаргана.

CO + 2H 2<=>CH 3 OH

22.4 л нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, 44.8 л устөрөгчөөс: 12 г (C) + 3 г (H) + 16 г (O) + 1 г (H) = 32 г метанол.

Энэ нь арифметикийн хуулийн дагуу 22.4 литр метанаас 32 г метанол ялгардаг буюу ойролцоогоор: 1 шоо метр метан нийлэгждэг гэсэн үг юм. 1.5 кг 100% метанол(энэ нь ~2 литр).

Бодит байдал дээр дотоодын нөхцөлд үр ашиг багатай тул 1 шоо метрээс. байгалийн хий та эцсийн бүтээгдэхүүнээс 1 литрээс бага хэмжээгээр авах болно (энэ сонголтын хувьд хязгаар нь 1 л / цаг байна!).

2011 оны хувьд үнэ нь 1 шоо метр юм. ОХУ-д ахуйн хэрэглээний хий 3.6-3.8 рубль бөгөөд байнга нэмэгдэж байна. Метилийн спирт нь бензинээс хоёр дахин их илчлэгтэй гэдгийг харгалзан үзвэл бид 7.5 рубльтэй тэнцэх үнийг авдаг. эцэст нь 8 рубль хүртэл дугуйлна. бусад зардлын хувьд - имэйл. эрчим хүч, ус, катализатор, хий цэвэршүүлэх - энэ нь бензинээс хамаагүй хямд хэвээр байгаа бөгөөд ямар ч тохиолдолд "тоглоом нь лааны үнэтэй" гэсэн үг юм!

Энэ түлшний үнэд суурилуулах зардал ороогүй болно (шилжих үед өөр үзэл бодолтүлш нь үргэлж нөхөн төлөх хугацааг шаарддаг), in энэ тохиолдолдүнэ нь бүтээмж, процессын автоматжуулалт, хэний хүчээр үйлдвэрлэхээс хамаарч 5-50 мянган рубль хооронд хэлбэлзэнэ.

At өөрөө угсрах, хамгийн багадаа 2, хамгийн ихдээ 10 tr үнэтэй болно. Мөнгөний ихэнх хэсгийг эргүүлэхэд зарцуулна гагнуурын ажил, түүнчлэн компрессор бэлтгэхэд зориулагдсан (та үүнийг алдаатай хөргөгчнөөс ашиглаж болно, дараа нь хямд байх болно) болон энэ нэгжийг угсарсан материалд зориулагдсан.

Анхааруулга: Метанол нь хортой.Энэ нь 650С буцлах температуртай, өнгөгүй, энгийн ундны архины үнэртэй төстэй, ус болон олон төрлийн органик шингэнтэй бүх талаараа уусдаг шингэн юм. 50 миллилитр согтуу метанол нь бага хэмжээгээр үхэлд хүргэдэг, метанолын задралын бүтээгдэхүүнээр хордох нь хараа мууддаг гэдгийг санаарай!

Төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчим ба үйл ажиллагаа

Төхөөрөмжийн функциональ диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 1.

Цоргоны ус нь "усны оролт" (15) -тай холбогдсон бөгөөд цааш дамжин хоёр урсгалд хуваагддаг: нэг урсгал (хортой хольцоос шүүлтүүрээр цэвэрлэсэн) ба цорго (14) ба нүхээр (C) холигч руу ордог. (1), нөгөө нь цорго (4) ба нүхээр (G) урсах урсгал нь хөргөгч (3) руу орж, нийлэгжсэн хий ба метанолын конденсатыг хөргөж, ус (Y) -ээр дамжин гардаг.

Хүхрийн хольц, анхилуун үнэрт бодисоос цэвэршүүлсэн ахуйн хэрэглээний байгалийн хий нь “Хийн оролт” дамжуулах хоолойд (16) холбогдсон. Дараа нь хий нь холигч руу (1) нүхэнд (B) орж, усан ууртай холилдсоны дараа шатаагч (12) дээр 100 - 120 ° C хүртэл халаана. Дараа нь холигчоос (1) нүхээр (D) халсан хий ба усны уурын хольц (B) нүхээр реактор (2) руу ордог.

Реактор (2) №1 катализатороор дүүргэгдсэн, массын фракцууд: 25% NiO (никель исэл) ба 60% Al 2 O 3 (хөнгөн цагааны исэл), үлдсэн нь 15% CaO (түргэн шохой) болон бусад хольц, катализаторын идэвхжил - үлдэгдэл Хүхрийн нэгдлээс бүрэн цэвэршүүлсэн, 90%-иас доошгүй метан агуулсан, уурын эзлэхүүний харьцаатай нүүрсустөрөгчийн хий (метан) -ийг уураар хувиргах үед метан эзлэхүүний фракц: хий = 2:1,: -ээс ихгүй байна.

500 ° C - 37%
700 ° C - 5%.

Реакторт нийлэг хий нь ойролцоогоор 700°С-ийн температурын нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд үүнийг шатаагчаар халаах замаар олж авдаг (13). Дараа нь халаасан синтез хий нь нүхээр (E) хөргөгчинд (3) ордог бөгөөд үүнийг 30-40 ° C ба түүнээс доош температурт хөргөх шаардлагатай. Дараа нь хөргөсөн синтезийн хий нь (I) нүхээр хөргөгчнөөс гарч, нүхээр (M) компрессор (5) руу ордог бөгөөд үүнийг гэр ахуйн ямар ч хөргөгчний компрессор болгон ашиглаж болно.

Дараа нь 5-10 атм даралттай шахсан синтез хий. нүхээр (H) компрессороос гарч, нүхээр (O) реактор (6) руу ордог. Реактор (6) нь 80% зэс, 20% цайраас бүрдэх 2-р катализатороор дүүрсэн.

Аппаратын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох энэ реакторт метанолын уур үүсдэг. Реактор дахь температур нь 270 ° C-аас хэтрэхгүй байх ёстой бөгөөд үүнийг термометрээр (7) хянаж, цорго (4) -ээр тохируулах боломжтой. Температурыг 200-250 ° C буюу түүнээс доош байлгахыг зөвлөж байна.

Дараа нь метанолын уур болон урвалд ороогүй синтезийн хий нь реакторыг (6) нүхээр (P) орхиж, хөргөгчинд (W) нүхээр (L) орж, метанолын уур конденсац болж, (K) нүхээр хөргөгчнөөс гардаг.

Дараа нь конденсат ба урвалд ороогүй синтезийн хий нь нүхээр (U) конденсатор (8) руу орж, тэнд бэлэн метанол хуримтлагдаж, конденсаторыг нүх (P) ба цорго (9) -аар дамжуулан саванд үлдээдэг.

Конденсатор (8) дахь нүх (T) нь конденсатор дахь даралтыг хянахад шаардлагатай даралт хэмжигч (10) суурилуулахад ашиглагддаг. Энэ нь голчлон цорго (11) болон хэсэгчлэн цорго (9) -ийн тусламжтайгаар 5-10 ба түүнээс дээш атмосферт хадгалагдана.

Нүх (X) ба цорго (11) нь конденсатороос урвалд ороогүй синтезийн хийг гаргахад шаардлагатай бөгөөд энэ нь холигч (1) руу буцаан (А) нүхээр дамжин эргэлддэг боловч практикээс харахад гаралтын хийг шатаах шаардлагатай. зулын голд, систем рүү буцаж орохгүй. Тиймээ, энэ нь үр ашгийг бууруулдаг, гэхдээ энэ нь тохиргоог ихээхэн хялбаршуулдаг.

Цорго (9) нь хийгүй цэвэр шингэн метанол байнга гарч байхаар тохируулагдсан.

Конденсатор дахь метанолын түвшин буурахаас илүү ихсэх нь дээр. Гэхдээ хамгийн оновчтой тохиолдол бол метанолын түвшин тогтмол байх явдал юм (үүнийг шилэн эсвэл өөр аргаар хянах боломжтой).

Цорго (14) нь метанолд ус байхгүй байхаар тохируулагдсан бөгөөд холигч дотор уур үүсдэг, илүү их биш харин бага байвал зохимжтой.

Төхөөрөмжийг эхлүүлж байна

Хийн гарц нээгдсэн, ус (14) хаалттай, шатаагч (12), (13) ажиллаж байна. Цорго (4) бүрэн нээлттэй, компрессор (5) асаалттай, цорго (9) хаалттай, цорго (11) бүрэн нээлттэй байна.

Дараа нь усны цоргыг (14) онгойлгож, цорго (11) ашиглан конденсатор дахь шаардлагатай даралтыг зохицуулж, даралт хэмжигч (10) -аар хяна. Гэхдээ ямар ч тохиолдолд цоргыг (11) бүрэн хааж болохгүй!!!

Дараа нь таван минутын дараа цорго (14) ба асаалттай шатаагч (21) ашиглан реактор (6) дахь температурыг 200-250°С-д хүргэнэ. Үүний дараа шатаагч (21) унтардаг, учир нь энэ нь зөвхөн урьдчилан халаахад шаардлагатай байдаг Метанол нь дулаан ялгарснаар нийлэгждэг. Дараа нь цоргыг (9) бага зэрэг онгойлгож, түүнээс метанолын урсгал урсах ёстой. Хэрэв энэ нь байнга урсаж байвал цоргыг (9) бага зэрэг онгойлгож, хэрэв метанол хийтэй холилдсон бол цоргыг (14) нээнэ.

Ерөнхийдөө та төхөөрөмжийг өндөр бүтээмжтэй тохируулах тусам илүү сайн байдаг.

Энэ төхөөрөмжийг зэвэрдэггүй ган эсвэл төмрөөр хийхийг зөвлөж байна. Бүх хэсгүүд нь хоолойгоор хийгдсэн зэс хоолойг нимгэн холбох хоолой болгон ашиглаж болно. Хөргөгчинд X:Y=4 харьцааг хадгалах шаардлагатай, жишээлбэл, X+Y=300 мм бол X нь 240 мм, Y нь 60 мм байх ёстой. 240/60=4. Хөргөгчинд нэг талдаа эсвэл нөгөө талдаа багтах олон эргэлтүүд нь илүү сайн байдаг.

Бүх цорго нь хийн гагнуурын бамбараас ашиглагддаг. (9) ба (11) цоргоны оронд та гэр ахуйн хийн цилиндрээс даралт бууруулах хавхлага эсвэл ахуйн хөргөгчний хялгасан хоолойнуудыг ашиглаж болно.

Холигч (1) ба реактор (2) нь хэвтээ байрлалд халаадаг (зураг харна уу).

За ингээд л болоо биз дээ. Эцэст нь хэлэхэд, 1992-93 онд Priority сэтгүүлийн хэд хэдэн дугаарт автомашины түлшийг гэртээ үйлдвэрлэх илүү дэвшилтэт загварыг нийтэлсэн болохыг нэмж хэлмээр байна.
№1-2 — ерөнхий мэдээлэлбайгалийн хийнээс метанол үйлдвэрлэх талаар .
No3-4 - метаныг метанол болгон боловсруулах үйлдвэрийн зураг.
№ 5-6 - суурилуулах, аюулгүй байдлын арга хэмжээ, хяналт, тоног төхөөрөмжийг асаах заавар.

Зураг 1 - Бүдүүвч диаграммаппарат

Зураг 2 - Холигч

Зураг 3 - Реактор

Зураг 4 - Хөргөгч

Зураг 5 - Конденсатор

Зураг 6 - Реактор

Игорь Квасниковын нэмэлтүүд

Хайлтын системээс таны нийтлэлтэй санамсаргүй таарч, агуулгыг нь маш их сонирхож эхэлсэн. Богино тойм хийсний дараа зохиогчийн хийсэн алдаанууд тэр даруй гарч ирэв.

"Метанол" -ын тухай мэдээллийг "Тэргүүлэх" сэтгүүлийн 1991, 92, 93 дугаарт нийтэлсэн. , гэхдээ бүрэн дууссан төсөлхэзээ ч хэвлэгдээгүй (захиалагчдад амласан катализаторууд шахагдсан).

Эдгээр тоонууд нь реакторын зургийг агуулсан байв цахилгаан диаграммудирдлага, сэрүүн дизайн, үүний дараа ноён Вакс (нийтлэлийг зохиогч) эелдэгээр уучлалт гуйж, цаашдын нийтлэлийг зогсооно гэж мэдэгдэв. ЗХУ-ын аюулгүй байдлын хүчний хүсэлтээрмөн энэ суулгацыг давтахыг хүсч буй хүмүүсийн хувьд бүтээлч талбар нь хязгааргүй юм. Зураг 1(а) - Өөрчлөгдсөн төхөөрөмжийн диаграм

1-р шат - өмнө дурьдсанчлан 2 ба 6-р реакторын катализаторыг нэн даруй хордуулахгүйн тулд хий, усыг цэвэршүүлэх ёстой (гэрийн шүүлтүүрээр, эсвэл нэрэх төхөөрөмжөөр илүү сайн). Илүү нарийвчлалтай, уур: хийн харьцаа 2: 1. 1-р шат руу урвалд ороогүй бүтээгдэхүүн буцаж байх ёсгүй.

2-р шат - метан хувиргалт нь t=~400°C-д эхэлдэг, гэхдээ ийм бага t°C-д хувирсан хийн хувь бага, хамгийн оновчтой нь t=700°C, үүнийг термопар ашиглан хянах нь зүйтэй.

Реактор, хөргөгчийн дараа уг суурилуулалт нь 25-35 атм даралтаар тохируулсан даралт хэмжигч (10) ба даралт бууруулах хавхлага (11) агуулдаг (даралтын сонголт нь катализаторын элэгдлийн зэргээс хамаарна). Синтезийн хийн хангалттай даралтыг шахахын тулд хөргөгчнөөс хоёр компрессор ашиглах нь дээр.

Би конденсаторыг (8) цилиндр хэлбэртэй биш, харин конус хэлбэртэй (энэ нь метанолын ууршилтын талбайг багасгахын тулд хийгддэг), метанолын түвшинг хянах цонхтой байхыг танд зөвлөж байна. Урвалжсан бүтээгдэхүүнийг конусын дээрээс (u) Ø 8 мм хоолой ашиглан нийлүүлдэг.

Хоолойг тохируулагч гаралтын (P) доороос 10 мм-ийн конус хэлбэрийн саванд буулгана.

Урвалжаагүй синтезийн хийг конусын дээд хэсэгт гагнаж (x) Ø 5 мм хоолойгоор гадагшлуулж, дөл нь конус сав руу орохоос сэргийлж, энэ хоолойгоор дамжин гарч буй хийг төгсгөлд нь шатаана. хоолойн төгсгөл нь зэс утсаар дүүргэгдсэн байна.

Метанолын түвшинг савны нийт өндрийн 2/3-д хадгалдаг тул тунгалаг цонх хийх нь дээр. 100% аюулгүй байдлыг хангахын тулд та гаралтын зулын голыг термопараар тоноглож болно, дохио нь (дөл байхгүйн улмаас) суурилуулалтын хийн хангамжийг автоматаар хаадаг орчин үеийн хийн зуухнаас аливаа зохицуулагч эдгээр зорилгод тохиромжтой .

Байгалийн хийнээс метанол (модны спирт) үйлдвэрлэх катализаторын аргыг дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.