Үйлдвэрлэл 

Модноос модны спирт бэлтгэх. Модны үртэсээс архи хэрхэн яаж авах вэ: үйлдвэрлэлийн арга

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.

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.

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 үйлчилгээний хугацааг багасгахгүй моторын тос , 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

Сибирийн эрдэмтэд дотоодын биоэтанол үйлдвэрлэх технологи дээр ажиллаж байна

IN Зөвлөлтийн цаг, тэд модны үртэсээр хийсэн архины сэдвээр маш их хошигносон гэдгийг одоо ч санаж байгаа. Дайны дараа үртсэн спиртээр хямд архи хийдэг байсан гэсэн яриа гарч байсан. Энэ ундааг "сук" гэж нэрлэдэг.

Ерөнхийдөө модны үртэсээс архи үйлдвэрлэх тухай яриа гэнэт гараагүй нь мэдээж. Ийм бүтээгдэхүүн үнэхээр үйлдвэрлэгдсэн. Үүнийг "гидролизийн спирт" гэж нэрлэдэг байв. Үүнийг үйлдвэрлэх түүхий эд нь үнэхээр модны үртэс, бүр тодруулбал ойн үйлдвэрийн хаягдлаас гаргаж авсан целлюлоз байв. Шинжлэх ухааны үүднээс хатуу хэлэхэд - хүнсний бус ургамлын гаралтай материалаас. Ойролцоогоор 1 тонн модноос 200 литр ус авах боломжтой гэсэн тооцоо бий этилийн спирт. Энэ нь 1.5 тонн төмс буюу 0.7 тонн үр тариаг нөхөх боломжтой болсон гэж үздэг. ЗХУ-ын спиртийн үйлдвэрүүдэд ийм спирт хэрэглэж байсан эсэх нь тодорхойгүй байна. Мэдээжийн хэрэг үүнийг зөвхөн техникийн зорилгоор үйлдвэрлэсэн.

Органик хог хаягдлаас техникийн этилийн спирт үйлдвэрлэх нь эрдэмтдийн төсөөллийг удаан хугацаанд хөдөлгөж ирсэн гэж хэлэх ёстой. Та 19-р зууны үеийн олон төрлийн түүхий эд, тэр дундаа хүнсний бус түүхий эдээс архи үйлдвэрлэх боломжийн талаар ярилцсан уран зохиолыг олж болно. 20-р зуунд энэ сэдэв яригдаж эхэлсэн шинэ хүч. 1920-иод онд ЗХУ-ын эрдэмтэд ... өтгөнөөр архи хийхийг санал болгож байсан! Демьян Беднигийн "Хөгжлийн тухай" гэсэн хошин шүлэг хүртэл байсан.

За цаг нь ирлээ
Өдөр бүр энэ бол гайхамшиг юм:
Архийг бааснаас нэрдэг -
Нэг фунт тутамд гурван литр!

Оросын оюун ухаан зохион бүтээх болно
Бүх Европын атаархал -
Удахгүй архи урсна
Бөгснөөс ам руу...

Гэсэн хэдий ч баастай санаа нь хошигнолын түвшинд хэвээр байв. Гэхдээ тэд целлюлозыг нухацтай авч үзсэн. "Алтан тугал" кинонд Остап Бендер гадаадынханд "баасанд сарны гэрэл" хийх жорын талаар хэлж байсныг санаарай. Тэр үед целлюлоз нь "химийн" шинж чанартай байсан нь баримт юм. Түүнээс гадна үүнийг зөвхөн ойн үйлдвэрийн хог хаягдлаас гаргаж авах боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дотоодын Хөдөө аж ахуйЖил бүр асар том сүрэл уулсыг үлдээдэг - энэ нь целлюлозын маш сайн эх үүсвэр юм. Сайн сайхныг дэмий хоосон болгохыг бүү зөвшөөр. Сүрэл бол нөхөн сэргээгдэх эх үүсвэр, үнэ төлбөргүй гэж хэлж болно.

Энэ асуудалд ганц л барьц бий. Шаардлагатай, ашигтай целлюлозоос гадна ургамлын lignified хэсгүүд (сүрэлийг оруулаад) лигнин агуулдаг бөгөөд энэ нь бүх үйл явцыг улам хүндрүүлдэг. Уусмалд ижил лигнин агуулагддаг тул түүхий эдийг сахаржуулаагүй тул ердийн "нухах" авах нь бараг боломжгүй юм. Лигнин нь бичил биетний хөгжлийг саатуулдаг. Энэ шалтгааны улмаас "хооллох" шаардлагатай байдаг - ердийн хүнсний түүхий эдийг нэмнэ. Ихэнхдээ энэ үүргийг гурил, цардуул эсвэл моласс гүйцэтгэдэг.

Мэдээжийн хэрэг, та лигнинээс салж болно. Целлюлоз, цаасны үйлдвэрт үүнийг химийн аргаар, тухайлбал хүчиллэг аргаар боловсруулдаг. Ганц асуулт бол үүнийг хаана байрлуулах вэ? Зарчмын хувьд лигнинээс сайн хатуу түлш авч болно. Энэ нь сайн шатдаг. Тиймээс SB RAS-ийн Термофизикийн хүрээлэн нь лигнин шатаах тохиромжтой технологийг хүртэл боловсруулсан. Гэвч харамсалтай нь манай целлюлоз, цаасны үйлдвэрлэлээс үлдсэн лигнин нь агуулагдах хүхрийн улмаас (химийн боловсруулалтын үр дагавар) түлш болгон ашиглахад тохиромжгүй байдаг. Хэрэв бид үүнийг шатаавал бид авна хүчиллэг бороо.

Өөр аргууд байдаг - түүхий эдийг хэт халсан уураар боловсруулах (лигнин өндөр температурхайлмал), органик уусгагчаар олборлолт хийх. Зарим газарт яг ийм зүйл хийдэг боловч эдгээр аргууд нь маш үнэтэй байдаг. Бүх зардлыг төр хариуцдаг төлөвлөгөөт эдийн засагт ийм маягаар ажиллах боломжтой байсан. Гэсэн хэдий ч нөхцөл байдалд зах зээлийн эдийн засагЭнэ тоглоомыг дүрслэн хэлэхэд лааны үнэ цэнэтэй зүйл биш болох нь харагдаж байна. Зардлыг харьцуулж үзэхэд уламжлалт хүнсний түүхий эдээс үйлдвэрлэлийн спирт (орчин үеийн хэллэгээр - биоэтанол) үйлдвэрлэх нь хамаагүй хямд байдаг. Энэ бүхэн танд байгаа ийм түүхий эдийн тоо хэмжээнээс хамаарна. Жишээлбэл, америкчууд эрдэнэ шишийн үйлдвэрлэлийг хэтрүүлдэг. Илүүдэл архи үйлдвэрлэхэд ашиглах нь өөр тив рүү зөөвөрлөхөөс хамаагүй хялбар бөгөөд ашигтай. Бидний мэдэж байгаагаар Бразилд чихрийн нишингийн илүүдэл биоэтанол үйлдвэрлэх түүхий эд болдог. Зарчмын хувьд, согтууруулах ундааг ходоодонд нь төдийгүй машины сав руу цутгадаг улс орнууд цөөнгүй байдаг. Дэлхийн зарим алдартай зүтгэлтнүүд (ялангуяа Кубын удирдагч Фидель Кастро) зарим улс оронд хүмүүс хоол тэжээлийн дутагдалд орж, өлсөж үхэж байгаа нөхцөлд хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүнийг ийм "шударга бус" ашиглахын эсрэг дуугарахгүй бол бүх зүйл сайхан болно.

Ер нь буяны хүслийг тал талаас нь биелүүлэхийн тулд биоэтанол үйлдвэрлэх чиглэлээр ажиллаж буй эрдэмтэд хүнсний бус түүхий эд боловсруулах илүү оновчтой, илүү дэвшилтэт технологийг хайж олох хэрэгтэй. Арав орчим жилийн өмнө Химийн хүрээлэнгийн мэргэжилтнүүд хатууболон SB RAS-ийн механикохими нь өөр замаар явахаар шийдсэн - эдгээр зорилгоор механик химийн аргыг ашиглах. Түүхий эдийг сайн мэддэг химийн боловсруулалт эсвэл халаахын оронд тусгай механик боловсруулалтыг ашиглаж эхэлсэн. Яагаад тусгай тээрэм, идэвхжүүлэгчийг зохион бүтээсэн бэ? Аргын мөн чанар нь энэ юм. Механик идэвхжүүлэлтийн улмаас целлюлоз нь талст төлөвөөс аморф хэлбэрт шилждэг. Энэ нь ферментийн ажлыг хөнгөвчилдөг. Гэхдээ энд гол зүйл бол түүхий эд нь явцын дунд байна боловсруулахөөр өөр хэсгүүдэд хуваагддаг - өөр өөр (их эсвэл бага) лигниний агууламжтай. Дараа нь - янз бүрийн баярлалаа аэродинамик шинж чанаруудэдгээр хэсгүүд - тэдгээрийг тусгай суурилуулалт ашиглан бие биенээсээ амархан салгаж болно.

Эхлээд харахад бүх зүйл маш энгийн: үүнийг нунтаглаж, энэ нь төгсгөл юм. Гэхдээ зөвхөн анхны харцаар. Хэрэв бүх зүйл үнэхээр энгийн байсан бол сүрэл болон бусад ургамлын хог хаягдлыг бүх улс оронд нунтаглах байсан. Энд үнэхээр хэрэгтэй зүйл бол түүхий эдийг бие даасан даавуугаар тусгаарлахын тулд зөв эрчмийг олох явдал юм. Үгүй бол та нэг хэвийн масстай болно. Эрдэмтдийн даалгавар бол энд шаардлагатай оновчтой зүйлийг олох явдал юм. Практикаас харахад энэ оновчтой хувилбар нь нэлээд нарийн юм. Та мөн үүнийг хэтрүүлж болно. Энэ бол алтан дундаж утгыг тодорхойлох эрдэмтний ажил гэж хэлэх ёстой. Түүгээр ч зогсохгүй энд эдийн засгийн талыг харгалзан үзэх шаардлагатай, тухайлбал түүхий эдийг механик болон химийн боловсруулалтын зардал (энэ нь хичнээн хямд байсан ч) үйлдвэрлэлийн өртөгт нөлөөлөхгүй байх технологийг хөгжүүлэх шаардлагатай.

Лабораторийн нөхцөлд хэдэн арван литр гайхамшигтай спиртийг аль хэдийн олж авсан. Хамгийн гайхалтай нь согтууруулах ундааг энгийн сүрэлээс гаргаж авдаг. Түүнээс гадна хүчил, шүлт, хэт халсан уурыг ашиглахгүйгээр. Энд гол туслах нь тус хүрээлэнгийн мэргэжилтнүүдийн бүтээсэн "гайхамшигт тээрэм" юм. Зарчмын хувьд үйлдвэрлэлийн загвар руу шилжихэд юу ч саад болохгүй. Гэхдээ энэ бол өөр сэдэв.


Энд байна - сүрэлээс гаргаж авсан анхны дотоодын биоэтанол! Шилэн саванд хэвээр байна. Тэд танканд үйлдвэрлэж эхлэх хүртэл бид хүлээх үү?

Та ойд байна... Зузаан нарийхан модны хонгилууд бөөгнөрөв. Химичийн хувьд тэд бүгд ижил материалаас бүрддэг - мод, гол хэсэг нь органик бодис - эслэг (C 6 H 10 O 5) x. Шилэн утас нь ургамлын эсийн ханыг, өөрөөр хэлбэл механик араг ясыг бүрдүүлдэг; Бид хөвөн цаас, маалингын утаснуудад маш цэвэрхэн байдаг; модонд энэ нь бусад бодисуудтай, ихэнхдээ лигнинтэй бараг ижил байдаг химийн найрлага, гэхдээ өөр өөр шинж чанартай. Шилэн C 6 H 10 O 5-ийн энгийн томъёо нь цардуулын томъёотой давхцдаг, манжингийн сахар нь C 12 H 2 2O 11 томъёотой байдаг. Эдгээр томъёонд агуулагдах устөрөгчийн атомын тоог хүчилтөрөгчийн атомын тоонд харьцуулсан харьцаа нь усныхтай ижил байна: 2: 1. Тиймээс эдгээр болон үүнтэй төстэй бодисуудыг 1844 онд "нүүрс ус" гэж нэрлэдэг байсан, өөрөөр хэлбэл нүүрстөрөгч, уснаас бүрддэг бодисууд (гэхдээ үнэндээ биш) юм.

Нүүрс ус нь өндөр молекул жинтэй байдаг. Түүний молекулууд нь бие даасан холбоосуудаас бүрддэг урт гинж юм. Цагаан цардуулын үр тарианаас ялгаатай нь эслэг нь хүчтэй утас, утас юм. Үүнийг цардуул ба эслэгийн молекулуудын өөр өөр, яг нарийн тогтоогдсон бүтцийн бүтэцтэй холбон тайлбарлаж байна. Цэвэр эслэгийг техникийн хувьд целлюлоз гэж нэрлэдэг.

1811 онд академич Кирхгоф нэгэн чухал нээлт хийжээ. Тэрээр төмсөөс гаргаж авсан энгийн цардуулыг авч, шингэрүүлсэн хүхрийн хүчлээр эмчилсэн. H 2 SO 4-ийн нөлөөн дор байсан гидролизцардуул элсэн чихэр болж хувирав:

Энэ хариу үйлдэл нь практик ач холбогдолтой байв. Цардуул, сиропын үйлдвэрлэл нь үүн дээр суурилдаг.

Гэхдээ эслэг нь цардуултай ижил эмпирик томъёотой байдаг! Энэ нь та үүнээс элсэн чихэр авч болно гэсэн үг юм.

Үнэн хэрэгтээ 1819 онд шингэрүүлсэн хүхрийн хүчил ашиглан эслэгийг сахаржуулах ажлыг анх удаа хийжээ. Эдгээр зорилгоор төвлөрсөн хүчил мөн ашиглаж болно; Оросын химич Фогель 1822 онд энгийн цааснаас элсэн чихэр гаргаж авсан бөгөөд үүн дээр H 2 SO 4-ийн 87% уусмалаар үйлчилдэг.

19-р зууны төгсгөлд. Дадлагажигч инженерүүд модноос элсэн чихэр, спирт гарган авах сонирхолтой болжээ. Одоогоор үйлдвэрийн хэмжээнд целлюлозоос спирт үйлдвэрлэж байна. Эрдэмтний туршилтын хоолойд нээсэн аргыг дараа нь инженерийн том ган аппаратанд хийдэг.

Гидролизийн үйлдвэрт зочилцгооё... Үртсэн үртэс, үртэс эсвэл модны үртэсийг асар том задлагч төхөөрөмжид (перколятор) ачдаг. Энэ нь хөрөө тээрэм эсвэл мод боловсруулах үйлдвэрүүдийн хаягдал юм. Өмнө нь энэхүү үнэ цэнэтэй хог хаягдлыг шатааж эсвэл зүгээр л хогийн цэгт хаядаг байсан. Ашигт малтмалын хүчлийн сул (0.2-0.6%) уусмал (ихэнхдээ хүхрийн) тасралтгүй гүйдэл бүхий перколятороор дамждаг. Аппарат дахь ижил хүчлийг удаан хугацаагаар хадгалах боломжгүй: модноос гаргаж авсан элсэн чихэр нь амархан устдаг. Перколаторуудад даралт нь 8-10 атм, температур нь 170-185 ° байна. Ийм нөхцөлд целлюлозын гидролиз нь үйл явц нь маш хэцүү байдаг ердийн нөхцлөөс хамаагүй дээр байдаг. Перколаторууд нь 4% орчим элсэн чихэр агуулсан уусмал үйлдвэрлэдэг. Гидролизийн үед элсэн чихэрлэг бодисын гарц нь онолын хувьд боломжтой (урвалын тэгшитгэлийн дагуу) 85% -д хүрдэг.

Цагаан будаа. 8. Модноос гидролизийн спирт үйлдвэрлэх харааны диаграмм.

Өргөн уудам ой модтой, нийлэг каучукийн үйлдвэрлэлийг тууштай хөгжүүлж буй ЗХУ-ын хувьд модноос спирт авах нь онцгой анхаарал татаж байна. 1934 онд Бүх холбоотны коммунист намын (большевикуудын) XVII их хурал цаасны үйлдвэрийн модны үртэс, хаягдлаас архи үйлдвэрлэхийг бүрэн хөгжүүлэх шийдвэр гаргажээ. ЗХУ-ын анхны гидролиз-спиртийн үйлдвэрүүд 1938 онд тогтмол ажиллаж эхэлсэн. Хоёр, гуравдугаар таван жилийн төлөвлөгөөний жилүүдэд бид гидролизийн спирт - модоор хийсэн спирт үйлдвэрлэх үйлдвэрүүдийг барьж, ашиглалтад оруулсан. Одоо энэ спиртийг нийлэг резин болгон боловсруулж байна. Энэ бол хүнсний бус түүхий эдээс гаргаж авсан архи юм. Сая литр гидролитик этилийн спирт нь 3 мянган тонн талх буюу 10 мянган тонн төмс, улмаар 600 орчим га тариалангийн талбайг хүнсний зориулалтаар чөлөөлдөг. Ийм хэмжээний гидролитийн спиртийг авахын тулд ашиглалтын жилд дунджаар нэг хөрөө тээрэм үйлдвэрлэх боломжтой 45 хувийн чийгтэй 10 мянган тонн модны үртэс хэрэгтэй.

Модны үртэсээс архи эсвэл бусад шингэн түлшийг хэрхэн яаж авах вэ?

  1. Дэлхийн 2-р дайны төгсгөлд Германд бүх танкууд синтетик дээр ажилладаг байв. модны үртэс түлш. Бразилд машинууд согтууруулах ундаагаар ажилладаг; Тэгэхээр энэ нь үнэн, та исгэж, нэрж, архи авч, машинтай болно
    Магадгүй та нянгийн тусламжтайгаар метан авч болох уу? тэгвэл бүр дээр
  2. Би өөрийн туршлагаа хуваалцах болно, тийм бол! Ерөнхийдөө та 1 кг авдаг. Та модны үртэс эсвэл бусад зүйлийг маш болгоомжтой хатааж, дараа нь хөргөгчөөр дамжуулан колбонд (хүхрийн хүчил) 1/3 эзэлхүүнтэй электролит (хүхрийн хүчил) нэмнэ (тэнд сублимация байх болно) ... 450 хөргөгч худалдаж авахыг зөвлөж байна. Labtech-ээс, бүү хөлрүүлээрэй. та үүнийг 150 градусын температурт халааж, та авах болно Метилийн спирт, мөн түүний эфир болон бусад ШАЛМАХ урвалын бүтээгдэхүүнүүд байдаг. шингэн нь өөр өөр өнгөтэй байж болно. гэхдээ ихэвчлэн хөхөвтөр, их дэгдэмхий. Тиймээ, хоол хийхдээ катализатор болох корунд (хөнгөн цагаан исэл) нэмэхээ бүү мартаарай. Сав эсвэл колбонд байгаа шингэн нь танигдахын аргагүй болтлоо хар өнгөтэй болмогц сольж, дараагийн хэсгийг дүүргэнэ. 1 кг-аас та ойролцоогоор 470 мл авах болно. архи, гэхдээ зөвхөн 700 зүйл. Үүнийг агааржуулалт сайтай, хоол хүнснээс хол газар хий. Хар (ашигласан) шингэнийг шүүж, дээд давхарга нь хатсаны дараа маш сайн шатдаг. Үүнийг бас түлшинд нэмнэ.
  3. -аас шилмүүст төрөл зүйл- Муу. Ихэвчлэн гидролизийн спиртийг навчит модноос гаргаж авдаг. Энд үнэндээ хоёр сонголт байгаа бөгөөд хоёуланг нь гэртээ хэрэгжүүлэх нь бараг боломжгүй юм. Гэхдээ өтгөн архи нь ерөнхийдөө хошигнол юм, учир нь үйлдвэрлэл нь үр ашиггүй, эцсийн бүтээгдэхүүнийг хэрэглэх нь эрүүл мэндэд аюултай. Эхний сонголт. Та модны үртэсийг гудамжинд нэлээд том овоолго хийж, усаар норгож, хэдэн жил (яг хоёр ба түүнээс дээш жил) үлдээх хэрэгтэй. Агааргүй бичил биетүүд овоолгын төвд суурьших бөгөөд энэ нь целлюлозыг аль хэдийн исгэж болох мономер (элсэн чихэр) болгон аажмаар задлах болно. Дараа нь - ердийн moonshine шиг. Эсвэл үйлдвэрлэлд хэрэгжиж байгаа хоёр дахь хувилбар. Үртсэн үртэс нь өндөр даралттай хүхрийн хүчлийн сул уусмалаар буцалгана. Энэ тохиолдолд целлюлозын гидролиз хэдхэн цагийн дотор явагдана. Дараа нь - ердийнх шиг нэрэх.
    Хэрэв бид зөвхөн этилийн спиртийг авч үзэх юм бол бид өөр замаар явж болно, гэхдээ энэ нь гэртээ бараг зарагддаггүй. Энэ бол модны үртэсийг хуурай нэрэх явдал юм. Түүхий эдийг битүүмжилсэн саванд 800-900 градус хүртэл халаах ёстой. мөн гадагшлах хийг цуглуулна. Эдгээр хий хөргөх үед креозот (үндсэн бүтээгдэхүүн), метанол ба Цууны хүчил. Хий нь янз бүрийн нүүрсустөрөгчийн холимог юм. Үлдсэн - нүүрс. Энэ төрлийн нүүрсийг үйлдвэрт нүүрс гэж нэрлэдэг болохоос галаас биш. Өмнө нь металлургийн салбарт коксын оронд хэрэглэж байсан. Нэмэлт боловсруулалт хийсний дараа бид авдаг Идэвхжүүлсэн нүүрс. Креозот нь давирхайг давирхай болон телеграфын шонгуудад ашигладаг. Хийг ердийн байгалийн хий шиг ашиглаж болно. Одоо шингэн. Метил буюу мод, спиртийг 75 градус хүртэл температурт шингэнээс нэрж авдаг. Энэ нь түлшний зориулалтаар дамждаг боловч гарц нь бага, маш хортой байдаг. Дараагийнх нь цууны хүчил юм. Шохойгоор саармагжуулах үед кальцийн ацетат эсвэл өмнө нь нэрлэдэг байсан саарал модны цууны нунтаг гаргаж авдаг. Энэ нь шохойжсон үед ацетон гарч ирдэг - яагаад түлш болохгүй гэж? Үнэн бол одоо ацетоныг бүрэн синтетик аргаар олж авдаг.
    Би юу ч мартаагүй юм шиг байна. Тэгэхээр бид хэзээ креозот дэлгүүр нээх вэ?
  4. "Хэрэв бид модны үртэсээс архи нэрээгүй бол таван шилээр яах байсан бэ?" (В.С. Высоцкий)
  5. чихэрлэг бодисыг исгэх. жишээ нь целлюлоз. Зөвхөн хурдатгалын хувьд та фермент-мөөгөнцөр хэрэгтэй. мөн метилийн спиртийн тухай ... за, үнэндээ, бага тунгаар бол үхлийн аюултай.
  6. Сублимация.
  7. Целлюлозыг исгэж, дараа нь нэрэх ёстой