Wood alcohol sa bahay. Kumuha ng methyl alcohol sa kusina

Pangkalahatang pamamaraan ang pagkuha ng ethyl alcohol mula sa hydrolysis na "black molasses" ay ang mga sumusunod. Ang durog na hilaw na materyal ay ikinarga sa isang multi-meter steel hydrolysis column, na may linya ng mga chemically resistant ceramics mula sa loob. Ang isang mainit na solusyon ng hydrochloric acid ay ibinibigay doon sa ilalim ng presyon. Bilang resulta ng isang kemikal na reaksyon, ang selulusa ay gumagawa ng isang produkto na naglalaman ng asukal, ang tinatawag na "black molasses". Ang produktong ito ay neutralisado sa kalamansi at idinagdag ang lebadura upang i-ferment ang pulot. Pagkatapos nito ay pinainit muli, at ang mga inilabas na singaw ay nagpapalapot sa anyo ng ethyl alcohol (ayaw kong tawaging "alak").
Ang paraan ng hydrolysis ay ang pinaka matipid na paraan para sa paggawa ng ethyl alcohol. Kung ang tradisyunal na paraan ng biochemical fermentation ay makakapagdulot ng 50 litro ng alkohol mula sa isang toneladang butil, kung gayon ang 200 litro ng alkohol ay distilled mula sa isang toneladang sawdust, na hydrolytically na na-convert sa "itim na pulot." Tulad ng sinasabi nila: "Pakiramdam ang mga benepisyo!" Ang buong tanong ay kung ang "black molasses" bilang saccharified cellulose ay matatawag na "food product", kasama ng butil, patatas at beets. Ganito ang iniisip ng mga taong interesado sa paggawa ng murang ethyl alcohol: “Bakit hindi? Pagkatapos ng lahat, ang stillage, tulad ng natitira sa "black molasses," pagkatapos ng distillation nito ay ginagamit bilang feed ng hayop, na nangangahulugang ito ay produkto din ng pagkain. Paano hindi maaalala ang mga salita ni F.M. Dostoevsky: "Ang isang taong may pinag-aralan, kapag kailangan niya ito, ay maaaring bigyang-katwiran sa salita ang anumang kasuklam-suklam."
Noong 30s ng huling siglo, ang pinakamalaking planta ng starch-precision sa Europa ay itinayo sa Ossetian village ng Beslan, na mula noon ay gumawa ng milyun-milyong litro ng ethyl alcohol. Pagkatapos ay ang mga makapangyarihang pabrika para sa paggawa ng ethyl alcohol ay itinayo sa buong bansa, kabilang ang sa Solikamsk at Arkhangelsk pulp at paper mill. I.V. Si Stalin, na binabati ang mga tagabuo ng mga halaman ng hydrolysis, na sa panahon ng digmaan, sa kabila ng mga paghihirap ng panahon ng digmaan, inilagay ang mga ito nang mas maaga sa iskedyul, nabanggit na ito "Ginagawa nitong posible na i-save ang estado ng milyun-milyong pood ng tinapay"(Pravda pahayagan, Mayo 27, 1944).
Ang ethyl alcohol na nakuha mula sa "black molasses", at, sa katunayan, mula sa kahoy (cellulose), na na-saccharified ng hydrolysis, kung, siyempre, ito ay mahusay na nalinis, ay hindi maaaring makilala mula sa alkohol na nakuha mula sa butil o patatas. Ayon sa kasalukuyang mga pamantayan, ang naturang alkohol ay maaaring "mataas na pinadalisay," "dagdag," at "karangyaan," ang huli ay ang pinakamahusay, iyon ay, ito ay may pinakamataas na antas ng paglilinis. Hindi ka malalason ng vodka na ginawa gamit ang alkohol na ito. Ang lasa ng naturang alkohol ay neutral, iyon ay, "hindi" - walang lasa, naglalaman lamang ito ng "degree", sinusunog lamang nito ang mauhog lamad ng bibig. Sa panlabas, medyo mahirap makilala ang vodka na ginawa mula sa ethyl alcohol ng hydrolytic na pinagmulan, at ang iba't ibang mga pampalasa na idinagdag sa naturang "vodkas" ay nagbibigay sa kanila ng ilang pagkakaiba sa bawat isa.
Gayunpaman, hindi lahat ay kasing ganda ng tila sa unang tingin. Ang mga geneticist ay nagsagawa ng pananaliksik: isang batch ng mga pang-eksperimentong daga ang nagdagdag ng totoong (cereal) na vodka sa kanilang diyeta, ang isa pa ay hydrolyzed na gawa sa kahoy. Ang mga daga na kumain ng "buhol" ay namatay nang mas mabilis, at ang kanilang mga supling ay bumagsak. Ngunit ang mga resulta ng mga pag-aaral na ito ay hindi huminto sa paggawa ng pseudo-Russian vodkas. Parang sa sikat na kanta: "Pagkatapos ng lahat, kung ang vodka ay hindi distilled mula sa sawdust, kung gayon ano ang makukuha natin mula sa limang bote ..."

Ang hydrolysis ng polysaccharides ng tissue ng halaman sa malamig na tubig ay halos hindi sinusunod. Kapag ang temperatura ng tubig ay tumaas sa itaas 100 °, ang hydrolysis ng polysaccharides ay nangyayari, ngunit napakabagal na ang gayong proseso ay walang praktikal na kahalagahan. Ang mga kasiya-siyang resulta ay nakukuha lamang kapag gumagamit ng mga catalyst, kung saan ang mga matapang na mineral na acid lamang ang mahalaga sa industriya: sulfuric at, mas madalas, hydrochloric. Kung mas mataas ang konsentrasyon ng malakas na acid sa solusyon at ang temperatura ng reaksyon, mas mabilis ang hydrolysis ng polysaccharides sa monosaccharides. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng naturang mga catalyst ay mayroon ding negatibong panig, dahil, kasabay ng reaksyon ng hydrolysis ng polysaccharides, pinabilis din nila ang mga reaksyon ng agnas ng monosaccharides, sa gayon binabawasan ang kanilang ani nang naaayon.

Kapag ang mga hexoses ay nabubulok sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang hydroxy-methylfurfural ay unang nabuo, na mabilis na nabubulok upang mabuo ang mga huling produkto: levulinic at formic acids. Ang mga pentose sa ilalim ng mga kundisyong ito ay na-convert sa furfural.

Sa pagsasaalang-alang na ito, upang makakuha ng monosaccharides mula sa polysaccharides ng tissue ng halaman, kinakailangan upang magbigay ng pinaka-kanais-nais na mga kondisyon para sa reaksyon ng hydrolysis at mabawasan ang posibilidad ng karagdagang agnas ng mga nagresultang monosaccharides.

Ito ang problema na nalulutas ng mga mananaliksik at mga tagagawa kapag pumipili ng pinakamainam na rehimeng hydrolysis.

Sa malaking bilang ng mga posibleng opsyon para sa konsentrasyon ng acid at temperatura ng reaksyon, dalawa lamang ang kasalukuyang ginagamit sa pagsasanay: hydrolysis na may dilute acids at hydrolysis na may concentrated acid. Sa panahon ng hydrolysis na may dilute acids, ang temperatura ng reaksyon ay karaniwang 160-190° at ang konsentrasyon ng catalyst sa isang may tubig na solusyon ay mula 0.3 hanggang 0.7% (H2S04, HC1).

Ang reaksyon ay isinasagawa sa mga autoclave sa ilalim ng presyon ng 10-15 atm. Kapag ang hydrolysis na may puro acids, ang konsentrasyon ng sulfuric acid ay karaniwang 70-80%, at hydrochloric acid 37-42%. Ang temperatura ng reaksyon sa ilalim ng mga kondisyong ito ay 15-40°.

Mas madaling bawasan ang pagkawala ng monosaccharides sa panahon ng hydrolysis na may puro acids, bilang isang resulta kung saan ang ani ng asukal sa pamamaraang ito ay maaaring umabot sa halos teoretikal na posible, i.e. 650-750 kg mula 1 T ganap na tuyo ang mga materyales ng halaman.

Sa panahon ng hydrolysis na may dilute acids, mas mahirap bawasan ang pagkawala ng monosaccharides dahil sa kanilang agnas, at samakatuwid ang praktikal na ani ng monosaccharides sa kasong ito ay karaniwang hindi lalampas sa 450-500 kg mula sa 1 g ng dry raw material.

Dahil sa maliit na pagkawala ng asukal sa panahon ng hydrolysis na may puro acids, ang mga nagresultang may tubig na solusyon ng monosaccharides - hydrolysates - ay nakikilala sa pamamagitan ng pagtaas ng kadalisayan, na napakahalaga para sa kanilang kasunod na pagproseso.

Hanggang kamakailan lamang, ang isang malubhang disbentaha ng mga pamamaraan ng hydrolysis na may puro acids ay ang mataas na pagkonsumo ng mineral acid sa bawat tonelada ng asukal na ginawa, na humantong sa pangangailangan na muling buuin ang bahagi ng acid o gamitin ito sa ibang mga industriya; ito ay nagpahirap at nagmahal sa pagtatayo at pagpapatakbo ng mga naturang planta.

Ang mga malalaking paghihirap ay lumitaw din kapag pumipili ng mga materyales para sa mga kagamitan na lumalaban sa mga agresibong kapaligiran. Para sa kadahilanang ito, ang karamihan ng mga halaman ng hydrolysis na kasalukuyang gumagana ay itinayo gamit ang paraan ng dilute sulfuric acid hydrolysis.

Ang unang eksperimentong hydrolysis-alcohol plant sa USSR ay inilunsad noong Enero 1934 sa Cherepovets. Mga paunang tagapagpahiwatig at ang teknikal na disenyo ng halaman na ito ay binuo ng Kagawaran ng Hydrolysis Production ng Leningrad Forestry Academy noong 1931 -1933. Batay sa data mula sa pagpapatakbo ng pilot plant, nagsimula ang pagtatayo ng pang-industriyang hydrolysis at mga halaman ng alkohol sa USSR. Ang unang industriyal na hydrolysis-alcohol plant ay inilunsad sa Leningrad noong Disyembre 1935. Kasunod ng planta na ito, sa panahon ng 1936-1938. Ang mga halaman ng Bobruisk, Khorsky at Arkhangelsk hydrolysis-alcohol ay nagsimulang gumana. Sa panahon at pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, maraming malalaking pabrika ang itinayo sa Siberia at Urals. Sa kasalukuyan, ang kapasidad ng disenyo ng mga halaman na ito, bilang resulta ng pagpapabuti ng teknolohiya, ay lumampas ng 1.5-2 beses.

Ang pangunahing hilaw na materyal para sa mga halaman na ito ay coniferous wood sa anyo ng sawdust at chips, na nagmumula sa mga kalapit na sawmills, kung saan ito ay nakuha sa pamamagitan ng paggiling sawmill waste - mga slab at slats - sa chippers. Sa ilang mga kaso, ang coniferous na panggatong ay pinutol din.

Ang pamamaraan para sa pagkuha ng monosaccharides sa naturang mga halaman ay ipinapakita sa Fig. 76.

Ang pinutol na kahoy na koniperus mula sa bodega ng hilaw na materyales ay pumapasok sa funnel ng gabay sa pamamagitan ng conveyor 1 2 at higit pa sa lalamunan

Wine hydrolyser 3. Ito ay isang patayong steel cylinder na may upper at lower cones at necks. Ang panloob na ibabaw ng naturang kagamitan sa hydrolysis natatakpan ng acid-resistant ceramic o graphite tile o brick na naayos sa isang layer ng kongkreto na 80-100 ang kapal mm. Ang mga tahi sa pagitan ng mga tile ay puno ng acid-resistant putty. Ang itaas at ibabang leeg ng hydrolyser ay protektado mula sa loob mula sa pagkilos ng mainit na dilute sulfuric acid sa pamamagitan ng isang layer ng acid-resistant bronze. Ang kapaki-pakinabang na dami ng naturang hydrolysates ay karaniwang 30-37 At3, ngunit kung minsan ang hydrolysates na may dami ng 18, 50 at 70 ay ginagamit din. m3. Ang panloob na diameter ng naturang mga hydrolysis device ay humigit-kumulang 1.5, at ang taas ay 7-13 m. Sa itaas na kono ng hydrolysis device sa panahon ng hydrolysis sa pamamagitan ng pipe 5 Ang dilute sulfuric acid na pinainit hanggang 160-200° ay ibinibigay.

Ang isang filter ay naka-install sa ibabang kono 4 upang piliin ang nagreresultang hydrolyzate. Ang hydrolysis sa naturang mga aparato ay pana-panahong isinasagawa.

Gaya ng nabanggit sa itaas, ang hydrolysis apparatus ay nilagyan ng mga durog na hilaw na materyales sa pamamagitan ng isang funnel ng gabay. Kapag naglo-load ng mga hilaw na materyales sa pamamagitan ng isang tubo 5 Ang dilute sulfuric acid na pinainit hanggang 70-90° ay ibinibigay, na binabasa ang hilaw na materyal, na nagtataguyod ng compaction nito. Sa ganitong paraan ng paglo-load sa 1 m3 Ang hydrolysis apparatus ay umaangkop sa halos 135 kg sup o 145-155 kg Mga chip, na kinakalkula bilang ganap na tuyong kahoy. Sa pagkumpleto ng paglo-load, ang mga nilalaman ng hydrolysis apparatus ay pinainit ng live na singaw na pumapasok sa ibabang kono nito. Sa sandaling maabot ang temperatura ng 150-170 °, ang 0.5-0.7% sulfuric acid, na pinainit hanggang 170-200 °, ay nagsisimulang dumaloy sa hydrolysis apparatus sa pamamagitan ng pipe 5. Sabay-sabay na nabuo ang hydrolyzate sa pamamagitan ng filter 4 nagsisimulang ilabas sa evaporator b. Ang reaksyon ng hydrolysis sa hydrolysis apparatus ay tumatagal mula 1 hanggang 3 oras. Ang mas maikli ang oras ng hydrolysis, mas mataas ang temperatura at presyon sa hydrolysis apparatus.

Sa panahon ng proseso ng hydrolysis, ang wood polysaccharides ay na-convert sa kaukulang monosaccharides, na natutunaw sa mainit na dilute acid. Upang maprotektahan ang mga monosaccharides mula sa pagkabulok habang mataas na temperatura ang hydrolyzate na naglalaman ng mga ito ay patuloy na inalis sa pamamagitan ng filter sa buong proseso ng pagluluto 4 At mabilis na pinalamig sa evaporator 6. Dahil, ayon sa mga kondisyon ng proseso, ang mga hilaw na materyales ng halaman ay hydrolyzed. ang hydrolysis apparatus ay dapat na puno ng likido sa lahat ng oras, ang tinukoy na antas e ay pinananatili ng mainit na acid na pumapasok sa pipe 5,

Ang pamamaraang ito ng trabaho ay tinatawag na percolation. Ang mas mabilis na percolation ay nangyayari, ibig sabihin, mas mabilis ang mainit na acid na dumadaloy sa pamamagitan ng hydrolysate, mas mabilis ang resultang asukal ay tinanggal mula sa reaksyon space at mas mababa ito decomposes. Sa kabilang banda, mas mabilis ang pagpasok, mas mainit na acid ang ginugugol sa pagluluto at mas mababa ang konsentrasyon ng asukal sa hydrolyzate at, nang naaayon, mas malaki ang pagkonsumo ng singaw at acid para sa pagluluto.

Sa pagsasagawa, upang makakuha ng sapat na mataas na ani ng asukal (sa isang matipid na katanggap-tanggap na konsentrasyon sa hydrolyzate), kinakailangan na pumili ng ilang karaniwang mga kondisyon ng percolation. Kadalasan humihinto sila sa isang ani ng asukal na 45-50% ng bigat ng ganap na tuyong kahoy na may konsentrasyon ng asukal sa hydrolyzate na 3.5-3.7% - Ang mga ito pinakamainam na kondisyon ang mga reaksyon ay tumutugma sa pagpili sa pamamagitan ng mas mababang filter mula sa hydrolyzappar - ta 12-15 m3 hydrolyzate bawat 1 T ganap na tuyong kahoy na na-load sa isang hydrolyser. Ang dami ng hydrolyzate na kinuha sa panahon ng pagluluto para sa bawat tonelada ng hydrolyzed na hilaw na materyal ay tinatawag na outflow hydromodule, at ito ay isa sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng rehimeng hydrolysis na ginagamit sa planta.

Sa panahon ng proseso ng percolation, ang isang tiyak na pagkakaiba sa presyon ay lumitaw sa pagitan ng upper at lower necks ng hydrolysis apparatus, na nag-aambag sa compression ng hilaw na materyal habang ang polysaccharides na nilalaman nito ay natutunaw.

Ang pag-compress ng hilaw na materyal ay humahantong sa katotohanan na sa pagtatapos ng pagluluto, ang natitirang undissolved lignin ay sumasakop sa dami ng halos 25% ng paunang dami ng hilaw na materyal. Dahil, ayon sa mga kondisyon ng reaksyon, ang likido ay dapat masakop ang hilaw na materyal, ang antas nito ay bumababa nang naaayon sa panahon ng proseso ng pagluluto. Ang pagsubaybay sa antas ng likido sa panahon ng proseso ng pagluluto ay isinasagawa gamit ang isang metro ng timbang 30, na nagpapakita ng pagbabago sa kabuuang timbang ng mga hilaw na materyales at likido sa hydrolysis apparatus.

Sa pagtatapos ng pagluluto, ang lignin ay nananatili sa apparatus, na naglalaman ng 1 kg tuyong bagay 3 kg palabnawin ang sulfuric acid, pinainit sa 180-190 °.

Ang lignin ay pinalabas mula sa hydrolysis apparatus sa isang cyclone 22 sa pamamagitan ng tubo 21. Para sa layuning ito, mabilis na buksan ang balbula 20, pagkonekta sa panloob na espasyo ng hydrolysis apparatus sa cyclone 22. Dahil sa mabilis na pagbaba ng presyon sa pagitan ng mga piraso ng lignin, ang sobrang init na tubig na nakapaloob dito ay agad na kumukulo, na gumagawa ng malalaking volume ng singaw. Ang huli ay sinira ang lignin at dinadala ito sa anyo ng isang suspensyon sa pamamagitan ng tubo 21 sa isang cyclone 22. Pipe 21 lumalapit sa cyclone nang tangential, dahil sa kung saan ang steam jet na may lignin, na nagmamadali sa bagyo, ay gumagalaw sa mga dingding, na nagsasagawa ng isang rotational na paggalaw. Ang lignin ay itinatapon patungo sa mga dingding sa gilid sa pamamagitan ng puwersang sentripugal at, nawawala ang bilis, nahuhulog sa ilalim ng bagyo. Ang singaw na napalaya mula sa lignin sa pamamagitan ng gitnang tubo 23 inilabas sa kapaligiran.

Bagyo 22 karaniwang isang patayong bakal na silindro na may dami na humigit-kumulang 100 m3, nilagyan ng side door 31 at umiikot na stirrer 25, na tumutulong sa pagbabawas ng lignin mula sa ilalim ng cyclone papunta sa isang belt o scraper conveyor 24.

Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, ang panloob na ibabaw ng mga cyclone ay minsan ay pinoprotektahan ng isang layer ng acid-resistant concrete. Gaya ng nabanggit sa itaas, sa panahon ng proseso ng percolation, ang pinainit na dilute sulfuric acid ay ibinibigay sa itaas na kono ng hydrolysis apparatus. Ito ay inihanda sa pamamagitan ng paghahalo sa isang acid-proof na panghalo 17 sobrang init na tubig na ibinibigay sa pamamagitan ng isang tubo 28, na may malamig na puro sulfuric acid na nagmumula sa isang tasa ng pagsukat 19 sa pamamagitan ng piston acid pump 18.

Dahil ang malamig na concentrated sulfuric acid ay bahagyang nakakasira ng bakal at cast iron, ang mga metal na ito ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng mga tangke, bomba at pipeline na nilayon para sa pag-iimbak at transportasyon nito sa mixer. Ang mga katulad na materyales ay ginagamit upang matustusan ang sobrang init na yodo sa panghalo. Upang maprotektahan ang mga dingding ng mixer mula sa kaagnasan, phosphor bronze, graphite o plastic mass - ginagamit ang fluoroplastic 4. Ang huling dalawa ay ginagamit para sa panloob na lining ng mga mixer at nagbibigay ng pinakamahusay na mga resulta.

Ang natapos na hydrolyzate mula sa hydrolyzate ay pumapasok sa evaporator 6 mataas na presyon. Ito ay isang bakal na sisidlan na nagpapatakbo sa ilalim ng presyon at may linya sa loob ng mga ceramic tile, tulad ng isang hydrolysis apparatus. May takip sa tuktok ng evaporator na may kapasidad na 6-8 l3. Ang presyon sa evaporator ay pinananatili sa 4-5 atm mas mababa kaysa sa hydrolysis apparatus. Dahil dito, ang hydrolyzate na pumapasok dito ay agad na kumukulo, bahagyang sumingaw, at lumalamig sa 130-140°. Ang nagresultang singaw ay nahihiwalay mula sa mga patak ng hydrolyzate at sa pamamagitan ng tubo 10 pumapasok sa reshofer (heat exchanger) 11, kung saan ito namumuo. Bahagyang pinalamig ang hydrolyzate mula sa evaporator 6 Ang pipe 7 ay pumapasok sa evaporator 8 mababang presyon, kung saan ito lumalamig sa 105-110° bilang resulta ng pagkulo sa mas mababang presyon, kadalasang hindi lalampas sa isang kapaligiran. Ang singaw na nabuo sa evaporator na ito sa pamamagitan ng tubo 14 ipinakain sa pangalawang driver 13, kung saan ito rin ay namumuo. Condensates mula sa mga reshuffer 11 at 13 naglalaman ng 0.2-0.3% furfural at ginagamit para sa paghihiwalay nito sa mga espesyal na pag-install, na tatalakayin sa ibaba.

Ang init na nakapaloob sa singaw na nag-iiwan sa mga evaporator 6 At 8, ginagamit sa pag-init ng tubig na pumapasok sa mixer 17. Para sa layuning ito mula sa tangke 16 nagpapalipat-lipat na bomba ng tubig 1b Ang mainit na tubig na nakuha mula sa departamento ng distillation ng planta ng hydrolysis ay ibinibigay sa reseller na may mababang presyon 13, kung saan ito umiinit mula 60-80° hanggang 100-110°. Pagkatapos ay kasama ang tubo 12 ang pinainit na tubig ay dumadaan sa isang high-pressure reseller 11, kung saan ang singaw sa temperatura na 130-140° ay pinainit hanggang 120-130°. Pagkatapos ang temperatura ng tubig ay tumaas sa 180-200° sa column ng pagpainit ng tubig 27. Ang huli ay isang patayong bakal na silindro na may ilalim at tuktok na takip na idinisenyo para sa isang gumaganang presyon ng 13-15 atm.

Ang singaw ay ibinibigay sa haligi ng mainit na tubig sa pamamagitan ng isang patayong tubo 26, sa dulo kung saan 30 pahalang na disk ang naayos 2b. Singaw mula sa tubo 26 dumadaan sa mga bitak sa pagitan ng mga indibidwal na disk sa isang haligi na puno ng tubig. Ang huli ay patuloy na pinapakain sa column sa pamamagitan ng lower fitting, na may halong singaw, pinainit sa isang naibigay na temperatura at sa pamamagitan ng pipe 28 pumapasok sa mixer 17.

Ang mga aparato ng hydrolysis ay naka-install sa isang espesyal na pundasyon sa isang hilera ng 5-8 piraso. Sa malalaking pabrika, nadodoble ang kanilang bilang at inilalagay sila sa dalawang hanay. Ang mga pipeline para sa hydrolyzate ay gawa sa pulang tanso o tanso. Ang mga kabit, na binubuo ng mga gate at valves, ay gawa sa phosphorus o passport bronze.

Ang paraan ng hydrolysis na inilarawan sa itaas ay batchwise. Sa kasalukuyan, ang mga bagong disenyo ng hydrolps ay sinusuri—tuloy-tuloy na mga aparato kung saan, gamit ang mga espesyal na feeder, ang dinurog na kahoy ay patuloy na pinapakain at lignin at hydrolyzate ay patuloy na inaalis.

Nagsasagawa na rin ng trabaho para i-automate ang mga batch hydrolysers. Ang kaganapang ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mas tumpak na sundin ang tinukoy na rehimen ng pagluluto at sa parehong oras ay ginagawang mas madali ang gawain ng mga tagapagluto.

Acid hydrolyzate mula sa low pressure evaporator 8 (Larawan 76) sa pamamagitan ng tubo 9 ipinakain sa kagamitan para sa kasunod na pagproseso nito. Ang temperatura ng naturang hydrolyzate ay 95-98°. Naglalaman ito ng (sa%):

Sulfuric acid. . . …………………………………………………………………………………………………………….. 0.5 -0.7:

Hexoses (glucose, mannose, galactose)……………………………………………………….. 2.5 -2.8;

Pentose (xylose, arabinose)……………………………………………………………………………………. 0.8 -1.0;

Mga pabagu-bagong organikong acid (formic, acetic) ………………………………….. 0.24-0.30;

Non-volatile organic acids (levulinic acid). . 0.2 -0.3;

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

Oxymethylfurfural……………………………………………………………………………………. 0.13-0.16;

Methanol. ……………………………………………………………………………………………………………………….. 0.02-0.03

Ang hydrolysate ay naglalaman din ng mga colloidal substance (lignin, dextrins), ash substance, terpenes, resins, atbp. Ang nilalaman ng monosaccharides sa hydrolysates ng halaman sa panahon ng tumpak na pag-aaral ng kemikal ay tinutukoy ng quantitative paper chromatography.

Sa mga laboratoryo ng pabrika, para sa mabilis na pagtukoy ng mga asukal, ang kanilang kakayahan sa isang alkalina na kapaligiran upang mabawasan ang mga kumplikadong compound ng tansong oksido na may pagbuo ng cuprous oxide ay ginagamit:

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

Batay sa dami ng cuprous oxide na nabuo, ang co-i-fission ng monosaccharides sa solusyon ay kinakalkula.

Ang pamamaraang ito para sa pagtukoy ng mga asukal ay may kondisyon, kaya Kasama ng monosaccharides, ang copper oxide ay nababawasan din sa oxide ng furfural, hydroxymethylfurfural, dextrins, at colloidal lignin. Ang mga impurities na ito ay nakakasagabal sa pagtukoy ng tunay na nilalaman ng asukal ng hydrolysates. Ang pangkalahatang error dito ay umabot sa 5-8%. Dahil ang pagwawasto para sa mga impurities na ito ay nangangailangan ng maraming paggawa, kadalasan ay hindi ito ginagawa, at ang mga resultang sugars, hindi katulad ng monosaccharides, ay tinatawag na pagbabawas ng mga sangkap o dinaglat bilang RS. Sa mga kondisyon ng pabrika, ang dami ng asukal na ginawa sa hydrolyzate ay isinasaalang-alang sa tonelada ng mga radioactive substance.

Upang makabuo ng ethyl alcohol, ang mga hexoses (glucose, mannose at galactose) ay pina-ferment ng mga yeast na gumagawa ng alkohol - Saccharomyces o Schizosaccharomycetes.

Summary equation para sa alcoholic fermentation ng hexoses

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

Ipinapakita na sa prosesong ito, ayon sa teorya para sa bawat 100 kg ang asukal ay dapat na 51.14 kg, o mga 64 l 100% ethyl alcohol at mga 49 kg carbon dioxide.

Kaya, sa panahon ng alcoholic fermentation ng hexoses, dalawang pangunahing produkto ang nakukuha sa halos pantay na dami: ethanol at carbon dioxide. Upang maisagawa ang prosesong ito, ang mainit na acid hydrolyzate ay dapat na sumailalim sa sumusunod na pagproseso:

1) neutralisasyon; 2) paglabas mula sa mga nasuspinde na solids; 3) paglamig sa 30°; 4) pagpapayaman ng hydrolyzate na may mga nutrients na kinakailangan para sa buhay ng lebadura.

Ang acid hydrolyzate ay may pH=1 -1.2. Ang isang daluyan na angkop para sa pagbuburo ay dapat na may pH = 4.6-5.2. Upang maibigay ang kinakailangang kaasiman sa hydrolysate, ang libreng sulfuric acid na nilalaman nito at isang makabuluhang bahagi ng mga organic na acid ay dapat na neutralisahin. Kung ang lahat ng mga acid na nilalaman sa hydrolyzate ay conventionally na ipinahayag sa sulfuric acid, pagkatapos ay ang konsentrasyon nito ay tungkol sa 1%. Ang natitirang acidity ng hydrolyzate sa pH = 4.6-5.2 ay tungkol sa 0.15%.

Samakatuwid, upang makuha ang kinakailangang konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa hydrolyzate, 0.85% ng mga acid ay dapat na neutralisahin. Sa kasong ito, ang libreng asupre, formic at bahagi ng acetic acid ay ganap na neutralisahin. Ang Levulinic acid at isang maliit na bahagi ng acetic acid ay nananatiling libre.

Ang hydrolyzate ay neutralized na may lime milk, i.e., isang suspensyon ng calcium oxide hydrate sa tubig na may konsentrasyon na 150-200 g ng CaO bawat litro.

Ang pamamaraan para sa paghahanda ng lime milk ay ipinapakita sa Fig. 77.

Ang Quicklime CaO ay patuloy na pinapakain sa feed hopper ng isang umiikot na lime extinguishing drum 34. Kasabay nito, ang kinakailangang dami ng tubig ay ibinibigay sa drum. Kapag umiikot ang drum, ang quicklime ay nagbubuklod ng tubig at nagiging calcium oxide hydrate. Ang huli ay nakakalat sa tubig, na bumubuo ng isang suspensyon. Ang hindi gumagalaw na mga piraso ng dayap ay inihihiwalay mula sa gatas ng dayap sa dulo ng drum at itinatapon sa isang troli. Ang gatas ng apog kasama ng buhangin ay dumadaloy sa tubo patungo sa separator ng buhangin 35. Ang huli ay isang pahalang na matatagpuan na labangan ng bakal na may mga nakahalang partisyon at isang paayon na baras na may mga blades.

Ang lime milk sa apparatus na ito ay dahan-dahang dumadaloy mula kanan pakaliwa at higit pa sa kahabaan ng tubo 36 nagsasama sa isang koleksyon 2.

Ang buhangin ay dahan-dahang naninirahan sa pagitan ng mga partisyon ng sand separator at inalis mula sa apparatus gamit ang mabagal na umiikot na mga blades. Bago ang lime milk ay pumasok sa neutralizer, ito ay halo-halong may isang naibigay na halaga ng ammonium sulfate, ang solusyon kung saan nagmumula sa tangke 37. Kapag ang lime milk ay hinaluan ng ammonium sulfate, nangyayari ang reaksyon

Ca (OH)3 + (NH4)2 S04-> CaS04 + 2 NH, OH, bilang resulta kung saan ang bahagi ng dayap ay nakagapos ng sulfuric acid ng ammonium sulfate at mga kristal ng mahinang natutunaw na calcium sulfate dihydrate CaS04-2H20 ay nabuo . Kasabay nito, ang ammonia ay nabuo, na natitira sa lime milk sa isang dissolved state.

Ang mga maliliit na kristal ng dyipsum na nasa lime milk sa panahon ng kasunod na neutralisasyon ay mga sentro ng pagkikristal ng nagresultang dyipsum at nagpoprotekta laban sa pagbuo ng mga supersaturated na solusyon nito sa neutralized hydrolyzate. Ang kaganapang ito ay mahalaga sa panahon ng kasunod na paglilinis ng alkohol mula sa mash, dahil ang mga supersaturated na solusyon sa dyipsum sa mash ay nagiging sanhi ng dyipsum ng mga haligi ng mash at mabilis na hindi paganahin ang mga ito. Ang pamamaraang ito ng trabaho ay tinatawag na neutralisasyon na may direksyon na pagkikristal ng dyipsum.

Kasabay ng lime milk sa neutralizer 5 Ang isang bahagyang acidic na may tubig na katas ng superphosphate ay inihahain mula sa isang panukat na pitsel. 38.

Ang mga asin ay idinagdag sa neutralizer sa rate na 0.3 kg ammonium sulfate at 0.3 kg superphosphate bawat 1 m3 hydrolyzate.

Neutralizer 5 (kapasidad 35-40 m 3) ay isang tangke ng bakal na may linya na may acid-resistant na ceramic tile at nilagyan ng mga vertical mixer at brake blades na nakadikit sa mga dingding ng tangke. Ang neutralisasyon sa mga halaman ng hydrolysis ay dati nang isinasagawa nang pana-panahon. Sa kasalukuyan, ito ay pinapalitan ng mas advanced na tuloy-tuloy na neutralisasyon. Sa Fig. 77 ay nagpapakita ng huling diagram. Ang proseso ay isinasagawa sa dalawang serye na konektado sa neutralizer 5 at 6, na may parehong aparato. Ang acid hydrolyzate ay patuloy na pinapakain sa pamamagitan ng pipe 1 sa unang neutralizer, kung saan ang lime milk at nutrient salts ay sabay na ibinibigay. Ang pagkakumpleto ng neutralisasyon ay sinusubaybayan sa pamamagitan ng pagsukat ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions gamit ang potentiometer 3 na may antimony o glass electrode 4. Patuloy na nire-record ng potentiometer ang pH ng hydrolyzate at awtomatikong inaayos ito sa loob ng tinukoy na mga limitasyon sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga electrical impulses sa isang reversible motor na konektado sa isang shut-off valve sa pipe na nagbibigay ng lime milk sa unang neutralizer. Sa mga neutralizer, ang reaksyon ng neutralisasyon ay nangyayari nang medyo mabilis at ang proseso ng pagkikristal ng dyipsum mula sa isang supersaturated na solusyon ay nangyayari nang medyo mabagal.

Samakatuwid, ang rate ng daloy ng likido sa pamamagitan ng pag-install ng neutralisasyon ay tinutukoy ng pangalawang proseso, na nangangailangan ng 30-40 min.

Pagkatapos ng panahong ito, ang neutralized hydrolyzate, na tinatawag na "neutralizate," ay pumapasok sa semi-continuous o tuluy-tuloy na settling tank 7.

Ang semi-continuous na proseso ay binubuo ng katotohanan na ang neutralizer ay patuloy na dumadaloy sa settling tank, at ang dyipsum na naninirahan sa ilalim ay pana-panahong inaalis habang ito ay naipon.

Sa patuloy na operasyon ng settling tank, ang lahat ng mga operasyon ay patuloy na isinasagawa. Bago i-drain ang putik sa imburnal 8 sa receiver ito ay karagdagang hugasan ng tubig. Huling paraan dahil sa ilang kahirapan sa produksyon, hindi pa ito malawak na ginagamit.

Ang gypsum sludge mula sa isang settling tank ay karaniwang binubuo ng kalahating calcium sulfate dihydrate at kalahating lignin at humic substance na naayos mula sa hydrolyzate. Sa ilang mga hydrolysis plant, ang gypsum sludge ay inaalis ng tubig, pinatuyo at pinaputok sa gusali ng alabastro. Na-dehydrate ang mga ito sa mga filter ng drum vacuum, at pinatuyo at pinaputok sa mga umiikot na drum kiln na pinainit ng mga flue gas.

Ang neutralized na produkto, na napalaya mula sa nasuspinde na mga particle, ay pinalamig sa refrigerator bago ang pagbuburo 10 (Larawan 77) mula 85 hanggang 30°. Para sa layuning ito, kadalasang ginagamit ang mga spiral o plate heat exchangers, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na koepisyent ng paglipat ng init at maliliit na sukat. Sa panahon ng paglamig, ang mga sangkap na tulad ng alkitran ay inilabas mula sa neutralizer, na tumira sa mga dingding ng mga heat exchanger at unti-unting nakakahawa sa kanila. Para sa paglilinis, ang mga heat exchanger ay pana-panahong pinapatay at hinuhugasan ng isang 2-4% na mainit na tubig na solusyon ng caustic soda, na natutunaw ang mga resinous at humic substance.

Neutralized, purified at cooled hydrolysate.

Ang wood wort ay fermented na may espesyal na spnrt-forming yeasts acclimatized sa kapaligiran na ito. Nagaganap ang fermentation ayon sa tuluy-tuloy na pamamaraan sa isang baterya ng mga fermentation tank na konektado sa serye 11 At 12.

Ang yeast suspension, na naglalaman ng humigit-kumulang 80-100 g ng compressed yeast kada litro, ay ibinibigay sa tuluy-tuloy na stream sa pamamagitan ng pipe 15 sa lebadura 44 at pagkatapos ay sa itaas na bahagi ng una, o ulo, fermentation tank 11. Ang pinalamig na wood wort ay ipinakain sa lebadura nang sabay-sabay sa suspensyon ng lebadura. Para sa bawat cubic meter ng yeast suspension, 8-10 m3 ng wort ang pumapasok sa fermentation tank.

Mga yeast na nakapaloob sa isang hexose medium Sakharov, Gamit ang isang sistema ng mga enzyme, sinisira nila ang mga asukal, na bumubuo ng ethyl alcohol at carbon dioxide. Ang ethyl alcohol ay pumapasok sa nakapalibot na likido, at ang carbon dioxide ay inilabas sa ibabaw ng yeast sa anyo ng maliliit na bula, na unti-unting tumataas ang volume, pagkatapos ay unti-unting lumutang sa ibabaw ng vat, na dinadala ang yeast na nakadikit sa sila.

Kapag nadikit ang mga ito sa ibabaw, ang mga bula ng carbon dioxide ay sumabog, at ang mga yeast na mayroon tiyak na gravity 1.1, ibig sabihin, mas malaki kaysa sa wort (1.025), lumubog hanggang sa muli silang itinaas sa ibabaw ng carbon dioxide. Ang patuloy na pagtaas-baba ng paggalaw ng lebadura ay nagtataguyod ng paggalaw ng mga likidong alon sa tangke ng pagbuburo, na lumilikha ng pagkabalisa o "pagbuburo" ng likido. Ang carbon dioxide na inilabas sa ibabaw ng likido mula sa mga tangke ng pagbuburo sa pamamagitan ng isang tubo 13 ay ibinibigay sa isang halaman para sa paggawa ng likido o solidong carbon dioxide, na ginagamit upang makagawa ng mga produktong kemikal (halimbawa, urea) o inilabas sa atmospera.

Ang bahagyang fermented wood wort kasama ang yeast ay inilipat mula sa head fermentation tank patungo sa tail tank 12, Kung saan nagtatapos ang pagbuburo. Dahil ang konsentrasyon ng mga asukal sa tail vat ay maliit, ang pagbuburo sa loob nito ay hindi gaanong matindi, at ang ilan sa lebadura, nang walang oras upang bumuo ng mga bula ng carbon dioxide, ay naninirahan sa ilalim ng vat. Upang maiwasan ito, ang sapilitang paghahalo ng likido sa mga stirrer o centrifugal pump ay madalas na nakaayos sa tailing tank.

Ang fermented o fermented na likido ay tinatawag na mash. Sa pagtatapos ng pagbuburo, ang mash ay inilipat sa separator 14, nagtatrabaho sa prinsipyo ng isang centrifuge. Ang mash na nakapasok dito, kasama ang lebadura na nasuspinde dito, ay nagsisimulang umikot sa bilis na 4500-6000 rpm. Ang puwersa ng sentripugal dahil sa pagkakaiba sa mga tiyak na gravity ng mash at yeast ay naghihiwalay sa kanila. Hinahati ng separator ang likido sa dalawang stream: ang mas malaki, na hindi naglalaman ng lebadura, ay pumapasok sa funnel 16 at ang mas maliit, na naglalaman ng lebadura, ay dumadaloy sa funnel papunta sa tubo 15. Karaniwan ang unang daloy ay 8-10 beses na mas malaki kaysa sa pangalawa. Sa pamamagitan ng tubo 15 ang suspensyon ng lebadura ay ibinalik sa tangke ng pagbuburo ng ulo 11 Sa pamamagitan ng lebadura 44. Ang wort, itinapon at pinalaya mula sa lebadura, ay kinokolekta sa isang intermediate na koleksyon ng mash 17.

Sa tulong ng mga separator, ang lebadura ay patuloy na nagpapalipat-lipat sa isang saradong sistema ng halaman ng pagbuburo. Produktibidad ng separator 10- 35 m3/oras.

Sa panahon ng pagbuburo at lalo na sa panahon ng paghihiwalay, ang bahagi ng humic colloid na nakapaloob sa wood wort ay namumuo, na bumubuo ng mabibigat na mga natuklap na dahan-dahang tumira sa ilalim ng mga tangke ng fermentation. May mga kabit sa ilalim ng mga tangke kung saan ang sediment ay pana-panahong dini-discharge sa imburnal.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang teoretikal na ani ng alkohol bawat 100 kg Ang fermented hexoses ay 64 l. Gayunpaman, halos dahil sa edukasyon dahil sa Sakharov by-products (glycerin, acetaldehyde, succinic acid, atbp.), pati na rin dahil sa pagkakaroon ng mga impurities na nakakapinsala sa yeast sa wort, ang yield ng alkohol ay 54-56 l.

Upang makakuha ng mahusay na ani ng alkohol, kinakailangan na panatilihing aktibo ang lebadura sa lahat ng oras. Upang gawin ito, dapat mong maingat na mapanatili ang tinukoy na temperatura ng pagbuburo, ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions, ang kinakailangang kadalisayan ng wort at iwanan ito sa mash bago ipasok ito sa separator. malaking bilang ng hexose, ang tinatawag na "mababang grado" (karaniwan ay hindi hihigit sa 0.1% na asukal sa solusyon). Dahil sa pagkakaroon ng unfermented yeast, ang yeast ay nananatili sa aktibong anyo sa lahat ng oras.

Paminsan-minsan, ang hydrolysis plant ay itinitigil gaya ng nakaplano - bilang pag-iingat o malaking pagsasaayos. Sa panahong ito, ang lebadura ay dapat panatilihing buhay. Upang gawin ito, ang suspensyon ng lebadura ay pinalapot gamit ang mga separator at ibinuhos ng malamig na wood wort. Sa mababang temperatura, ang pagbuburo ay bumagal nang husto at ang lebadura ay kumonsumo ng mas kaunting asukal.

Ang mga tangke ng fermentation na may kapasidad na 100-200 m3 ay kadalasang gawa sa sheet steel o, mas madalas, reinforced concrete. Ang tagal ng pagbuburo ay depende sa konsentrasyon ng lebadura at mula 6 hanggang 10 oras. Kinakailangan na subaybayan ang kadalisayan ng kultura ng produksyon ng lebadura at protektahan ito mula sa impeksyon ng mga dayuhang nakakapinsalang microorganism. Para sa layuning ito, ang lahat ng kagamitan ay dapat panatilihing malinis at pana-panahong isterilisado. Ang pinakasimpleng paraan ng isterilisasyon ay pagpapasingaw sa lahat ng kagamitan at lalo na sa mga pipeline at pump na may live steam.

Sa pagtatapos ng pagbuburo at paghihiwalay ng lebadura, ang alcohol mash ay naglalaman ng 1.2 hanggang 1.6% ethyl alcohol at mga 1% pentose. Sakharov.

Ang alkohol ay nakahiwalay sa mash, nililinis at pinalakas sa isang three-column mash rectification apparatus na binubuo ng mash 18, pagwawasto 22 at methanol 28 mga hanay (Larawan 77).

Mash mula sa koleksyon 17 pumped sa pamamagitan ng isang heat exchanger 41 papunta sa feeding plate ng mash column 18. Sa pag-agos pababa sa mga plato ng kumpletong bahagi ng mash column, ang mash ay nakatagpo ng tumataas na singaw sa daan nito. Ang huli, unti-unting pinayaman ng alkohol, ay pumasa sa itaas, nagpapalakas na bahagi ng haligi. Ang mash na umaagos pababa ay unti-unting napalaya mula sa alkohol, at pagkatapos ay mula sa pa rin na bahagi ng haligi 18 sa pamamagitan ng tubo 21 papunta sa heat exchanger 41, kung saan pinapainit nito ang mash na pumapasok sa column sa 60-70C. Susunod, ang mash ay pinainit hanggang 105° sa column na may live na singaw na dumaan sa isang tubo 20. Ang mash na napalaya mula sa alkohol ay tinatawag na stillage. Sa pamamagitan ng tubo 42 Ang stillage ay umaalis sa stillage heat exchanger 41 at ipinadala sa yeast workshop para kumuha ng feed yeast mula sa mga pentose. Ang prosesong ito ay tatalakayin nang detalyado sa ibang pagkakataon.

Ang haligi ng mash sa itaas na bahagi ng reinforcing ay nagtatapos sa isang reflux condenser 19, kung saan ang mga singaw ng pinaghalong iodine-alcohol na nagmumula sa itaas na plato ng haligi ay pinalapot.

Sa 1 m3 ng mash sa temperatura na 30°, humigit-kumulang 1 m3 ng carbon dioxide na nabuo sa panahon ng pagbuburo ay natutunaw. Kapag pinainit ang brew sa isang heat exchanger 41 at may live na singaw sa ibabang bahagi ng mash column, ang natunaw na carbon dioxide ay inilalabas at, kasama ng singaw ng alkohol, ay tumataas sa nagpapalakas na bahagi ng column at pagkatapos ay sa reflux condenser 19. Ang mga di-condensable na gas ay pinaghihiwalay sa pamamagitan ng mga air vent na naka-install sa mga alcohol condensate pipeline pagkatapos ng mga refrigerator. Ang mga fraction na mababa ang kumukulo na binubuo ng alkohol, aldehydes at eter ay dumadaan sa isang reflux condenser 19 at tuluyang mag-condense sa refrigerator 39u Mula sa kung saan sila dumadaloy pabalik sa haligi sa anyo ng reflux sa pamamagitan ng isang water seal 40. Mga non-condensable na gas na binubuo ng carbon dioxide bago umalis sa refrigerator 39 dumaan sa isang karagdagang condenser o hinuhugasan sa isang scrubber na may tubig upang makuha ang mga huling labi ng singaw ng alkohol.

Sa itaas na mga plato ng haligi ng mash, ang likidong bahagi ay naglalaman ng 20-40% na alkohol.

Condensate sa pamamagitan ng pipe 25 pumapasok sa feed plate ng column ng distillation 22. Ang column na ito ay gumagana katulad ng mash column, ngunit sa mas mataas na konsentrasyon ng alkohol. Sa ilalim ng column na ito sa pamamagitan ng pipe 24 Ang live steam ay ibinibigay, na unti-unting kumukulo ng alkohol mula sa alcohol condensate na dumadaloy sa ilalim ng column. Ang likidong napalaya mula sa alkohol, na tinatawag na luther, sa pamamagitan ng isang tubo 23 bumaba sa kanal. Ang nilalaman ng alkohol sa stillage at luther ay hindi hihigit sa 0.02%.

Ang isang reflux condenser ay naka-install sa itaas ng itaas na plato ng haligi ng paglilinis 26. Ang mga singaw na hindi na-condensed dito ay sa wakas ay na-condensed sa condenser 26a at dumaloy pabalik sa column. Ang bahagi ng mga fraction na mababa ang kumukulo ay kinuha sa pamamagitan ng isang tubo 43 sa anyo ng isang eter-aldehyde fraction, na ibinalik sa mga fermentation tank kung hindi ito ginagamit.

Upang palayain ang ethyl alcohol mula sa pabagu-bago ng isip na mga organic na asido, ito ay pinapakain sa haligi mula sa tangke. 45 10% sodium hydroxide solution, na neutralisahin ang mga acid sa gitnang mga plato ng nagpapalakas na bahagi ng haligi. Sa gitnang bahagi ng haligi ng distillation, kung saan ang lakas ng alkohol ay 45-50%, ang mga fusel oil ay naipon at dinadala sa pamamagitan ng isang tubo. 46. Ang mga fusel oil ay pinaghalong mas mataas na alkohol (butyl, propyl, amyl) na nabuo mula sa mga amino acid.

Ang ethyl alcohol, na napalaya mula sa mga ester at aldehydes, pati na rin ang mga fusel oil, ay pinili gamit ang isang suklay mula sa itaas na mga plato ng nagpapalakas na bahagi ng haligi ng distillation at sa pamamagitan ng isang tubo 27 pumapasok sa feed plate ng methanol column 28. Ang hilaw na alkohol na nagmumula sa column ng distillation ay naglalaman ng humigit-kumulang 0.7% methyl alcohol, na nabuo sa panahon ng hydrolysis ng mga materyales ng halaman at, kasama ang mga monosaccharides, ay napunta sa wood wort.

Sa panahon ng pagbuburo ng mga hexoses, ang methyl alcohol ay hindi nabuo. Sa pamamagitan ng teknikal na mga detalye para sa ethyl alcohol na ginawa ng hydrolysis plants, dapat itong maglaman ng hindi hihigit sa 0.1% methyl alcohol. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang methyl alcohol ay pinakamadaling mahihiwalay sa hilaw na alkohol kapag ang nilalaman ng tubig nito ay minimal. Para sa kadahilanang ito, ang hilaw na alak na may pinakamataas na lakas (94-96% ethanol) ay ibinibigay sa haligi ng methanol. Imposibleng makakuha ng ethyl alcohol sa itaas ng 96% sa maginoo na mga haligi ng distillation, dahil ang konsentrasyon na ito ay tumutugma sa komposisyon ng hindi hiwalay na kumukulong tubig-alkohol na pinaghalong.

Sa isang methanol column, ang mababang-boiling fraction ay methanol, na tumataas sa tuktok ng column at pinalakas sa reflux condenser 29 at sa pamamagitan ng tubo 30 ay pinalabas sa mga koleksyon ng fraction ng methanol na naglalaman ng humigit-kumulang 80% methanol. Upang makagawa ng komersyal na 100% methanol, ang pangalawang haligi ng methanol ay naka-install, hindi ipinapakita sa Fig. 77.

Ang ethyl alcohol, na dumadaloy sa mga plato, ay nahuhulog sa ibabang bahagi ng haligi ng methanol 28 at sa pamamagitan ng tubo 33 nagsasama sa mga receiver tapos na mga produkto. Ang haligi ng methanol ay pinainit ng tahimik na singaw sa isang remote heater 31, na naka-install sa paraang, ayon sa prinsipyo ng pakikipag-usap sa mga sisidlan, ang puwang ng inter-tube nito ay puno ng alkohol. Ang singaw ng tubig na pumapasok sa pampainit ay nagpapainit ng alkohol hanggang sa kumulo at ang mga nagresultang singaw ng alkohol ay ginagamit upang painitin ang haligi. Singaw na pumapasok sa pampainit 31, condenses sa loob nito at sa anyo ng condensate ay ibinibigay sa malinis na mga koleksyon ng tubig o pinatuyo sa alkantarilya.

Ang dami at lakas ng nagreresultang ethyl alcohol ay sinusukat sa mga espesyal na kagamitan (flashlight, control projectile, alcohol meter). Mula sa tangke ng pagsukat, ang ethyl alcohol ay ibinibigay ng isang steam pump sa labas ng pangunahing gusali - sa mga nakatigil na tangke na matatagpuan sa bodega ng alkohol. Mula sa mga tangke na ito, kung kinakailangan, ang komersyal na ethyl alcohol ay ibinubuhos sa mga tangke ng tren, kung saan dinadala ito sa mga lugar ng pagkonsumo.

Inilarawan sa itaas teknolohikal na proseso ginagawang posible na makatanggap mula sa 1 T ganap na tuyo coniferous wood 150-180 l 100% ethyl alcohol. Kasabay nito, sa pamamagitan ng 1 dkl pag-inom ng alak

Ganap na tuyo ang kahoy sa kg. . . . . 55-66;

TOC o "1-3" h z sulfuric acid - moaoidrate in kg … . 4,5;

Quicklime, 85% in kg…………………………………………………. 4,3;

Pares ng teknolohikal na 3- at 16-atmospheric

Sa megacalories. …………………………………………………………………………….. 0.17-0.26;

Tubig sa m3……………………………………………………………………………………. 3.6;

Elekgrozner sa kWh…………………………………………………………………….. 4,18

Ang taunang kapasidad ng isang hydrolysis-alcohol plant na may average na kapasidad para sa alkohol ay 1 -1.5 milyon. nagbigay. Sa mga pabrika na ito, ang pangunahing produkto ay ethyl alcohol. Tulad ng nabanggit na, sa parehong oras, ang solid o likidong carbon dioxide, furfural, feed yeast, at mga produktong pagproseso ng lignin ay ginawa mula sa pangunahing basura ng produksyon sa hydrolysis-alcohol plant. Ang mga produktong ito ay tatalakayin pa.

Sa ilang mga halaman ng hydrolysis na gumagawa ng furfural o xylitol bilang pangunahing produkto, pagkatapos ng hydrolysis ng mga hemicellulose na mayaman sa pentose, nananatili ang isang mahirap na hydrolyze na residue, na binubuo ng cellulose at lignin at tinatawag na cellolignin.

Maaaring i-hydrolyzed ang cellolignin sa pamamagitan ng paraan ng percolation tulad ng inilarawan sa itaas, at ang resultang hexose hydrolyzate, kadalasang naglalaman ng 2-2.5% Sugars, ay maaaring iproseso ayon sa pamamaraang inilarawan sa itaas upang maging teknikal na ethyl alcohol o feed yeast. Ayon sa pamamaraang ito, pinoproseso ang mga cotton husks, corn cobs, oak stubs, sunflower husks, atbp. proseso ng pagmamanupaktura ay kumikita lamang sa ekonomiya sa murang hilaw na materyales at gasolina.

Ang mga halamang hydrolysis-alcohol ay karaniwang gumagawa ng teknikal na ethyl alcohol, na ginagamit para sa kasunod na pagproseso ng kemikal. Gayunpaman, kung kinakailangan, ang alkohol na ito
Ito ay medyo madaling dalisayin sa pamamagitan ng karagdagang pagwawasto at oksihenasyon na may isang alkaline permanganate solution. Pagkatapos ng naturang paglilinis, ang ethyl alcohol ay angkop para sa mga layunin ng pagkain.

Ang paggawa ng ethyl alcohol mula sa sawdust biomass ay isinasagawa sa tatlong paraan:

sa pamamagitan ng hydrolysis ng sawdust wood na sinusundan ng fermentation ng hydrolyzate na may naaangkop na yeast sa ethanol,

gasification ng kahoy, sawdust at iba pang solidong basura ng sambahayan sa pamamagitan ng pyrolysis na may pagbuo ng synthesis gas (CO + H2) at kasunod na pagbuburo ng synthesis gas ng naaangkop na bakterya sa ethanol,

pyrolysis decomposition ng sawdust at solid waste na may pagbuo ng synthesis gas, produksyon ng methyl alcohol mula sa synthesis gas at kasunod na catalytic conversion ng methanol sa ethanol (homogenization reaction).

Sa paraan ng hydrolysis, magiging 200 litro lamang ang makukuhang alak mula sa 1 toneladang sawdust. At sa paraan ng pagpoproseso ng pyrolysis, ang magiging ani ng alkohol ay 400 litro mula sa 1 toneladang sawdust. At ang halaga ng produksyon ng alkohol sa pangalawang kaso ay 10 rubles / litro at depende sa sukat ng produksyon at ang halaga ng sup.

Paghahambing iba't ibang uri mga biofuel

Mga biofuel	Taunang ani mula sa 1 ektarya ng lupa	Biofuel = Katumbas	Presyo
Langis ng rapeseed	1,480 litro	1 litro = 0.96 litro ng Diesel	1.18 Euro (Mayo 2008)
Rapeseed Oil Methyl Ester (Biodiesel)	1,550 litro	1 litro = 0.91 litro ng Diesel	1.40 Euro (Hunyo 2008)
Bioethanol	2,560 litro	1 litro = 0.65 litro ng gasolina
Biomass hanggang likido BtL	4 030 litro	1 litro = 0.97 litro ng Diesel
Biomethane	3,540 kilo	1 kg = 1.40 litro ng gasolina	0.93 Euro (Hunyo 2008)

Batay sa mga datos na ito, maaari nating tapusin na ang paggawa ng microbiological ng ethanol mula sa mga produktong biomass gasification sa pamamagitan ng pyrolysis ay mas matipid.

Mga katangiang pisikal, paglitaw sa kalikasan at istraktura ng cellulose/fiber.

Ang wood cellulose, o fiber, ay isang polysaccharide, na siyang pangunahing sangkap kung saan itinayo ang mga dingding ng mga selula ng halaman (cellulose - cell). Ang hibla ay ang pangunahing bahagi ng kahoy (hanggang sa 70%), na matatagpuan sa shell ng mga prutas, buto, atbp. at hindi matatagpuan sa mga organismo ng hayop. Ang hibla ay isang solidong fibrous substance na hindi matutunaw sa tubig o karaniwang mga organikong solvent.

Ang koton ay halos purong hibla; Ang mga hibla ng flax at abaka ay pangunahing binubuo din ng hibla; hibla sa kahoy ay tungkol sa 50%. papel, mga tela ng cotton- Ito ay mga produktong hibla. Marami ang naglalaman ng hibla produktong pagkain(harina, cereal, patatas, gulay)

Karaniwan, ang hibla sa kahoy ay sinamahan ng tinatawag na hemicelluloses (semi-fiber) - polysaccharides na nabuo ng pentoses (pentosans) at may komposisyon (C5H8O4)x, pati na rin ang mga hexoses tulad ng mannose (mannans) o galactose (galactans). Bilang karagdagan, ang kahoy ay naglalaman ng lignin - isang napaka-komplikadong sangkap na naglalaman ng anim na miyembro na mga singsing na benzene...

mesa. Component komposisyon ng aspen wood at straw, % trigo

Mga hilaw na materyales	Selulusa	Lignin	Hemicellulose	Extractives	Ash
dayami ng trigo	48,7	21,4	23,2
Karaniwang aspen	46,3	21,8	24,0

Ang molekular na timbang ng hibla ay malaki at umabot sa ilang milyon. Tulad ng almirol, ang mga molekula ng hibla ay binubuo ng mga yunit ng C6H10O5. Mayroong mula sa ilang daan hanggang ilang sampu-sampung libo ng mga naturang yunit sa mga molekulang hibla. Samakatuwid, ang komposisyon ng hibla ay ipinahayag, tulad ng almirol, sa pamamagitan ng formula (C6H10O5)

n. Sa istraktura nito, ang hibla, gayunpaman, ay naiiba sa almirol dahil ang istraktura ng mga molekula ng hibla ay walang sanga, ngunit isang istraktura na tulad ng sinulid, bilang isang resulta kung saan ang hibla ay maaaring bumuo ng mga hibla.

Ang pag-aaral ng fiber esterification reactions (tingnan sa ibaba) ay humahantong sa konklusyon na ang bawat C 6 H 10 O 5 unit ay naglalaman ng tatlong hydroxyl group. Sa batayan na ito, ang molecular formula ng fiber ay inilalarawan bilang mga sumusunod:

Mga katangian ng kemikal at ang paggamit ng hibla. Sa normal na temperatura, ang hibla ay hindi apektado ng dilute acids at alkalis, ngunit ang mga concentrated acid ay naaapektuhan.

Kung ang isang bukol ng cotton wool (fiber) ay inilagay sa pinaghalong puro acids - nitric at sulfuric (kinakailangan bilang isang ahente ng pag-alis ng tubig) sa loob ng 8-10 minuto, isang reaksyon ng esterification ang magaganap: isang ester ng fiber at nitric acid ay makuha - nitro-fiber. Sa pamamagitan ng hitsura Ang nitrofiber ay halos hindi naiiba sa ordinaryong hibla, ngunit kapag nag-apoy sa hangin, agad itong nasusunog (isang bukol ng nitrated cotton wool, kapag sinunog sa palad, walang oras upang sunugin ito), kapag pinainit sa isang nakakulong na espasyo at mula sa pagsabog , sumasabog ito. Depende sa bilang ng mga esterified hydroxyl group, ang mga marshmallow na may iba't ibang nilalaman ng nitrogen ay nabuo. Ang kumpletong nitration ng fiber ay humahantong sa pagbuo ng trinitrocellulose:

Kapag pinainit ng mga dilute acid, ang hibla, tulad ng starch, ay sumasailalim sa hydrolysis, sa huli ay nagiging glucose:

(C 6 H 10 O 5) n +

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

Ang mga produkto ng cellulose/fiber processing sa pamamagitan ng hydrolysis ay nakakahanap ng iba't ibang aplikasyon (Tingnan ang figure. Structure at processing ng cellulose (fiber) sa pamamagitan ng hydrolysis). Sa anyo ng kahoy, ginagamit ito para sa mga gusali at maraming produkto. Ang papel ay gawa sa fiber (wood pulp). Ang mga tela, sinulid, at mga lubid ay gawa sa mga hibla ng abaka, flax, at cotton. Sa pamamagitan ng kemikal na pagproseso ng hibla, inihahanda ang alkohol, artipisyal na sutla, mga pampasabog at marami pang iba.

Produksyon hydrolytic na alkohol mula sa sawdust. Dahil ang hibla ay gumagawa ng glucose sa hydrolysis, at ang glucose, gaya ng nalalaman, ay maaaring ma-convert sa ethyl alcohol (ethanol) o butyl alcohol (butanol), samakatuwid, ang alkohol ay maaaring makuha sa pamamagitan ng kemikal na pagproseso ng kahoy.

Ang paggawa ng ethyl alcohol mula sa sawdust gamit ang isa sa mga pamamaraan ay isinasagawa bilang mga sumusunod. Dapat itong maunawaan na ang paggawa ng alkohol mula sa kahoy sa pamamagitan ng hydrolysis ng kahoy at kasunod na pagbuburo ay palaging mas masinsinang metal at magastos kaysa, halimbawa, gasification ng kahoy na may kasunod na catalytic conversion ng nagresultang synthesis gas sa alkohol o mga bahagi ng gasolina.

Sa isang hydrolysis apparatus, ang basura ng kahoy, tulad ng sawdust at wood chips, ay pinainit ng sulfuric acid (tingnan ang figure). Ang hibla ay na-hydrolyzed sa glucose (tingnan sa itaas). Ang sulfuric acid ay pagkatapos ay neutralisado sa solusyon ng dayap at ang nagresultang precipitate ng CaSO4 ay pinaghihiwalay. Ang nagreresultang solusyon ng glucose ay na-ferment sa malalaking vats sa pagkakaroon ng yeast. Pagkatapos ng pagbuburo, ang solusyon ay nahihiwalay mula sa lebadura at ang alkohol ay distilled mula dito sa mga haligi ng distillation; Ang lebadura ay ipinadala pabalik sa tangke ng pagbuburo.

Mula sa 1 tonelada ng tuyong kahoy, hanggang 200 litro ng ethyl alcohol (ethanol) ang nakukuha sa ganitong paraan; sa madaling salita, maaaring palitan ng 1 toneladang sawdust ang 1 toneladang patatas o 300 kg ng butil sa paggawa ng alkohol. Kung isasaalang-alang natin na ang isang malaking halaga ng alkohol ay natupok sa paggawa ng sintetikong goma at iba pang mga produkto, nagiging malinaw kung gaano kahalaga ang paggawa ng ethyl alcohol mula sa kahoy para sa pag-save ng mga hilaw na materyales ng pagkain.

Sa Russia, ang paggawa ng alkohol mula sa sawdust ay isinasagawa sa isang bilang ng mga halaman ng hydrolysis. Tingnan ang isang halimbawa ng pagkuha ng mixed gasoline E-85 (85% ethanol + 15% gasoline) sa Kirov BioKhimZavod LLC. Ang isang malaking toneladang basura mula sa produksyon ng hydrolysis ng alkohol mula sa sawdust ay lignin, ang agnas na kung saan sa isang landfill ay malinaw na hindi nagpapabango sa hangin. Ngunit, ayon sa mga Amerikanong siyentipiko, ang nickel catalyst ay magpoproseso ng lignin.

Ang susunod, hindi gaanong kagiliw-giliw na paraan ng pagproseso ng sawdust ng kahoy ay pyrolysis, na gumagawa ng synthesis gas (isang pinaghalong CO at H2) at ang kasunod na synthesis ng mga alkohol, sintetikong gasolina, diesel fuel at iba pang bagay.

Ang tagumpay sa qualitative development ng lugar na ito ay nakamit ng mga siyentipiko mula sa Institute of Petrochemical Synthesis na pinangalanan. A.V. Topchiev RAS, na bumuo ng isang teknolohiya na nagsisiguro sa paggawa ng high-octane environmentally friendly synthetic na gasolina gamit ang pinakasimple at matipid na pamamaraan para sa pagproseso ng wood cellulose na may magandang ani ng panghuling produkto na nakakatugon sa mga promising na kinakailangan ng Euro-4 standard.

Ang kakanyahan ng kanilang pamamaraan para sa paggawa ng sintetikong gasolina mula sa wood cellulose ay ang mga sumusunod.
Una, ang synthesis gas na naglalaman ng hydrogen, carbon oxides, tubig, unreacted hydrocarbon na natitira pagkatapos ng produksyon nito, at naglalaman din o hindi naglalaman ng ballast nitrogen ay nakuha mula sa wood cellulose sa mataas na presyon. Pagkatapos, sa pamamagitan ng condensation, ang tubig ay pinaghihiwalay at inalis mula sa synthesis gas, at pagkatapos ay ang gas-phase, isang yugto ng catalytic synthesis ng dimethyl ether ay isinasagawa. Ang pinaghalong gas kaya nakuha, nang hindi naghihiwalay ng dimethyl ether mula dito, ay ipinapasa sa ilalim ng presyon sa isang katalista - isang binagong high-silicon zeolite - upang makagawa ng gasolina, at ang gas stream ay pinalamig upang ihiwalay ang sintetikong gasolina.

Ang synthesis gas ay ginawa mula sa wood cellulose iba't ibang paraan, halimbawa, sa proseso ng bahagyang oksihenasyon ng mga hilaw na materyales ng hydrocarbon sa ilalim ng presyon, na nagbibigay ng posibilidad ng pagproseso ng catalytic nito nang walang karagdagang compression. O ito ay nakuha sa pamamagitan ng catalytic reforming ng hydrocarbon feedstocks na may singaw o sa pamamagitan ng autothermal reforming. Sa kasong ito, ang proseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagbibigay ng hangin, o hangin na pinayaman ng oxygen, o purong oxygen. Na-debug din ang iba pang mga opsyon. Sa ikatlong yugto, ang proseso ng Fischer-Tropsch mismo ay isinasagawa, kung saan ang synthesis ng mga likidong hydrocarbon ay nangyayari batay sa mga bahagi ng synthesis gas. Halimbawa, kapag ang syngas (isang pinaghalong carbon monoxide CO at hydrogen H2) ay ipinapasa sa isang katalista na naglalaman ng pinababang bakal (pure iron Fe) na pinainit hanggang 200°C, nabubuo ang mga pinaghalong nakararami na saturated hydrocarbon (synthetic gasoline).

Sa unang pagkakataon, ang synthetic liquid fuel GTL ay ginawa sa maraming dami sa Germany noong 2nd World War 1939-45, na dahil sa kakulangan ng langis. Ang synthesis ay isinasagawa sa 170-200 °C, presyon 0.1-1 Mn/m2 (1-10 am) na may Co-based catalyst; Bilang isang resulta, ang gasolina (Kogazin 1, o syntin) na may octane number na 40-55, mataas na kalidad na diesel fuel (Kogazin II) na may cetane number na 80-100, at solid paraffin ay nakuha. Ang pagdaragdag ng 0.8 ml ng tetraethyl lead sa bawat 1 litro ng synthetic na gasolina ay nagpapataas ng octane number nito mula 55 hanggang 74. Ang synthesis gamit ang Fe-based catalyst ay isinagawa sa 220 °C pataas, sa ilalim ng presyon na 1-3 Mn/m2 (10-30 am). Ang sintetikong gasolina na ginawa sa ilalim ng mga kundisyong ito ay naglalaman ng 60-70% olefin hydrocarbons ng normal at branched na istraktura; ang octane number nito ay 75-78. Kasunod nito, ang paggawa ng synthetic liquid fuel SLT mula sa CO at H2 ay hindi malawak na binuo dahil sa mataas na gastos at mababang kahusayan ng mga catalyst na ginamit. Bilang karagdagan sa sintetikong gasolina at diesel na gasolina, ang mga high-octane na sangkap ng gasolina ay ginawang synthetic at idinagdag sa mga ito upang mapataas ang mga katangian ng anti-knock. Kabilang dito ang: isooctane, na nakuha sa pamamagitan ng catalytic alkylation ng isobutane na may butylenes; polymer gasoline - isang produkto ng catalytic polymerization ng propane-propylene fraction, atbp. Tingnan ang Lit.: Rapoport I. B., Artipisyal na likidong gasolina, 2nd ed., M., 1955; Petrov A.D., Chemistry of motor fuels, M., 1953; Lebedev N.N., Chemistry at teknolohiya ng pangunahing organic at petrochemical synthesis, M., 1971).

Ang singaw (sa temperatura na 200°C o higit pa) ay dumadaan sa ibabaw ng bakal.

Depende sa temperatura, ang mga sumusunod ay nabuo sa mga dingding ng reaktor: Fe + H2O = FeO + H2 + init (kalawang) o 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 + init (scale).

Ito ay mga karaniwang reaksyon para sa paggawa ng hydrogen sa industriya. Ang mga ginugol na iron oxide ay dapat na bawasan pabalik sa bakal.

Ginagawa ito tulad nito: FeO + CO = Fe + CO2.

Ang CO ay nagagawa kapag ang CH (gasolina) ay tumama sa isang mainit na bakal.

Sintetikong gasolina , na nakuha sa pamamagitan ng catalytic hydrogenation ng carbon monoxide, ay may mababang octane number; Upang makakuha ng mataas na uri ng gasolina para sa mga panloob na combustion engine, dapat itong sumailalim sa karagdagang pagproseso.

Ang methyl alcohol (methanol) sa industriya ay pangunahing nakuha mula sa synthesis gas na nagreresulta mula sa conversion ng natural gas methane. Ang reaksyon ay isinasagawa sa temperatura na 300-600 °C at isang presyon ng 200-250 kgf/cm sa pagkakaroon ng zinc oxide at iba pang mga catalyst: CO + H2 -----> CH3OH

Ang produksyon ng methyl alcohol (methanol) mula sa synthesis gas ay ipinapakita sa isang pinasimple na circuit diagram

Homologization ng methanol sa ethanol. Ang homologization ay isang reaksyon kung saan ang isang organic compound ay na-convert sa homologue nito sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang methylene group na CH2. Noong 1940, ang reaksyon ng methanol na may synthesis gas, na na-catalyze ng cobalt oxide sa isang presyon ng 600 atm, ay isinagawa sa unang pagkakataon upang bumuo ng ethanol bilang pangunahing produkto:

Ang paggamit ng cobalt carbonyl Co2(CO)8 bilang mga catalyst ay naging posible upang mabawasan ang presyon ng reaksyon sa 250 atm, habang ang antas ng conversion ng methanol sa ethanol ay 70%, at ang pangunahing produkto, ang ethanol, ay nabuo na may selectivity ng 40%. Ang mga by-product ng reaksyon ay acetaldehyde at acetic acid esters. Kasunod nito, ang higit pang mga pumipili na catalyst batay sa kobalt at ruthenium compound na may pagdaragdag ng phosphine ligands ay iminungkahi, at natagpuan na ang reaksyon ay maaaring mapabilis sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga promoter - iodide ions. Sa kasalukuyan, ang isang selectivity para sa ethanol na 90% ay nakamit. Kahit na ang mekanismo ng homologation ay hindi pa ganap na naitatag, maaari itong ituring na malapit sa mekanismo ng methanol carbonylation.

Ang Isobutyl alcohol ay ginagamit upang makagawa ng isobutylene, bilang isang solvent, at gayundin bilang isang hilaw na materyal para sa produksyon ng ilang mga flotation reagents at vulcanization accelerators sa industriya ng goma.

Sa industriya, ang isobutyl alcohol ay ginawa mula sa carbon monoxide CO at hydrogen H2, katulad ng synthesis ng methanol. Ang mekanismo ng reaksyon ay binubuo ng mga sumusunod na pagbabago:

Ang dehydration ng isobutyl alcohol sa isobutylene ay isang catalytic reaction. Ang pag-aalis ng tubig mula sa mga molekula ng isobutyl alcohol ay nangyayari sa 370 °C at isang presyon ng 3-4 atm. Ang singaw ng alkohol ay ipinapasa sa isang catalyst - purified alumina (aktibong aluminum oxide)..

Isa sa mga karaniwan mga teknolohikal na pamamaraan Ang produksyon ng isobutylene sa pamamagitan ng pag-aalis ng tubig ng isobutyl alcohol ay ipinakita sa ibaba.

Ang kasunod na esterification ng isobutylene na may ethyl alcohol ay gumagawa ng oxygen-containing additive sa gasolina - environment friendly na ethyl tert-butyl ether (ETBE), na mayroong octane number na 112 puntos (Paraan ng pananaliksik).

Ang Ethyl tert-butyl ether ETBE ay isang produkto ng synthesis ng isobutylene na may ethanol:

Ang teknolohikal na pamamaraan ay napaka-simple: ang mga sangkap ng hilaw na materyal, na pinainit sa isang heat exchanger, ay dumaan sa isang reaktor, kung saan ang labis na init ay tinanggal (ang reaksyon ay napaka-exothermic) at pinaghihiwalay sa dalawang hanay.

Sa unang haligi ng pagwawasto, ang n-butane at butylenes ay pinaghihiwalay mula sa pinaghalong reaksyon, na pagkatapos ay ginagamit para sa alkylation (isomerization), at sa pangalawa, ang handa na ETBE ay pinaghihiwalay mula sa itaas, at ang labis na methanol mula sa ibaba, na ibinalik sa hilaw na timpla.

Ang katalista ay isang ion exchange resin (sulfonic cation exchangers), ang antas ng conversion ay 94% (para sa isobutylene), ang kadalisayan ng nagresultang ETBE ay 99%.

Para sa 1 tonelada ng ETBE, 360 kg ng ethanol (100% ethyl alcohol) at 690 kg ng 100% isobutylene ang natupok.

kanin. Scheme para sa pagkuha ng ETBE:

1 - reaktor; 2, 3 - mga haligi ng distillation; Mga stream: I - isobutylene; II - ethanol; III - butane at butylenes; IV - ETBE; V - recycle ng ethanol.

Ang calorific value ng ETBE ay mas mababa kaysa sa gasolina; Ang ETBE ay ginagamit bilang high-octane additives sa gasolina, pinatataas ang kanilang DNP at pinapabuti ang distribusyon ng mga numero ng octane sa mga low-boiling fraction ng catalytic reformed na gasolina. Ang pinakamainam na epekto ay nakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 11% na halo ng ETBE sa 89-90% base na gasolina na may OC at /OC = 85/91, pagkatapos kung saan nakuha ang AI-93 na gasolina, ngunit ang calorific value nito ay bumababa mula sa 42.70 MJ/kg (nang walang additive. ) hanggang 41.95 MJ/kg.

  Ang acetic acid ay isang organikong tambalan na may molecular formula na CH3COOH, at isang pasimula para sa paggawa ng iba't ibang kemikal na nagsisilbi sa iba't ibang industriya ng end-user tulad ng mga tela, pintura, goma, plastik at iba pa. Kabilang sa mga pangunahing bahagi ng aplikasyon nito ang paggawa ng vinyl acetate monomer (VAM), purified terephthalic acid (PTA), acetic anhydride, at ester solvents (ethyl acetate at butyl acetate).

Kakayahan ng mga producer ng acetic acid: BP Plc (UK), Celanese Corporation (USA), Eastman Chemical Company (USA), Daicel Corporation (Japan), Jiangsu Sofo (Group) Co. Ltd. (China), LyondellBasell Industries NV (Netherlands), Shandong Hualu-Hengsheng Chemical Co. Ltd. (China), Shanghai Huayi (Group) Company (China), Yankuang Cathay Coal Chemicals Co. Ltd. (China), at Kingboard Chemical Holdings Ltd. (Hong Kong).

Ang  Celanese ay isa sa pinakamalaking producer sa mundo ng mga produktong acetyl (mga kemikal na intermediate tulad ng acetic acid para sa halos lahat ng pangunahing industriya); acetyl intermediates account para sa tungkol sa 45% ng kabuuang mga benta. Gumagamit ang Celanese ng methanol carbonylation na proseso (ang reaksyon ng methanol at carbon monoxide); Ang katalista na ginamit sa reaksyon at ang resultang produkto (acetic acid) ay dinadalisay sa pamamagitan ng distillation.

 Noong Enero 2013, ginawaran si Celanese ng patent ng US (#7863489) para sa isang direkta at piling proseso para sa paggawa ng ethanol mula sa acetic acid gamit ang isang platinum/tin catalyst. Sinasaklaw ng patent ang isang paraan para sa piling paggawa ng ethanol gamit ang vapor-phase reaction ng acetic acid sa panahon ng hydrogenation sa isang catalyst composition upang makagawa ng ethanol. Sa isang embodiment ng kasalukuyang imbensyon, ang reaksyon ng acetic acid at hydrogen sa ibabaw ng platinum/tin catalyst na sinusuportahan sa silica, graphite, calcium silicate o aluminosilicate ay piling gumagawa ng ethanol sa vapor phase sa temperatura na humigit-kumulang 250 °C.

 Gastos ng paggawa ng ethyl alcohol sa pamamagitan ng acetic acid at mga bentahe ng kalidad

 Presyo para sa acetic acid, acetic anhydride, vinyl acetate monomer sa USA

 Mga presyo para sa acetic acid, acetic anhydride, vinyl acetate monomer sa Europe

 Mga presyo para sa acetic acid, acetic anhydride, vinyl acetate monomer sa Asia

Ang sawdust ay isang mahalagang hilaw na materyal para sa paggawa ng iba't ibang alkohol, na maaaring gamitin bilang panggatong.

Maaaring gamitin ang mga sumusunod na biofuels:

• mga makina ng gasolina ng sasakyan at motorsiklo;
• mga de-koryenteng generator;
• kagamitan sa gasolina sa bahay.

Pangunahing problema Ang problema na kailangang malampasan kapag gumagawa ng biofuel mula sa sawdust ay hydrolysis, iyon ay, ang conversion ng cellulose sa glucose.

Ang selulusa at glucose ay may parehong batayan - hydrocarbons. Ngunit upang mabago ang isang sangkap sa isa pa, kailangan ang iba't ibang prosesong pisikal at kemikal.

Ang mga pangunahing teknolohiya para sa pag-convert ng sawdust sa glucose ay maaaring nahahati sa dalawang uri:

• pang-industriya, nangangailangan kumplikadong kagamitan at mamahaling sangkap;
• gawang bahay, na hindi nangangailangan ng anumang kumplikadong kagamitan.

Anuman ang paraan ng hydrolysis, ang sawdust ay dapat durugin hangga't maaari. Para dito, ginagamit ang iba't ibang mga crusher.

Paano mas maliit na sukat sup, ang mas mahusay magkakaroon ng agnas ng kahoy sa asukal at iba pang mga sangkap.

Maghanap ng higit pa Detalyadong impormasyon Makakahanap ka ng impormasyon tungkol sa sawdust grinding equipment dito: . Ang sawdust ay hindi nangangailangan ng anumang iba pang paghahanda.

Paraang pang-industriya

Ang sawdust ay ibinubuhos sa isang vertical hopper, pagkatapos ibuhos ang sulfuric acid solution(40%) sa isang 1:1 ratio ng timbang at, selyadong mahigpit, pinainit sa isang temperatura ng 200-250 degrees.

Ang sawdust ay pinananatili sa ganitong estado sa loob ng 60-80 minuto, patuloy na pagpapakilos.

Sa panahong ito, ang proseso ng hydrolysis ay nagaganap at ang selulusa, na sumisipsip ng tubig, ay nasira sa glucose at iba pang mga bahagi.

Ang sangkap na nakuha bilang resulta ng operasyong ito salain, pagkuha ng pinaghalong glucose solution at sulfuric acid.

Ang purified liquid ay ibinubuhos sa isang hiwalay na lalagyan at halo-halong may solusyon sa tisa, na kung saan neutralisahin ang acid.

Pagkatapos ang lahat ay na-filter at nakuha namin:

• nakakalason na basura;
• solusyon ng glucose.

kapintasan ang pamamaraang ito sa:

• mataas na mga kinakailangan para sa materyal na kung saan ginawa ang kagamitan;
• mataas na gastos para sa acid regeneration,

samakatuwid, hindi ito malawak na ginamit.

Mayroon ding mas kaunti paraan ng gastos , kung saan ginagamit ang isang solusyon ng sulfuric acid na may lakas na 0.5-1%.

Gayunpaman, para sa epektibong hydrolysis kinakailangan:

• mataas na presyon (10–15 atmospheres);
• pag-init sa 160-190 degrees.

Ang proseso ay tumatagal ng 70-90 minuto.

Ang mga kagamitan para sa naturang proseso ay maaaring gawin mula sa mas murang mga materyales, dahil ang naturang dilute acid solution ay hindi gaanong agresibo kaysa sa ginamit sa paraang inilarawan sa itaas.

A isang presyon ng 15 atmospheres ay hindi mapanganib kahit na para sa conventional chemical equipment, dahil maraming proseso din ang nagaganap sa mataas na presyon.

Para sa parehong mga pamamaraan gumamit ng bakal, mga lalagyang hermetically selyadong volume hanggang 70 m³, na may linya mula sa loob na may acid-resistant na mga brick o tile.

Pinoprotektahan ng lining na ito ang metal mula sa pakikipag-ugnay sa acid.

Ang mga nilalaman ng mga lalagyan ay pinainit sa pamamagitan ng pagpapakain ng mainit na singaw sa kanila.

Ang isang balbula ng alulod ay naka-install sa itaas, na nababagay sa kinakailangang presyon. Samakatuwid, ang labis na singaw ay tumakas sa kapaligiran. Ang natitirang singaw ay lumilikha ng kinakailangang presyon.

Ang parehong mga pamamaraan ay nagsasangkot ng parehong proseso ng kemikal. Sa ilalim ng impluwensya ng sulfuric acid, ang selulusa (C6H10O5)n ay sumisipsip ng tubig H2O at nagiging glucose nC6H12O6, iyon ay, isang halo ng iba't ibang mga asukal.

Pagkatapos ng purification, ang glucose na ito ay ginagamit hindi lamang upang makagawa ng biofuel, kundi upang makagawa din ng:

• pag-inom at teknikal alak;
• Sahara;
• methanol.

Ang parehong mga pamamaraan ay nagpapahintulot sa pagproseso ng kahoy ng anumang mga species, samakatuwid sila ay unibersal.

Bilang isang by-product ng pagproseso ng sawdust sa alkohol, nakuha ang lignin - isang gluing substance:

• mga pellets;
• mga briquette

Samakatuwid, ang lignin ay maaaring ibenta sa mga negosyo at negosyante na gumagawa ng mga pellet at briquette mula sa basura ng kahoy.

Isa pa isang by-product ng hydrolysis ay furfural. Ito ay isang madulas na likido, isang mabisang antiseptiko para sa pagproseso ng kahoy.

Ginagamit din ang Furfural para sa:

• paglilinis ng langis;
• paglilinis ng langis ng gulay;
• paggawa ng plastik;
• paglikha ng mga gamot na antifungal.

Sa panahon ng pagproseso ng sup na may acid ang mga nakalalasong gas ay inilabas, Kaya naman:

• ang lahat ng kagamitan ay dapat na mai-install sa isang maaliwalas na pagawaan;
• ang mga manggagawa ay dapat magsuot ng mga salaming pangkaligtasan at respirator.

Ang glucose yield sa pamamagitan ng timbang ay 40-60% ng sawdust weight, ngunit isinasaalang-alang ang isang malaking halaga ng tubig at mga impurities ang bigat ng produkto ay ilang beses na mas malaki kaysa sa orihinal na bigat ng mga hilaw na materyales.

Ang labis na tubig ay aalisin sa panahon ng proseso ng distillation.

Bilang karagdagan sa lignin, ang mga by-product ng parehong mga proseso ay:

• alabastro;
• turpentine,

na maaaring ibenta para sa ilang kita.

Paglilinis ng solusyon ng glucose

Ang paglilinis ay isinasagawa sa maraming yugto:

1. Mekanikal paglilinis Gamit ang isang separator, inaalis nito ang lignin mula sa solusyon.
2. Paggamot ang gatas ng chalk ay neutralisahin ang acid.
3. Adbokasiya naghihiwalay sa produkto sa isang likidong solusyon ng glucose at carbonates, na pagkatapos ay ginagamit upang makakuha ng alabastro.

Narito ang isang paglalarawan ng teknolohikal na cycle ng pagproseso ng kahoy sa isang hydrolysis plant sa lungsod ng Tavda ( Rehiyon ng Sverdlovsk).

Pamamaraan sa bahay

Ito mas madaling paraan, ngunit tumatagal sa average ng 2 taon. Ang sawdust ay ibinuhos sa isang malaking tumpok at dinidilig ng sagana, pagkatapos nito:

• takpan ng isang bagay;
• iniwan upang mabulok.

Ang temperatura sa loob ng tambak ay tumataas at ang proseso ng hydrolysis ay nagsisimula, bilang isang resulta nito ang selulusa ay na-convert sa glucose, na maaaring gamitin para sa pagbuburo.

Ang kawalan ng pamamaraang ito Ang katotohanan ay na sa mababang temperatura ang aktibidad ng proseso ng hydrolysis ay bumababa, at sa mga negatibong temperatura ay ganap itong huminto.

Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay epektibo lamang sa mga mainit na rehiyon.

Bukod sa, may mataas na posibilidad na mabulok ang proseso ng hydrolysis, dahil kung saan hindi ito magiging glucose, ngunit putik, at lahat ng selulusa ay magiging:

• carbon dioxide;
• isang maliit na halaga ng methane.

Minsan ang mga pag-install na katulad ng mga pang-industriya ay itinayo sa mga bahay . Ang mga ito ay gawa sa hindi kinakalawang na asero, na maaaring makatiis sa mga epekto ng isang mahinang solusyon ng sulfuric acid nang walang mga kahihinatnan.

Painitin ang mga nilalaman mga naturang device gamit ang:

• bukas na apoy (bonfire);
• isang hindi kinakalawang na asero coil na may mainit na hangin o singaw na nagpapalipat-lipat sa pamamagitan nito.

Sa pamamagitan ng pagbomba ng singaw o hangin sa lalagyan at pagsubaybay sa mga pagbabasa ng pressure gauge, ang presyon sa lalagyan ay nababagay. Ang proseso ng hydrolysis ay nagsisimula sa isang presyon ng 5 atmospheres, ngunit umaagos nang pinakamabisa sa presyon na 7–10 atmospheres.

Pagkatapos, tulad ng sa industriyal na produksyon:

• linisin ang solusyon mula sa lignin;
• naproseso gamit ang isang chalk solution.

Pagkatapos nito, ang solusyon ng glucose ay naayos at pinaasim kasama ang pagdaragdag ng lebadura.

Fermentation at distillation

Para sa pagbuburo sa solusyon ng glucose magdagdag ng regular na lebadura na nagpapagana sa proseso ng pagbuburo.

Ang teknolohiyang ito ay ginagamit kapwa sa mga negosyo at kapag gumagawa ng alkohol mula sa sup sa bahay.

Oras ng pagbuburo 5-15 araw, depende sa:

• temperatura ng hangin;
• uri ng kahoy.

Ang proseso ng pagbuburo ay kinokontrol ng dami ng nabuong bula ng carbon dioxide.

Sa panahon ng pagbuburo, nangyayari ang sumusunod na proseso ng kemikal - ang glucose nC6H12O6 ay nahahati sa:

• carbon dioxide (2CO2);
• alkohol (2C2H5OH).

Matapos makumpleto ang pagbuburo ang materyal ay dalisay– pag-init sa temperatura na 70–80 degrees at pagpapalamig ng singaw ng tambutso.

Sa ganitong temperatura sumingaw mula sa solusyon:

• alkohol;
• eter,

at nananatili ang tubig at mga dumi na nalulusaw sa tubig.

• paglamig ng singaw;
• kondensasyon ng alkohol

gumamit ng coil inilubog sa malamig na tubig o pinalamig ng malamig na hangin.

Para sa pagtaas ng lakas tapos na produkto ito ay distilled ng isa pang 2-4 na beses, unti-unting binababa ang temperatura sa 50-55 degrees.

Lakas ng resultang produkto tinutukoy gamit ang isang metro ng alkohol, sino ang nagsusuri tiyak na gravity mga sangkap.

Ang produkto ng distillation ay maaaring gamitin bilang biofuel na may lakas na hindi bababa sa 80%. Ang isang mas mahinang produkto ay naglalaman ng masyadong maraming tubig, kaya ang kagamitan ay hindi gagana nang epektibo dito.

Bagaman ang alkohol na nakuha mula sa sawdust ay halos kapareho sa moonshine, ito hindi maaaring gamitin sa pag-inom dahil sa mataas na nilalaman ng methanol, na isang malakas na lason. Bilang karagdagan, ang isang malaking halaga ng mga fusel oil ay sumisira sa lasa ng tapos na produkto.

Upang linisin ang methanol, kailangan mong:

• Ang unang paglilinis ay isinasagawa sa temperatura na 60 degrees;
• alisan ng tubig ang unang 10% ng resultang produkto.

Pagkatapos ng distillation, ang natitira ay:

• mabigat mga fraction ng turpentine;
• masa ng lebadura, na maaaring magamit kapwa para sa pag-ferment ng susunod na batch ng glucose at para sa paggawa ng feed yeast.

Ang mga ito ay mas masustansya at malusog kaysa sa butil ng anumang mga pananim ng cereal, kaya't sila ay madaling binili mga sakahan pagpaparami ng malalaki at maliliit na hayop.

Paglalapat ng biofuel

Kung ikukumpara sa gasolina, ang biofuels (alcohol na ginawa mula sa recycled waste) ay may parehong pakinabang at disadvantages.

Dito Pangunahing pakinabang:

• mataas (105–113) numero ng oktano;
• mas mababang temperatura ng pagkasunog;
• kakulangan ng asupre;
• Mas mababang presyo.

Salamat sa mataas na octane number na kaya mo dagdagan ang compression ratio, pagtaas ng lakas at kahusayan ng makina.

Mas mababang temperatura ng pagkasunog:

• pinatataas ang buhay ng serbisyo mga balbula at piston;
• binabawasan ang pag-init ng makina sa maximum power mode.

Dahil sa kawalan ng asupre, biofuel hindi nagpaparumi sa hangin At hindi nagpapaikli sa buhay ng serbisyo ng langis ng makina, dahil ang sulfur oxide ay nag-oxidize sa langis, lumalala ang mga katangian nito at binabawasan ang buhay ng serbisyo nito.

Dahil sa makabuluhang mas mababang presyo nito (hindi binibilang ang mga excise tax), seryosong nakakatipid ang biofuel sa badyet ng pamilya.

Ang mga biofuel ay mayroon bahid:

• pagiging agresibo sa mga bahagi ng goma;
• mababang fuel/air mass ratio (1:9);
• mababang pagkasumpungin.

Mga biofuel nakakasira ng mga rubber seal, samakatuwid, kapag nagko-convert ang makina upang tumakbo sa alkohol, ang lahat ng mga seal ng goma ay pinapalitan ng mga bahagi ng polyurethane.

Dahil sa mas mababang fuel-to-air ratio, kailangan ng normal na operasyon sa biofuels muling pagsasaayos ng sistema ng gasolina, iyon ay, pag-install ng mas malalaking jet sa carburetor o pag-reflash ng injector controller.

Dahil sa mababang pagsingaw Kahirapan sa pagsisimula ng malamig na makina sa mga temperatura sa ibaba plus 10 degrees.

Upang malutas ang problemang ito, ang biofuel ay diluted na may gasolina sa isang ratio na 7:1 o 8:1.

Upang gumana sa isang pinaghalong gasolina at biofuel sa isang 1:1 ratio, walang mga pagbabago sa engine ay kinakailangan.

Kung mayroong mas maraming alkohol, ipinapayong:

• palitan ang lahat ng mga seal ng goma na may mga polyurethane;
• gilingin ang cylinder head.

Ang paggiling ay kinakailangan upang madagdagan ang ratio ng compression, na magpapahintulot mapagtanto ang mas mataas na numero ng oktano. Kung walang ganitong mga pagbabago, mawawalan ng kuryente ang makina kapag idinagdag ang alkohol sa gasolina.

Kung ang biofuel ay ginagamit para sa mga de-koryenteng generator o mga kagamitan sa gasolina ng sambahayan, kung gayon ito ay kanais-nais na palitan ang mga bahagi ng goma na may mga polyurethane.

Sa ganitong mga aparato, maaari mong gawin nang walang paggiling sa ulo, dahil ang bahagyang pagkawala ng kapangyarihan ay binabayaran ng pagtaas ng suplay ng gasolina. Bukod sa, ang carburetor o injector ay kailangang muling i-configure, maaaring gawin ito ng sinumang espesyalista sa mga sistema ng gasolina.

Para sa higit pang impormasyon tungkol sa paggamit ng biofuel at pag-convert ng mga makina para tumakbo dito, basahin ang artikulong ito (Paggamit ng biofuel).

Video sa paksa

Maaari mong makita kung paano gumawa ng alkohol mula sa sawdust sa video na ito:

mga konklusyon

Produksyon ng alkohol mula sa sawdust - mahirap na proseso, na kinabibilangan ng maraming operasyon.

Kung mayroong mura o libreng sawdust, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pagbuhos ng biofuel sa tangke ng iyong sasakyan, makatipid ka ng malaki, dahil ang produksyon nito ay mas mura kaysa sa gasolina.

Ngayon alam mo na kung paano kumuha ng alkohol mula sa sawdust na ginagamit bilang biofuel at kung paano ito magagawa sa bahay.

Bilang karagdagan, natutunan mo ang tungkol sa by-products, na lumabas sa panahon ng pagproseso ng sup sa biofuels. Ang mga produktong ito ay maaari ding ibenta, tumatanggap, kahit maliit, ngunit kumikita pa rin.

Dahil dito, nagiging negosyo ang sawdust biofuel napaka kumikita, lalo na kung gumagamit ka ng gasolina para sa iyong sariling sasakyan at hindi nagbabayad ng excise duty sa pagbebenta ng alak.

Sa pakikipag-ugnayan sa

Ang likidong nakuha gamit ang paglalarawang ito ay methanol. Ito ay kilala rin bilang methyl (wood) alcohol at may formula - CH 3 OH.

Ang methanol sa dalisay nitong anyo ay ginagamit bilang solvent at bilang isang high-octane additive sa motor fuel, gayundin nang direkta bilang high-octane fuel (octane number => 115).

Ito ang parehong "gasolina" na ginagamit upang punan ang mga tangke ng karera ng mga motorsiklo at mga kotse.

Tulad ng ipinakita ng mga dayuhang pag-aaral, ang isang makina na tumatakbo sa methanol ay tumatagal ng maraming beses na mas mahaba kaysa sa paggamit ng gasolina na nakasanayan natin, at ang kapangyarihan nito, na may patuloy na dami ng gumagana, ay tumataas ng 20%.

Ang tambutso mula sa isang makina na tumatakbo sa gasolinang ito ay palakaibigan sa kapaligiran at kapag nasubok para sa toxicity, walang mga nakakapinsalang sangkap ang natukoy.

Ang isang maliit na laki ng aparato para sa paggawa ng gasolina na ito ay madaling gawin, hindi nangangailangan ng espesyal na kaalaman o mahirap na mga bahagi, at walang problema sa pagpapatakbo. Ang pagganap nito ay nakasalalay sa iba't ibang dahilan, kabilang ang mga sukat.

Ang aparato, ang diagram at paglalarawan ng pagpupulong na ibinigay sa ibaba, na may diameter ng reaktor na 75 mm lamang, ay gumagawa ng tatlong litro ng tapos na gasolina bawat oras. Bukod dito, ang buong istraktura ay tumitimbang ng halos 20 kg at may humigit-kumulang na mga sumusunod na sukat: 20 cm ang taas, 50 cm ang haba at 30 cm ang lapad.

Chemistry ng proseso

Hindi tayo lalalim sa mga variant ng mga proseso ng kemikal at, para sa pagiging simple ng mga kalkulasyon, ipapalagay natin na kapag normal na kondisyon(20°C at 760 mmHg) synthesis gas ay nakukuha mula sa methane ayon sa sumusunod na formula:

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

mula sa 44.8 litro ng methane at 22.4 litro ng oxygen, 44.8 litro ng carbon monoxide at 89.6 litro ng hydrogen ay lumabas, pagkatapos ay nakuha ang methanol mula sa mga gas na ito ayon sa pormula:

CO + 2H 2<=>CH 3 OH

mula sa 22.4 l ng carbon monoxide at 44.8 l ng hydrogen ito ay lumalabas: 12 g (C) + 3 g (H) + 16 g (O) + 1 g (H) = 32 g ng methanol.

Nangangahulugan ito, ayon sa mga batas ng aritmetika, 32 g ng methanol ay lumalabas sa 22.4 litro ng methane, o humigit-kumulang: mula sa 1 cubic meter ng methane ay na-synthesize 1.5 kg 100% methanol(ito ay ~2 litro).

Sa katotohanan, dahil sa mababang kahusayan sa mga domestic na kondisyon, mula sa 1 metro kubiko. natural gas makakakuha ka ng mas mababa sa 1 litro ng huling produkto (para sa opsyong ito ang limitasyon ay 1 l/h!).

Para sa 2011, ang presyo ay 1 metro kubiko. Ang gas ng sambahayan sa Russia ay 3.6-3.8 rubles at patuloy na tumataas. Isinasaalang-alang na ang methyl alcohol ay may dalawang beses sa calorific value ng gasolina, nakakakuha kami ng katumbas na presyo na 7.5 rubles. at sa wakas, ikot hanggang 8 rubles. para sa iba pang gastos - email. enerhiya, tubig, mga catalyst, paglilinis ng gas - lumalabas pa rin itong mas mura kaysa sa gasolina at nangangahulugan na "ang laro ay nagkakahalaga ng kandila" sa anumang kaso!

Ang presyo ng gasolinang ito ay hindi kasama ang mga gastos sa pag-install (kapag lumipat sa mga alternatibong pananaw ang mga gasolina ay palaging nangangailangan ng panahon ng pagbabayad), sa sa kasong ito ang presyo ay mula 5 hanggang 50 libong rubles, depende sa pagiging produktibo, pag-automate ng proseso at kung kaninong mga puwersa ito ay gagawin.

Sa pagpupulong sa sarili, ay nagkakahalaga ng minimum na 2, at maximum na 10 tr. Karamihan sa pera ay gagastusin sa pagliko at gawaing hinang, pati na rin para sa paghahanda ng mga compressor (maaari itong mula sa isang may sira na refrigerator, kung gayon ito ay magiging mas mura) at para sa mga materyales na kung saan ang yunit na ito ay binuo.

Babala: Ang methanol ay nakakalason. Ito ay isang walang kulay na likido na may puntong kumukulo na 65°C, may amoy na katulad ng karaniwang inuming alkohol, at nahahalo sa lahat ng aspeto sa tubig at maraming organikong likido. Tandaan na ang 50 mililitro ng methanol na lasing ay nakamamatay; sa mas maliit na dami, ang pagkalason sa mga produktong pagkasira ng methanol ay nagdudulot ng pagkawala ng paningin!

Prinsipyo ng pagpapatakbo at pagpapatakbo ng device

Ang functional diagram ng device ay ipinapakita sa Fig. 1.

Ang tubig mula sa gripo ay konektado sa "pasukan ng tubig" (15) at, sa pagdaan pa, ay nahahati sa dalawang stream: isang stream (nilinis mula sa mga nakakapinsalang dumi sa pamamagitan ng isang filter) at sa pamamagitan ng gripo (14) at butas (C) ay pumapasok sa mixer (1), at ang isa pa ay ang daloy sa gripo (4) at ang butas (G) ay pumapasok sa refrigerator (3), na dumadaan sa kung saan ang tubig, na lumalamig sa synthesis gas at methanol condensate, ay lumabas sa butas (Y).

Ang domestic natural gas, na nilinis mula sa sulfur impurities at odorous odorants, ay konektado sa pipeline ng "Gas Inlet" (16). Susunod, ang gas ay pumapasok sa mixer (1) sa pamamagitan ng butas (B), kung saan, pagkatapos ng paghahalo sa singaw ng tubig, ito ay pinainit sa burner (12) sa temperatura na 100 - 120°C. Pagkatapos, mula sa mixer (1) hanggang sa butas (D), ang pinainit na pinaghalong gas at singaw ng tubig ay pumapasok sa butas (B) sa reaktor (2).

Ang reactor (2) ay puno ng catalyst No. 1, mass fractions: 25% NiO (nickel oxide) at 60% Al 2 O 3 (aluminum oxide), ang natitira 15% CaO (quicklime) at iba pang mga impurities, catalyst activity - tira. volume fraction methane sa panahon ng conversion na may singaw ng hydrocarbon gas (methane), ganap na nalinis mula sa mga sulfur compound, na naglalaman ng methane na hindi bababa sa 90%, na may volume ratio ng steam:gas = 2:1, hindi hihigit sa:

sa 500°C - 37%
sa 700°C - 5%.

Sa reaktor, ang synthesis gas ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng isang temperatura na humigit-kumulang 700 ° C, na nakuha sa pamamagitan ng pag-init gamit ang isang burner (13). Susunod, ang pinainit na synthesis gas ay pumapasok sa butas (E) sa refrigerator (3), kung saan dapat itong palamig sa temperatura na 30-40 ° C o mas mababa. Pagkatapos ang cooled synthesis gas ay umalis sa refrigerator sa pamamagitan ng butas (I) at sa pamamagitan ng butas (M) ay pumapasok sa compressor (5), na maaaring magamit bilang isang compressor mula sa anumang refrigerator ng sambahayan.

Susunod ay ang compressed synthesis gas na may presyon na 5-10 atm. sa pamamagitan ng butas (H) ito ay umalis sa compressor at sa pamamagitan ng butas (O) ay pumapasok sa reactor (6). Ang reaktor (6) ay puno ng katalista No. 2, na binubuo ng 80% tanso at 20% ng zinc.

Sa reactor na ito, na siyang pinakamahalagang yunit ng apparatus, nabuo ang methanol vapor. Ang temperatura sa reactor ay hindi dapat lumampas sa 270°C, na maaaring kontrolin gamit ang isang thermometer (7) at iakma gamit ang isang gripo (4). Maipapayo na panatilihin ang temperatura sa loob ng 200-250°C, o mas mababa.

Pagkatapos ang methanol vapors at unreacted synthesis gas ay umalis sa reactor (6) sa pamamagitan ng butas (P) at pumasok sa refrigerator (W) sa pamamagitan ng butas (L), kung saan ang mga methanol vapors ay lumalamig at lumabas sa refrigerator sa pamamagitan ng butas (K).

Susunod, ang condensate at unreacted synthesis gas ay pumapasok sa butas (U) papunta sa condenser (8), kung saan ang natapos na methanol ay nag-iipon, na nag-iiwan ng condenser sa butas (P) at ang gripo (9) sa isang lalagyan.

Ang butas (T) sa condenser (8) ay ginagamit upang mag-install ng pressure gauge (10), na kinakailangan upang masubaybayan ang presyon sa condenser. Ito ay pinananatili sa loob ng 5-10 atmospheres o higit pa, pangunahin sa tulong ng isang gripo (11) at bahagyang may gripo (9).

Ang butas (X) at tapikin (11) ay kinakailangan para sa paglabas ng hindi na-react na synthesis gas mula sa condenser, na muling ini-recirculate pabalik sa mixer (1) sa pamamagitan ng butas (A), ngunit tulad ng ipinakita ng pagsasanay, ang mga output na gas ay dapat masunog. sa isang mitsa, at hindi tumakbo pabalik sa system. Oo, binabawasan nito ang kahusayan, ngunit lubos nitong pinapasimple ang pag-setup.

Ang gripo (9) ay inaayos upang ang purong likidong methanol na walang gas ay patuloy na lumalabas.

Ito ay magiging mas mahusay kung ang antas ng methanol sa condenser ay tumaas kaysa bumaba. Ngunit ang pinakamainam na kaso ay kapag ang antas ng methanol ay pare-pareho (na maaaring kontrolin ng built-in na salamin o ilang iba pang paraan).

Ang gripo (14) ay inaayos upang walang tubig sa methanol, at ang singaw ay nabuo sa mixer, mas mabuti na mas mababa kaysa sa higit pa.

Pagsisimula ng device

Binuksan ang gas access, ang tubig (14) ay sarado sa ngayon, gumagana ang mga burner (12), (13). Ang tap (4) ay ganap na nakabukas, ang compressor (5) ay naka-on, ang tap (9) ay nakasara, ang tap (11) ay ganap na nakabukas.

Pagkatapos ay buksan ang gripo (14) para sa pagpasok ng tubig, at gamitin ang gripo (11) upang i-regulate ang kinakailangang presyon sa condenser, subaybayan ito gamit ang pressure gauge (10). Ngunit sa anumang pagkakataon ay isara nang buo ang gripo (11)!!!

Susunod, pagkatapos ng mga limang minuto, gumamit ng gripo (14) at isang may ilaw na burner (21) upang dalhin ang temperatura sa reactor (6) sa 200-250°C. Pagkatapos nito, ang burner (21) ay pinapatay; ito ay kinakailangan lamang para sa preheating, dahil ang methanol ay na-synthesize sa pagpapalabas ng init. Pagkatapos ay buksan nang bahagya ang gripo (9), kung saan dapat dumaloy ang isang stream ng methanol. Kung patuloy itong dumadaloy, buksan ang gripo (9) nang kaunti pa; kung ang methanol ay may halong gas, buksan ang gripo (14).

Sa pangkalahatan, mas mataas ang productivity na itinakda mo sa device, mas mabuti.

Maipapayo na gawin ang aparatong ito mula sa hindi kinakalawang na asero o bakal. Ang lahat ng mga bahagi ay gawa sa mga tubo; ang mga tubong tanso ay maaaring gamitin bilang manipis na mga tubo sa pagkonekta. Sa refrigerator kinakailangan na mapanatili ang ratio X:Y=4, iyon ay, halimbawa, kung X+Y=300 mm, kung gayon ang X ay dapat na katumbas ng 240 mm, at Y, nang naaayon, 60 mm. 240/60=4. Ang mas maraming mga liko na magkasya sa refrigerator sa isang gilid o sa iba pa, mas mabuti.

Ang lahat ng gripo ay ginagamit mula sa gas welding torches. Sa halip na mga gripo (9) at (11), maaari mong gamitin ang mga valve na nagpapababa ng presyon mula sa mga silindro ng gas sa bahay o mga tubo ng capillary mula sa mga refrigerator ng sambahayan.

Ang mixer (1) at reactor (2) ay pinainit sa isang pahalang na posisyon (tingnan ang pagguhit).

Well, iyon lang siguro. Sa konklusyon, nais kong idagdag na ang isang mas progresibong disenyo para sa paggawa ng bahay ng auto fuel ay nai-publish sa ilang mga isyu ng Priority magazine noong 1992-93:
№1-2 — Pangkalahatang Impormasyon sa paggawa ng methanol mula sa natural na gas.
No. 3-4 - mga guhit ng isang halaman para sa pagproseso ng methane sa methanol.
No. 5-6 - pag-install, mga hakbang sa kaligtasan, kontrol, mga tagubilin para sa pag-on ng kagamitan.

Larawan 1 - Diagram ng eskematiko kagamitan

Larawan 2 - Panghalo

Larawan 3 - Reaktor

Larawan 4 - Refrigerator

Figure 5 - Capacitor

Larawan 6 - Reaktor

Mga karagdagan mula kay Igor Kvasnikov

Hindi sinasadyang nakita ko ang iyong publikasyon sa isang search engine at naging interesado ako sa nilalaman nito. Pagkatapos ng maikling pagsusuri, agad na lumabas ang mga kamalian na ginawa ng may-akda.

Ang impormasyon tungkol sa "methanol" ay nai-publish sa magazine na "Priority" para sa 1991, 92, 93. , ngunit ganap natapos na proyekto ay hindi kailanman nai-publish (ang ipinangakong catalysts para sa mga subscriber ay kinatas).

Ang mga numerong ito ay naglalaman ng mga guhit ng isang reaktor na may electrical diagram mga kontrol at mas malalamig na disenyo, pagkatapos ay magalang na humingi ng paumanhin si Mr. Vaks (ang may-akda ng artikulo) at sinabing ititigil ang karagdagang paglalathala sa kahilingan ng mga pwersang panseguridad ng USSR at para sa mga gustong ulitin ang pag-install na ito, ang larangan ng pagkamalikhain ay walang limitasyon. Figure 1(a) - Binagong diagram ng device

Unang yugto - tulad ng nabanggit kanina, ang gas at tubig ay dapat na dalisayin (na may filter ng sambahayan, o mas mabuti sa isang distiller) upang hindi agad na lason ang mga catalyst ng mga reactor 2 at 6. Mas tiyak, sumunod sa steam: gas ratio bilang 2: 1. Dapat ay walang pagbabalik ng mga hindi na-react na produkto sa 1st stage.

Ika-2 yugto - ang conversion ng methane ay nagsisimula sa t=~400°C, ngunit sa mababang t°C mayroong mababang porsyento ng na-convert na gas, ang pinakamainam na t=700°C, ipinapayong kontrolin ito gamit ang thermocouple.

Pagkatapos ng reactor at refrigerator, ang pag-install ay naglalaman ng pressure gauge (10) at pressure reducing valve (11) na nakatakda sa pressure na 25-35 atm (ang pagpili ng pressure ay depende sa antas ng pagkasira ng catalyst). Mas mainam na gumamit ng dalawang compressor mula sa refrigerator upang mag-pump up ng sapat na synthesis gas pressure.

Ipinapayo ko sa iyo na gawin ang condenser (8) hindi cylindrical, ngunit conical (ginagawa ito upang mabawasan ang lugar ng pagsingaw ng methanol) at may isang window para sa pagsubaybay sa antas ng methanol. Ang mga reacted na produkto ay dinadala mula sa itaas ng kono gamit ang isang tubo (u) Ø 8 mm.

Ang tubo ay ibinababa sa isang conical na sisidlan na 10 mm sa ibaba ng throttling outlet (P).

Ang unreacted synthesis gas ay pinalabas sa pamamagitan ng isang tube (x) Ø 5 mm, na hinangin sa tuktok ng cone, ang gas na tumatakas sa tubo na ito ay sinusunog sa dulo nito, upang maiwasan ang apoy na tumakas papunta sa cone vessel, ang dulo ng tubo ay pinalamanan ng tansong kawad.

Ang antas ng methanol ay pinananatili sa 2/3 ng kabuuang taas ng sisidlan, para dito mas mahusay na gumawa ng isang transparent na window. Upang matiyak ang 100% na kaligtasan, maaari mong i-equip ang output wick na may thermocouple, ang signal mula sa kung saan (dahil sa kawalan ng apoy) ay awtomatikong pinapatay ang supply ng gas sa pag-install; ang anumang regulator mula sa mga modernong gas stoves ay angkop para sa mga layuning ito .

Ang catalytic method para sa paggawa ng methanol (wood alcohol) mula sa natural na gas ay inilarawan nang detalyado.