Αλκοόλ από πριονίδι στο σπίτι. Παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης από ξύλο

Σήμερα, πολλοί άνθρωποι ξέρουν πώς να δημιουργούν μεθανόλη ακόμα και με τα χέρια τους στο σπίτι. Παρασκευάζουν επίσης αλκοόλ από πριονίδι. Είναι η παραγωγή αλκοόλης από πριονίδι που θεωρείται η απλούστερη και πιο οικονομική από όλες τις άλλες μεθόδους που είναι γνωστές σήμερα. Ταυτόχρονα, φαίνεται περίπλοκο και χρονοβόρο μόνο με την πρώτη ματιά. Στην πραγματικότητα, η επανάληψη αυτής της διαδικασίας θα είναι αρκετά απλή ακόμη και για έναν αρχάριο. Το κύριο πράγμα είναι να γνωρίζετε όλες τις βασικές αρχές της παρασκευής μεθυλικής αλκοόλης και επίσης να λάβετε υπόψη μερικά από τα κόλπα της διαδικασίας που αποκαλύπτουν οι επαγγελματίες σε όλους. Η τυπική τεχνολογία για την παραγωγή της εν λόγω χημικής ουσίας στο σπίτι συνήθως αποτελείται από πολλά κύρια βήματα. Αρχικά, η βύνη λαμβάνεται από καλλιέργειες σιτηρών, στη συνέχεια βράζεται μια πάστα από ελαφρώς χαλασμένες πατάτες, με αποτέλεσμα την επεξεργασία του αμύλου.

Το επόμενο στάδιο είναι η ζύμωση. Πάνω σε αυτό, η μαγιά προστίθεται ήδη στο προπαρασκευασμένο μείγμα. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος, τόσο πιο γρήγορα θα είναι δυνατό να ξεπεραστεί το υπό συζήτηση στάδιο. Είναι όμως ικανό να ολοκληρωθεί από μόνο του ακόμη και υπό κανονικές φυσικές συνθήκες. Φυσικά, αν είχε επιλεγεί μαγιά υψηλής ποιότητας. Το προτελευταίο στάδιο ονομάζεται «απόσταξη». Μπορεί να ονομαστεί το πιο απαιτητικό και χρονοβόρο. Αυτό το στάδιο απαιτεί πάντα μια ειδική συσκευή, την οποία, παρεμπιπτόντως, οι σύγχρονοι τεχνίτες μπορούν εύκολα να φτιάξουν με τα χέρια τους. Και τέλος, το μόνο που μένει είναι το καθάρισμα. Αυτό είναι το τελευταίο στάδιο παραγωγής αλκοόλ στο σπίτι. Το προϊόν είναι σχεδόν έτοιμο, αλλά δεν έχει την επιθυμητή διαφάνεια. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας το πιο κοινό υπερμαγγανικό κάλιο, με το οποίο εγχύεται το υγρό για 24 ώρες. Τέλος, το μόνο που μένει είναι να φιλτράρουμε το προϊόν.

Δεδομένου ότι πρόσφατα η ποσότητα των ορυκτών πρώτων υλών που είναι κατάλληλες για την παραγωγή αλκοόλ στο σπίτι έχει αρχίσει σταδιακά να μειώνεται, υπάρχει ανάγκη να βρεθούν νέες επιλογές. Όπως γνωρίζετε, υπάρχει έλλειψη σιτηρών, επομένως ήταν απαραίτητο να βρεθεί μια αξιόλογη εναλλακτική λύση. Και βρέθηκε γρήγορα - ήταν πριονίδι. Σήμερα, αυτή η πρώτη ύλη είναι η πιο προσιτή για όλους. Το να το βρεις δεν είναι δύσκολο. Και, εξίσου σημαντικό, το πριονίδι είναι φθηνό. Και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορείτε να τα βρείτε εντελώς δωρεάν. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι υπό συζήτηση πρώτες ύλες είναι πολύ δημοφιλείς σε όλους όσους ασχολούνται με την παραγωγή αλκοόλ στο σπίτι. Είναι αλήθεια ότι η παραγωγή αυτής της ουσίας απαιτεί ορισμένες δεξιότητες από ένα άτομο, καθώς και την απόκτηση κάποιου πρόσθετου εξοπλισμού.

Πρώτα απ 'όλα, θα χρειαστεί να προετοιμάσετε πριονίδι. Για παράδειγμα, 1 κιλό του αρχικού προϊόντος. Είναι πολύ σημαντικό το πριονίδι να είναι καλά κομμένο. Θα πρέπει να στεγνώσουν καλά πριν αρχίσετε να παράγετε μεθανόλη. Είναι καλύτερο να αποφύγετε τη χρήση φούρνου και άλλων παρόμοιων επιλογών για το σκοπό αυτό. Θα είναι αρκετό να ρίξετε ένα λεπτό στρώμα πριονιδιού σε μια καθαρή εφημερίδα σε ένα σκοτεινό, καλά αεριζόμενο δωμάτιο και να το αφήσετε έτσι για αρκετές ημέρες. Φυσικά, οι πρώτες ύλες δεν πρέπει επίσης να περιέχουν ακαθαρσίες ή βρωμιές. Οι ειδικοί σημειώνουν ότι το πριονίδι σκληρού ξύλου είναι το καταλληλότερο για αυτή τη διαδικασία. Αλλά είναι καλύτερο να μην χρησιμοποιείτε πρώτες ύλες από κωνοφόρα.

Μέσω του ψυγείου, στο οποίο θα πραγματοποιηθεί εξάχνωση και ένας ηλεκτρολύτης, για τον οποίο το θειικό οξύ είναι τέλειο, το καλά αποξηραμένο πριονίδι στέλνεται σε μια βολική φιάλη ή άλλο παρόμοιο δοχείο. Θα πρέπει να το γεμίσουν τα 2/3 του συνολικού όγκου. Στη συνέχεια, πρέπει να θερμάνετε τη μάζα στους 150 μοίρες. Το τελικό υγρό έχει συνήθως μια ελαφρά μπλε απόχρωση. Φυσικά, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη χρήση ενός καταλύτη υψηλής ποιότητας. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οξείδιο αλουμινίου - μέρη κορουνδίου. Μπορείτε να ρίξετε την επόμενη δόση στο δοχείο που χρησιμοποιείτε αμέσως αφού μαυρίσει το υγρό μέσα σε αυτό. Είναι πολύ σημαντικό να προστατεύετε τα αναπνευστικά σας όργανα με αναπνευστήρα ή ειδική μάσκα. Είναι καλύτερο να εξετάσετε και τα ανθεκτικά γάντια. Ο χώρος στον οποίο παράγεται αλκοόλη πριονιδιού πρέπει να είναι ευρύχωρος και να αερίζεται καλά. Αυτό δεν πρέπει να γίνεται στην κουζίνα, καθώς υπάρχουν τρόφιμα τριγύρω.

Η τελική ουσία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο και για οποιουσδήποτε άλλους παρόμοιους σκοπούς. Αλλά δεν συνιστάται να καταναλώνετε εσωτερικά το αλκοόλ που προκύπτει και να το χρησιμοποιείτε για περαιτέρω παρασκευή αλκοολούχων ποτών. Από ένα μόνο κιλό αποξηραμένου πριονιδιού μπορείτε να πάρετε περίπου μισό λίτρο (λίγο λιγότερο) τελικής μεθανόλης.

Υπάρχει μια αυξανόμενη ζήτηση για βιοκαύσιμα - εύφλεκτα υγρά που παράγονται από ανανεώσιμους βιολογικούς πόρους. Ένα από αυτά είναι το ξύλο. Είναι δυνατόν να ληφθεί καύσιμο από ξύλο που δεν είναι κατώτερο από το πετρέλαιο;

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να καταλάβετε είναι ότι είναι αδύνατο να φτιάξετε βενζίνη ή κηροζίνη από ξύλο. Δεν αποσυντίθεται σε υδρογονάνθρακες ευθείας αλυσίδας, από τους οποίους αποτελούνται κυρίως τα προϊόντα πετρελαίου. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να ληφθούν από αυτό ουσίες που μπορούν να αντικαταστήσουν τα προϊόντα πετρελαίου.

Σε κάποιους αρέσει το σκαμνί

Πρώτο στη λίστα, φυσικά, είναι το αλκοόλ. Δύο διαφορετικοί τύποι αλκοόλ μπορούν να ληφθούν από ξύλο. Η πρώτη, η οποία ονομάζεται αλκοόλη ξύλου, είναι επιστημονικά η μεθυλική αλκοόλη. Αυτή η ουσία μοιάζει πολύ με τη συνηθισμένη αιθυλική αλκοόλη, τόσο σε ευφλεκτότητα όσο και σε οσμή και γεύση. Ωστόσο, η μεθυλική αλκοόλη διακρίνεται από το γεγονός ότι είναι πολύ δηλητηριώδης και η λήψη της από το στόμα μπορεί να οδηγήσει σε θανατηφόρα δηλητηρίαση. Ταυτόχρονα, είναι ένα υψηλής ποιότητας καύσιμο κινητήρα, ο αριθμός οκτανίων του είναι ακόμη μεγαλύτερος από αυτόν της αιθυλικής αλκοόλης και πολύ μεγαλύτερος από αυτόν της συνηθισμένης βενζίνης.

Η τεχνολογία για την παραγωγή μεθυλικής αλκοόλης από ξύλο είναι πολύ απλή. Λαμβάνεται με ξηρή απόσταξη ή πυρόλυση. Πιο συγκεκριμένα, είναι ένα από τα συστατικά του υγρού - ένα μείγμα οργανικών ουσιών που περιέχουν οξυγόνο που διαχωρίζονται από φρεσκοαποβληθείσα ρητίνη δέντρων. Ωστόσο, η απόδοση αλκοόλης που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο είναι πολύ χαμηλή για να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο. Αυτό καθιστά μια τέτοια τεχνολογία για την παραγωγή καυσίμου απίθανη.

Ωστόσο, η αιθυλική αλκοόλη μπορεί να ληφθεί και από ξύλο, σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες. Αυτή η αλκοόλη - η λεγόμενη υδρόλυση - λαμβάνεται με την αποσύνθεση της κυτταρίνης, του κύριου συστατικού του ξύλου, με τη βοήθεια θειικού οξέος. Πιο συγκεκριμένα, η αποσύνθεση της κυτταρίνης παράγει σάκχαρα, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να μετατραπούν σε αλκοόλη με τον συνήθη τρόπο. Αυτή η μέθοδος παραγωγής αιθυλικής αλκοόλης είναι πολύ διαδεδομένη στη βιομηχανία· σχεδόν όλη η βιομηχανική αλκοόλη που χρησιμοποιείται για μη εδώδιμους σκοπούς παράγεται με υδρόλυση.

Η αιθυλική αλκοόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο απευθείας αντί για βενζίνη όσο και ως πρόσθετο στη βενζίνη. Χρησιμοποιώντας τέτοια πρόσθετα, λαμβάνονται διάφοροι τύποι βιοκαυσίμων, δημοφιλείς, ιδίως σε χώρες όπως η Βραζιλία.

Η απόκτηση αιθυλικής αλκοόλης με υδρόλυση ξύλου είναι οικονομικά κάπως λιγότερο επικερδής από την απόκτησή της από διάφορες γεωργικές καλλιέργειες. Ωστόσο, η πλεονεκτική πλευρά αυτής της μεθόδου παραγωγής βιοκαυσίμων είναι ότι δεν απαιτεί την κατανομή γεωργικών εκτάσεων για καλλιέργειες «καυσίμου» που δεν παράγουν προϊόντα διατροφής, αλλά επιτρέπει τη χρήση περιοχών που εμπλέκονται στη δασοκομία για την παραγωγή της. Αυτό καθιστά την παραγωγή βιοκαυσίμου αιθανόλης από ξύλο μια αρκετά πρακτική τεχνολογία.

Και το νέφτι είναι χρήσιμο για τίποτα;

Το μειονέκτημα της αιθανόλης ως καυσίμου είναι η χαμηλή θερμιδική της αξία. Όταν χρησιμοποιείται σε κινητήρες στην καθαρή του μορφή, παρέχει είτε λιγότερη ισχύ είτε μεγαλύτερη κατανάλωση από τη βενζίνη. Η ανάμειξη αλκοόλ με ουσίες με υψηλή θερμότητα καύσης βοηθά στην επίλυση αυτού του προβλήματος. Και αυτά δεν είναι απαραίτητα προϊόντα πετρελαίου: το νέφτι ή το νέφτι είναι αρκετά κατάλληλο ως πρόσθετο.

Το νέφτι είναι επίσης προϊόν επεξεργασίας ξύλου, και πιο συγκεκριμένα, το ξύλο κωνοφόρων: πεύκο, έλατο, πεύκη και άλλα. Χρησιμοποιείται ευρέως ως διαλύτης και οι πιο καθαρές ποικιλίες του χρησιμοποιούνται στην ιατρική. Ωστόσο, η βιομηχανία επεξεργασίας ξυλείας, ως υποπροϊόν, παράγει μεγάλη ποσότητα αποκαλούμενης θειικής τερεβινθίνης - χαμηλής ποιότητας που περιέχει τοξικές ακαθαρσίες, όχι μόνο δεν εφαρμόζεται στην ιατρική, αλλά βρίσκει επίσης πολύ περιορισμένη χρήση στη χημική ουσία και το χρώμα και το βερνίκι. βιομηχανίες.

Ταυτόχρονα, το νέφτι, από όλα τα προϊόντα επεξεργασίας ξύλου, μοιάζει περισσότερο με ένα προϊόν πετρελαίου, ή ακριβέστερα, με την κηροζίνη. Έχει πολύ υψηλή θερμιδική αξία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο σε σόμπες κηροζίνης, λαμπτήρες και αέρια κηροζίνης. Είναι επίσης κατάλληλο ως καύσιμο κινητήρα, αν και μόνο για μικρό χρονικό διάστημα: εάν χυθεί σε δεξαμενές στην καθαρή του μορφή, οι κινητήρες σύντομα αποτυγχάνουν λόγω πίσσας.

Ωστόσο, η τερεβινθίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο όχι στην καθαρή της μορφή, αλλά ως πρόσθετο στην αιθανόλη. Αυτό το πρόσθετο δεν μειώνει πολύ τον αριθμό οκτανίων της αιθυλικής αλκοόλης, αλλά αυξάνει τη θερμότητα της καύσης. Μια άλλη θετική πλευρά αυτής της τεχνολογίας παραγωγής βιοκαυσίμων είναι ότι το νέφτι μετουσιώνει το αλκοόλ, καθιστώντας το ακατάλληλο για κατάποση ως αλκοόλ. Και οι κοινωνικές συνέπειες της ευρείας εισαγωγής μη μετουσιωμένου αλκοόλ ως καυσίμου μπορεί να γίνουν πολύ σοβαρές.

Τα απόβλητα λιγνίνης μετατρέπονται σε εισόδημα!

Ένα συστατικό ξύλου, όπως η λιγνίνη, θεωρείται ότι είναι ελάχιστα χρήσιμο. Η βιομηχανική χρήση του είναι πολύ λιγότερο διαδεδομένη από αυτή της κυτταρίνης. Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιείται στην παραγωγή οικοδομικών υλικών και στη χημική βιομηχανία, πιο συχνά καίγεται απευθείας στη δασική χημική βιομηχανία. Ωστόσο, όπως αποδεικνύεται, η πυρόλυση λιγνίνης μπορεί να παράγει μια ευρύτερη ποικιλία προϊόντων από την πυρόλυση κυτταρίνης.

Η λιγνίνη αποτελείται κυρίως από αρωματικούς δακτυλίους και κοντές ευθείες αλυσίδες υδρογονανθράκων. Κατά συνέπεια, η πυρόλυση του παράγει κυρίως υδρογονάνθρακες. Ωστόσο, ανάλογα με την τεχνολογία της πυρόλυσης, είναι δυνατό να ληφθεί είτε ένα προϊόν με υψηλή περιεκτικότητα σε φαινόλη και σχετικές ουσίες, είτε ένα υγρό που μοιάζει με προϊόντα πετρελαίου. Αυτό το υγρό είναι επίσης κατάλληλο ως πρόσθετο στην αιθυλική αλκοόλη για την παραγωγή βιοκαυσίμων.

Έχουν αναπτυχθεί τεχνολογίες και εγκαταστάσεις για πυρόλυση που μπορούν να καταναλώσουν τόσο λιγνίνη από χωματερές όσο και απόβλητα ξύλου που δεν διαχωρίζονται σε λιγνίνη και κυτταρίνη. Καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται με την ανάμειξη λιγνίνης ή απορριμμάτων ξύλου με απόβλητα που αποτελούνται από απορριπτόμενο πλαστικό ή καουτσούκ: το υγρό πυρόλυσης μοιάζει περισσότερο με λάδι.

Ειρηνικό άτομο και πριονίδι

Μια άλλη τεχνολογία για την παραγωγή βιοκαυσίμων από ξύλο αναπτύχθηκε πρόσφατα από Ρώσους επιστήμονες. Ανήκει στον τομέα της ραδιοχημείας, δηλαδή των χημικών διεργασιών που συμβαίνουν υπό την επίδραση της ραδιενεργής ακτινοβολίας. Στα πειράματα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Φυσικοχημείας και Ηλεκτροχημείας. Το πριονίδι Frumkin και άλλα απορρίμματα ξύλου εκτέθηκαν ταυτόχρονα σε ισχυρή ακτινοβολία βήτα και ξηρή απόσταξη και η θέρμανση του ξύλου πραγματοποιήθηκε ακριβώς με τη βοήθεια εξαιρετικά ισχυρής ακτινοβολίας. Παραδόξως, υπό την επίδραση της ακτινοβολίας, η σύνθεση των προϊόντων που λαμβάνονται από την πυρόλυση έχει αλλάξει.

Υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάνια και κυκλοαλκάνια, δηλαδή σε υδρογονάνθρακες που βρίσκονται κυρίως στο πετρέλαιο, βρέθηκε στο υγρό πυρόλυσης που λαμβάνεται με τη μέθοδο «ραδιενεργό». Αυτό το υγρό αποδείχθηκε πολύ ελαφρύτερο από το πετρέλαιο, συγκρίσιμο, μάλλον, με το συμπύκνωμα αερίου. Επιπλέον, η εξέταση επιβεβαίωσε την καταλληλότητα αυτού του υγρού για χρήση ως καύσιμο κινητήρα ή επεξεργασία σε καύσιμα υψηλής ποιότητας, όπως η βενζίνη κινητήρων. Πιστεύουμε ότι αυτό δεν αξίζει ιδιαίτερης αναφοράς, αλλά ας διευκρινίσουμε για λόγους ηρεμίας των φόβων των ραδιοφοβικών: η ακτινοβολία βήτα δεν είναι ικανή να προκαλέσει επαγόμενη ραδιενέργεια, επομένως το καύσιμο που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο είναι ασφαλές και δεν παρουσιάζει ραδιενεργές ιδιότητες. .

Τι να ανακυκλώσω

Είναι σαφές ότι είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται όχι ολόκληροι κορμοί δέντρων για την παραγωγή βιοκαυσίμων, αλλά απόβλητα επεξεργασίας ξύλου, όπως πριονίδι, ροκανίδια, κλαδιά, φλοιός, ακόμη και η ίδια λιγνίνη που πηγαίνει σε χωματερές και φούρνους. Η απόδοση αυτών των απορριμμάτων ανά εκτάριο κομμένου δάσους είναι, φυσικά, χαμηλότερη από το ξύλο γενικά, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι λαμβάνονται ως υποπροϊόν σε παραγωγικές διαδικασίες που ήδη βρίσκονται σε εξέλιξη σε πολλές επιχειρήσεις της χώρας. , τα απόβλητα παραγωγής είναι φθηνά γι 'αυτούς, δεν χρειάζεται να κοπούν ή να φυτευτούν πρόσθετες εκτάσεις δάσους για υλοτόμηση.

Σε κάθε περίπτωση, το ξύλο είναι ένας ανανεώσιμος πόρος. Οι μέθοδοι αποκατάστασης δασικών εκτάσεων είναι γνωστές εδώ και πολύ καιρό και σε πολλές περιοχές της χώρας υπάρχει ακόμη και ανεξέλεγκτη υπερανάπτυξη εγκαταλελειμμένων γεωργικών εκτάσεων με δάση. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, η Ρωσική Ομοσπονδία δεν είναι μία από τις χώρες όπου η διατήρηση των δασών πρέπει να αντιμετωπίζεται με τη μέγιστη προσοχή. Η έκταση του δάσους μας και οι δυνατότητές του για αυτοαναγέννηση είναι αρκετά για να αξιοποιήσει πλήρως τη βιομηχανία επεξεργασίας ξύλου, την παραγωγή βιοκαυσίμων και πολλές άλλες βιομηχανίες.

Υδρόλυση πολυσακχαριτών φυτικών ιστών σε κρύο νερό πρακτικά δεν παρατηρείται. Όταν η θερμοκρασία του νερού ανεβαίνει πάνω από 100°, λαμβάνει χώρα η υδρόλυση των πολυσακχαριτών, αλλά τόσο αργά που μια τέτοια διαδικασία δεν έχει πρακτική σημασία. Ικανοποιητικά αποτελέσματα επιτυγχάνονται μόνο όταν χρησιμοποιούνται καταλύτες, από τους οποίους μόνο ισχυρά ορυκτά οξέα είναι βιομηχανικής σημασίας: θειικό και, λιγότερο συχνά, υδροχλωρικό. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του ισχυρού οξέος στο διάλυμα και η θερμοκρασία της αντίδρασης, τόσο πιο γρήγορα γίνεται η υδρόλυση των πολυσακχαριτών σε μονοσακχαρίτες. Ωστόσο, η παρουσία τέτοιων καταλυτών έχει και μια αρνητική πλευρά, αφού, ταυτόχρονα με την αντίδραση υδρόλυσης των πολυσακχαριτών, επιταχύνουν επίσης τις αντιδράσεις αποσύνθεσης των μονοσακχαριτών, μειώνοντας έτσι την απόδοσή τους ανάλογα.

Όταν οι εξόσες αποσυντίθενται κάτω από αυτές τις συνθήκες, σχηματίζεται αρχικά η υδροξυ-μεθυλοφουρφουράλη, η οποία γρήγορα αποσυντίθεται περαιτέρω για να σχηματίσει τα τελικά προϊόντα: λεβουλινικό και μυρμηκικό οξύ. Οι πεντόζες υπό αυτές τις συνθήκες μετατρέπονται σε φουρφουράλη.

Από την άποψη αυτή, για να ληφθούν μονοσακχαρίτες από πολυσακχαρίτες φυτικού ιστού, είναι απαραίτητο να παρασχεθούν οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για την αντίδραση υδρόλυσης και να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα περαιτέρω αποσύνθεσης των προκύπτων μονοσακχαριτών.

Αυτό είναι το πρόβλημα που επιλύουν οι ερευνητές και οι κατασκευαστές όταν επιλέγουν βέλτιστα καθεστώτα υδρόλυσης.

Από τον μεγάλο αριθμό πιθανών επιλογών συγκέντρωσης οξέος και θερμοκρασίας αντίδρασης, μόνο δύο χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στην πράξη: υδρόλυση με αραιά οξέα και υδρόλυση με πυκνά οξέα. Κατά την υδρόλυση με αραιά οξέα, η θερμοκρασία της αντίδρασης είναι συνήθως 160-190° και η συγκέντρωση του καταλύτη σε ένα υδατικό διάλυμα κυμαίνεται από 0,3 έως 0,7% (H2S04, HC1).

Η αντίδραση διεξάγεται σε αυτόκλειστα υπό πίεση 10-15 ΑΤΜ.Κατά την υδρόλυση με πυκνά οξέα, η συγκέντρωση του θειικού οξέος είναι συνήθως 70-80%, και του υδροχλωρικού οξέος 37-42%. Η θερμοκρασία αντίδρασης υπό αυτές τις συνθήκες είναι 15-40°.

Είναι ευκολότερο να μειωθεί η απώλεια μονοσακχαριτών κατά την υδρόλυση με πυκνά οξέα, με αποτέλεσμα η απόδοση σακχάρου με αυτή τη μέθοδο να φτάσει σχεδόν θεωρητικά πιθανή, δηλαδή 650-750 κιλόαπό 1 Ταπολύτως ξηρά φυτικά υλικά.

Κατά την υδρόλυση με αραιά οξέα, είναι πολύ πιο δύσκολο να μειωθεί η απώλεια μονοσακχαριτών λόγω της αποσύνθεσής τους και επομένως η πρακτική απόδοση μονοσακχαριτών σε αυτή την περίπτωση συνήθως δεν υπερβαίνει τα 450-500 kg από 1 g ξηρής πρώτης ύλης.

Λόγω των μικρών απωλειών σακχάρου κατά την υδρόλυση με πυκνά οξέα, τα προκύπτοντα υδατικά διαλύματα μονοσακχαριτών - υδρολυμάτων - διακρίνονται από αυξημένη καθαρότητα, η οποία έχει μεγάλη σημασία για την μετέπειτα επεξεργασία τους.

Μέχρι πρόσφατα, ένα σοβαρό μειονέκτημα των μεθόδων υδρόλυσης με συμπυκνωμένα οξέα ήταν η υψηλή κατανάλωση ανόργανου οξέος ανά τόνο παραγόμενης ζάχαρης, που οδήγησε στην ανάγκη αναγέννησης μέρους του οξέος ή χρήσης του σε άλλες βιομηχανίες. Αυτό έκανε την κατασκευή και λειτουργία τέτοιων εγκαταστάσεων πιο δύσκολη και δαπανηρή.

Μεγάλες δυσκολίες προέκυψαν επίσης κατά την επιλογή υλικών για εξοπλισμό που ήταν ανθεκτικό σε επιθετικά περιβάλλοντα. Για το λόγο αυτό, το μεγαλύτερο μέρος των μονάδων υδρόλυσης που λειτουργούν σήμερα κατασκευάστηκαν με τη μέθοδο της υδρόλυσης με αραιό θειικό οξύ.

Το πρώτο πειραματικό εργοστάσιο υδρόλυσης-αλκοόλ στην ΕΣΣΔ ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 1934 στο Cherepovets. Οι αρχικοί δείκτες και ο τεχνικός σχεδιασμός αυτού του εργοστασίου αναπτύχθηκαν από το Τμήμα Παραγωγής Υδρόλυσης της Ακαδημίας Δασών του Λένινγκραντ το 1931 -1933. Με βάση τα δεδομένα από τη λειτουργία του πιλοτικού εργοστασίου, ξεκίνησε η κατασκευή εργοστασίων βιομηχανικής υδρόλυσης και αλκοόλης στην ΕΣΣΔ. Το πρώτο εργοστάσιο βιομηχανικής υδρόλυσης-αλκοόλ ξεκίνησε στο Λένινγκραντ τον Δεκέμβριο του 1935. Μετά από αυτό το εργοστάσιο, την περίοδο 1936-1938. Τα εργοστάσια υδρόλυσης-αλκοόλ Bobruisk, Khorsky και Arkhangelsk τέθηκαν σε λειτουργία. Κατά τη διάρκεια και μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, κατασκευάστηκαν πολλά μεγάλα εργοστάσια στη Σιβηρία και στα Ουράλια. Επί του παρόντος, η ικανότητα σχεδιασμού αυτών των εγκαταστάσεων, ως αποτέλεσμα της βελτίωσης της τεχνολογίας, έχει ξεπεραστεί κατά 1,5-2 φορές.

Η κύρια πρώτη ύλη για αυτά τα φυτά είναι το ξύλο κωνοφόρων σε μορφή πριονιδιού και τσιπς, προερχόμενο από γειτονικά πριονιστήρια, όπου λαμβάνεται με άλεση των απορριμμάτων πριονιστηρίου - πλάκες και πηχάκια - σε θρυμματιστές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα καυσόξυλα κωνοφόρων κόβονται επίσης.

Το σχήμα για τη λήψη μονοσακχαριτών σε τέτοια φυτά φαίνεται στο Σχ. 76.

Το τεμαχισμένο ξύλο κωνοφόρων από την αποθήκη πρώτων υλών εισέρχεται στη χοάνη οδηγού μέσω του μεταφορέα 1 2 και πιο πέρα ​​στο λαιμό

Υδρολύτης κρασιού 3. Αυτός είναι ένας κατακόρυφος χαλύβδινος κύλινδρος με άνω και κάτω κώνους και λαιμούς. Η εσωτερική επιφάνεια τέτοιων συσκευή υδρόλυσηςκαλυμμένο με ανθεκτικά στα οξέα κεραμικά ή γραφίτη πλακίδια ή τούβλα στερεωμένα σε στρώμα σκυροδέματος πάχους 80-100 mm.Οι ραφές μεταξύ των πλακιδίων είναι γεμάτες με στόκο ανθεκτικό στα οξέα. Ο επάνω και ο κάτω λαιμός του υδρολυτήρα προστατεύονται από το εσωτερικό από τη δράση του θερμού αραιού θειικού οξέος με ένα στρώμα από μπρούτζο ανθεκτικό στα οξέα. Ο χρήσιμος όγκος τέτοιων υδρολυμάτων είναι συνήθως 30-37 At3, αλλά μερικές φορές χρησιμοποιούνται και υδρολύματα με όγκο 18, 50 και 70 m3.Η εσωτερική διάμετρος τέτοιων συσκευών υδρόλυσης είναι περίπου 1,5 και το ύψος είναι 7-13 μ. Στον άνω κώνο της συσκευής υδρόλυσης κατά την υδρόλυση μέσω του σωλήνα 5 παρέχεται αραιό θειικό οξύ που θερμαίνεται στους 160-200°.

Ένα φίλτρο είναι εγκατεστημένο στον κάτω κώνο 4 για να επιλέξετε το προκύπτον υδρόλυμα. Η υδρόλυση σε τέτοιες συσκευές πραγματοποιείται περιοδικά.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η συσκευή υδρόλυσης φορτώνεται με θρυμματισμένες πρώτες ύλες μέσω ενός οδηγού χωνιού. Κατά τη φόρτωση πρώτων υλών μέσω σωλήνα 5 Παρέχεται αραιό θειικό οξύ που θερμαίνεται στους 70-90°, το οποίο βρέχει την πρώτη ύλη, προάγοντας τη συμπύκνωση της. Με αυτή τη μέθοδο φόρτωσης στο 1 m3η συσκευή υδρόλυσης χωράει περίπου 135 κιλόπριονίδι ή 145-155 κιλόΤσιπς, που υπολογίζονται ως απολύτως ξηρό ξύλο. Μετά την ολοκλήρωση της φόρτωσης, τα περιεχόμενα της συσκευής υδρόλυσης θερμαίνονται με ζωντανό ατμό που εισέρχεται στον κάτω κώνο της. Μόλις επιτευχθεί η θερμοκρασία 150-170°, 0,5-0,7% θειικό οξύ, θερμαινόμενο στους 170-200°, αρχίζει να ρέει στη συσκευή υδρόλυσης μέσω του σωλήνα 5. Σχηματίζεται ταυτόχρονα υδρόλυση μέσω του φίλτρου 4 αρχίζει να εκκενώνεται στον εξατμιστή β. Η αντίδραση υδρόλυσης στη συσκευή υδρόλυσης διαρκεί από 1 έως 3 ώρες. Όσο μικρότερος είναι ο χρόνος υδρόλυσης, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία και η πίεση στη συσκευή υδρόλυσης.

Κατά τη διαδικασία της υδρόλυσης, οι πολυσακχαρίτες του ξύλου μετατρέπονται σε αντίστοιχους μονοσακχαρίτες, οι οποίοι διαλύονται σε καυτό αραιό οξύ. Για την προστασία αυτών των μονοσακχαριτών από την αποσύνθεση σε υψηλές θερμοκρασίες, το υδρόλυμα που τους περιέχει αφαιρείται συνεχώς μέσω ενός φίλτρου καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας μαγειρέματος. 4 Και ψύχθηκε γρήγορα στον εξατμιστή 6. Επειδή, σύμφωνα με τις συνθήκες της διαδικασίας, οι φυτικές πρώτες ύλες υδρολύονται. η συσκευή υδρόλυσης πρέπει να γεμίζει με υγρό ανά πάσα στιγμή, το καθορισμένο επίπεδο e διατηρείται από το θερμό οξύ που εισέρχεται μέσω του σωλήνα 5,

Αυτή η μέθοδος εργασίας ονομάζεται διήθηση. Όσο πιο γρήγορα συμβαίνει η διήθηση, δηλαδή όσο πιο γρήγορα το θερμό οξύ ρέει μέσα από το υδρόλυμα, τόσο πιο γρήγορα το σάκχαρο που προκύπτει απομακρύνεται από το χώρο αντίδρασης και τόσο λιγότερο αποσυντίθεται. Από την άλλη πλευρά, όσο πιο γρήγορα γίνεται η διήθηση, τόσο περισσότερο ζεστό οξύ δαπανάται στο μαγείρεμα και τόσο χαμηλότερη είναι η συγκέντρωση ζάχαρης στο υδρόλυμα και, κατά συνέπεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση ατμού και οξέος για το μαγείρεμα.

Στην πράξη, για να ληφθούν επαρκώς υψηλές αποδόσεις σακχάρου (σε μια οικονομικά αποδεκτή συγκέντρωση στο προϊόν υδρόλυσης), είναι απαραίτητο να επιλεγούν κάποιες συνθήκες μέσης διήθησης. Συνήθως σταματούν σε απόδοση ζάχαρης 45-50% του βάρους του απολύτως ξηρού ξύλου με συγκέντρωση σακχάρου στο υδρόλυμα 3,5-3,7% - Αυτές οι βέλτιστες συνθήκες αντίδρασης αντιστοιχούν στην επιλογή μέσω του φίλτρου πυθμένα από το υδρόλυμα - αυτό 12- 15 m3υδρόλυμα ανά 1 Ταπολύτως ξηρό ξύλο φορτωμένο σε υδρολυτήρα. Η ποσότητα υδρόλυσης που λαμβάνεται κατά το μαγείρεμα για κάθε τόνο υδρολυμένης πρώτης ύλης ονομάζεται υδρομονάδα εκροής και είναι ένας από τους κύριους δείκτες του καθεστώτος υδρόλυσης που χρησιμοποιείται στη μονάδα.

Κατά τη διαδικασία της διήθησης, προκύπτει μια ορισμένη διαφορά πίεσης μεταξύ του άνω και του κάτω λαιμού της συσκευής υδρόλυσης, η οποία συμβάλλει στη συμπίεση της πρώτης ύλης καθώς διαλύονται οι πολυσακχαρίτες που περιέχονται σε αυτήν.

Η συμπίεση της πρώτης ύλης οδηγεί στο γεγονός ότι στο τέλος του μαγειρέματος, η υπόλοιπη αδιάλυτη λιγνίνη καταλαμβάνει όγκο περίπου 25% του αρχικού όγκου της πρώτης ύλης. Δεδομένου ότι, σύμφωνα με τις συνθήκες αντίδρασης, το υγρό πρέπει να καλύπτει την πρώτη ύλη, το επίπεδό του μειώνεται ανάλογα κατά τη διαδικασία μαγειρέματος. Η παρακολούθηση της στάθμης του υγρού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μαγειρέματος πραγματοποιείται με τη χρήση μετρητή βάρους 30, που δείχνει τη μεταβολή στο συνολικό βάρος των πρώτων υλών και του υγρού στη συσκευή υδρόλυσης.

Στο τέλος του μαγειρέματος, η λιγνίνη παραμένει στη συσκευή, η οποία περιέχει 1 κιλόξηρή ύλη 3 κιλόαραιό θειικό οξύ, θερμαίνεται στους 180-190°.

Η λιγνίνη εκκενώνεται από τη συσκευή υδρόλυσης σε έναν κυκλώνα 22 μέσω του σωλήνα 21. Για το σκοπό αυτό, ανοίξτε γρήγορα τη βαλβίδα 20, που συνδέει τον εσωτερικό χώρο της συσκευής υδρόλυσης με τον κυκλώνα 22. Λόγω της ταχείας μείωσης της πίεσης μεταξύ των κομματιών λιγνίνης, το υπερθερμασμένο νερό που περιέχεται σε αυτό βράζει αμέσως, παράγοντας μεγάλους όγκους ατμού. Το τελευταίο σπάει τη λιγνίνη και τη μεταφέρει με τη μορφή αιωρήματος μέσω του σωλήνα 21 σε κυκλώνα 22. Σωλήνας 21 προσεγγίζει τον κυκλώνα εφαπτομενικά, λόγω του οποίου ο πίδακας ατμού με λιγνίνη, ορμώντας στον κυκλώνα, κινείται κατά μήκος των τοιχωμάτων, εκτελώντας μια περιστροφική κίνηση. Η λιγνίνη εκτοξεύεται προς τα πλευρικά τοιχώματα με φυγόκεντρη δύναμη και, χάνοντας ταχύτητα, πέφτει στο κάτω μέρος του κυκλώνα. Ο ατμός απελευθερώνεται από τη λιγνίνη μέσω του κεντρικού σωλήνα 23 απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Κυκλώνας 22 συνήθως ένας κάθετος χαλύβδινος κύλινδρος με όγκο περίπου 100 m3,εξοπλισμένο με πλαϊνή πόρτα 31 και περιστρεφόμενος αναδευτήρας 25, που βοηθά στην εκφόρτωση της λιγνίνης από το κάτω μέρος του κυκλώνα σε έναν ιμάντα ή έναν μεταφορέα απόξεσης 24.

Για προστασία από τη διάβρωση, η εσωτερική επιφάνεια των κυκλώνων προστατεύεται μερικές φορές με ένα στρώμα σκυροδέματος ανθεκτικό στα οξέα.Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, κατά τη διαδικασία διήθησης, θερμαινόμενο αραιό θειικό οξύ τροφοδοτείται στον άνω κώνο της συσκευής υδρόλυσης. Παρασκευάζεται με ανάμειξη σε μίξερ ανθεκτικό στα οξέα 17 υπερθερμασμένο νερό που παρέχεται μέσω σωλήνα 28, με ψυχρό συμπυκνωμένο θειικό οξύ που προέρχεται από ένα κύπελλο μέτρησης 19 μέσω αντλίας οξέος εμβόλου 18.

Δεδομένου ότι το ψυχρό συμπυκνωμένο θειικό οξύ διαβρώνει ελαφρώς το σίδηρο και το χυτοσίδηρο, αυτά τα μέταλλα χρησιμοποιούνται ευρέως για την κατασκευή δεξαμενών, αντλιών και αγωγών που προορίζονται για την αποθήκευση και τη μεταφορά του στο μίξερ. Παρόμοια υλικά χρησιμοποιούνται για την παροχή υπέρθερμου ιωδίου στο μίξερ. Για την προστασία των τοιχωμάτων του μίξερ από τη διάβρωση, χρησιμοποιείται φωσφορομπρούτζος, γραφίτης ή πλαστική μάζα - fluoroplastic 4. Τα δύο τελευταία χρησιμοποιούνται για την εσωτερική επένδυση των μίξερ και δίνουν τα καλύτερα αποτελέσματα.

Το τελικό προϊόν υδρόλυσης από το υδρόλυμα εισέρχεται στον εξατμιστή 6 υψηλή πίεση. Πρόκειται για ένα χαλύβδινο δοχείο που λειτουργεί υπό πίεση και είναι επενδεδυμένο εσωτερικά με κεραμικά πλακίδια, ακριβώς όπως μια συσκευή υδρόλυσης. Υπάρχει ένα καπάκι στο πάνω μέρος του εξατμιστή χωρητικότητας 6-8 l3. Η πίεση στον εξατμιστή διατηρείται στο 4-5 ΑΤΜχαμηλότερο από ό,τι στη συσκευή υδρόλυσης. Χάρη σε αυτό, το υδρόλυμα που εισέρχεται σε αυτό βράζει αμέσως, εξατμίζεται μερικώς και ψύχεται στους 130-140°. Ο ατμός που προκύπτει διαχωρίζεται από τις σταγόνες υδρόλυσης και μέσω του σωλήνα 10 εισέρχεται στο rehofer (εναλλάκτης θερμότητας) 11, όπου συμπυκνώνεται. Μερικώς ψυχθέν υδρόλυμα από εξατμιστήρα 6 Ο σωλήνας 7 εισέρχεται στον εξατμιστή 8 χαμηλή πίεση, όπου ψύχεται στους 105-110° ως αποτέλεσμα του βρασμού σε χαμηλότερη πίεση, που συνήθως δεν υπερβαίνει τη μία ατμόσφαιρα. Ο ατμός που παράγεται σε αυτόν τον εξατμιστή μέσω του σωλήνα 14 τροφοδοτήθηκε στον δεύτερο οδηγό 13, όπου και συμπυκνώνεται. Συμπυκνώματα από ανασχηματισμούς 11 και 13περιέχουν 0,2-0,3% φουρφουράλη και χρησιμοποιούνται για την απομόνωσή της σε ειδικές εγκαταστάσεις, που θα συζητηθούν παρακάτω.

Η θερμότητα που περιέχεται στον ατμό που φεύγει από τους εξατμιστές 6 Και 8, χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού που εισέρχεται στο μίξερ 17. Για το σκοπό αυτό από τη δεξαμενή 16 αντλία νερού κυκλοφορίας 1βΖεστό νερό που λαμβάνεται από το τμήμα απόσταξης της μονάδας υδρόλυσης παρέχεται στον μεταπωλητή χαμηλής πίεσης 13, όπου θερμαίνεται από 60-80° έως 100-110°. Στη συνέχεια κατά μήκος του σωλήνα 12 Το θερμαινόμενο νερό διέρχεται από έναν μεταπωλητή υψηλής πίεσης 11, όπου ο ατμός σε θερμοκρασία 130-140° θερμαίνεται στους 120-130°. Στη συνέχεια η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται στους 180-200° στη στήλη θέρμανσης νερού 27. Ο τελευταίος είναι ένας κατακόρυφος κύλινδρος από χάλυβα με κάτω και πάνω κάλυμμα σχεδιασμένο για πίεση εργασίας 13-15 ΑΤΜ.

Ο ατμός τροφοδοτείται στη στήλη ζεστού νερού μέσω ενός κατακόρυφου σωλήνα 26, στο τέλος του οποίου στερεώνονται 30 οριζόντιοι δίσκοι 2β.Ατμός από το σωλήνα 26 περνά μέσα από τις ρωγμές μεταξύ των επιμέρους δίσκων σε μια στήλη γεμάτη με νερό. Το τελευταίο τροφοδοτείται συνεχώς στη στήλη μέσω του κάτω εξαρτήματος, αναμιγνύεται με ατμό, θερμαίνεται σε μια δεδομένη θερμοκρασία και μέσω του σωλήνα 28 μπαίνει στο μίξερ 17.

Οι συσκευές υδρόλυσης εγκαθίστανται σε ειδική βάση σε μια σειρά 5-8 τεμαχίων. Στα μεγάλα εργοστάσια ο αριθμός τους διπλασιάζεται και τοποθετούνται σε δύο σειρές. Οι αγωγοί για υδρόλυση είναι κατασκευασμένοι από κόκκινο χαλκό ή ορείχαλκο. Τα εξαρτήματα, που αποτελούνται από πύλες και βαλβίδες, είναι κατασκευασμένα από φώσφορο ή μπρούτζο διαβατηρίου.

Η μέθοδος υδρόλυσης που περιγράφεται παραπάνω είναι κατά παρτίδες. Επί του παρόντος, δοκιμάζονται νέα σχέδια υδρολπών - συνεχείς συσκευές στις οποίες, χρησιμοποιώντας ειδικούς τροφοδότες, τροφοδοτείται συνεχώς θρυμματισμένο ξύλο και αφαιρείται συνεχώς η λιγνίνη και το υδρόλυμα.

Γίνονται επίσης εργασίες για την αυτοματοποίηση των παρτίδων υδρολυτών. Αυτό το συμβάν σάς επιτρέπει να ακολουθείτε με μεγαλύτερη ακρίβεια το καθορισμένο καθεστώς μαγειρέματος και ταυτόχρονα διευκολύνει το έργο των μαγείρων.

Υδρόλυμα οξέος από εξατμιστή χαμηλής πίεσης 8 (Εικ. 76) μέσω του σωλήνα 9 τροφοδοτείται σε εξοπλισμό για την επακόλουθη επεξεργασία του. Η θερμοκρασία ενός τέτοιου προϊόντος υδρόλυσης είναι 95-98°. Περιέχει (σε%):

Θειικό οξύ. . . …………………………………………………………………………………………………………….. 0,5 -0,7:

Εξόζες (γλυκόζη, μαννόζη, γαλακτόζη)……………………………………………………….. 2,5 -2,8;

Πεντόζη (ξυλόζη, αραβινόζη)…………………………………………………………………………………………………. 0,8 -1,0;

Πτητικά οργανικά οξέα (μυρμηκικό, οξικό) ……………………………….. 0,24-0,30;

Μη πτητικά οργανικά οξέα (λεβουλινικό οξύ). . 0,2 -0,3;

Φουρφουράλ…………………………………………………………………………………………………………………… 0,03-0,05;

Οξυμεθυλοφουρφουράλη…………………………………………………………………………………… 0,13-0,16;

Μεθανόλη. …………………………………………………………………………………………………………………….. 0,02-0,03

Τα υδρολύματα περιέχουν επίσης κολλοειδείς ουσίες (λιγνίνη, δεξτρίνες), ουσίες τέφρας, τερπένια, ρητίνες κ.λπ. Η περιεκτικότητα σε μονοσακχαρίτες στα υδρολύματα φυτών κατά τη διάρκεια ακριβών χημικών μελετών προσδιορίζεται με ποσοτική χρωματογραφία χαρτιού.

Στα εργαστήρια του εργοστασίου, κατά τη διάρκεια μαζικών ταχέων προσδιορισμών σακχάρων, χρησιμοποιείται η ικανότητά τους σε αλκαλικό περιβάλλον να μειώνουν σύνθετες ενώσεις οξειδίου του χαλκού με το σχηματισμό οξειδίου του χαλκού:

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

Με βάση την ποσότητα του οξειδίου του χαλκού που σχηματίζεται, υπολογίζεται η συν-σχάση των μονοσακχαριτών στο διάλυμα.

Αυτή η μέθοδος για τον προσδιορισμό των σακχάρων είναι υπό όρους, άραΜαζί με τους μονοσακχαρίτες, το οξείδιο του χαλκού ανάγεται επίσης σε οξείδιο από τη φουρφουράλη, την υδροξυμεθυλοφουρφουράλη, τις δεξτρίνες και την κολλοειδή λιγνίνη. Αυτές οι ακαθαρσίες παρεμβαίνουν στον προσδιορισμό της πραγματικής περιεκτικότητας σε σάκχαρα των υδρολυμάτων. Το συνολικό σφάλμα εδώ φτάνει το 5-8%. Δεδομένου ότι η διόρθωση για αυτές τις ακαθαρσίες απαιτεί πολλή εργασία, συνήθως δεν γίνεται και τα σάκχαρα που προκύπτουν, σε αντίθεση με τους μονοσακχαρίτες, ονομάζονται αναγωγικές ουσίες ή συντομεύονται ως RS. Σε εργοστασιακές συνθήκες, η ποσότητα της ζάχαρης που παράγεται στο υδρόλυμα λαμβάνεται υπόψη σε τόνους ραδιενεργών ουσιών.

Για την παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης, οι εξόζες (γλυκόζη, μαννόζη και γαλακτόζη) ζυμώνονται με ζυμομύκητες που παράγουν αλκοόλ - Saccharomyces ή Schizosaccharomycetes.

Συνοπτική εξίσωση αλκοολικής ζύμωσης εξόζων

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

Δείχνει ότι με αυτή τη διαδικασία, θεωρητικά για κάθε 100 κιλόη ζάχαρη πρέπει να είναι 51,14 κιλό,ή περίπου 64 μεγάλο 100% αιθυλική αλκοόλη και περίπου 49 κιλόδιοξείδιο του άνθρακα.

Έτσι, κατά την αλκοολική ζύμωση των εξόζων, δύο κύρια προϊόντα λαμβάνονται σε σχεδόν ίσες ποσότητες: αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Για να πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία, το θερμό υδρόλυμα οξέος πρέπει να υποβληθεί στην ακόλουθη επεξεργασία:

1) εξουδετέρωση? 2) απελευθέρωση από αιωρούμενα στερεά. 3) ψύξη στους 30°. 4) εμπλουτισμός του υδρολύματος με θρεπτικά συστατικά απαραίτητα για τη ζωή της μαγιάς.

Το υδρόλυμα οξέος έχει pH=1 -1,2. Ένα μέσο κατάλληλο για ζύμωση πρέπει να έχει pH = 4,6-5,2. Για να προσδοθεί η απαραίτητη οξύτητα στο υδρόλυμα, πρέπει να εξουδετερωθεί το ελεύθερο θειικό οξύ που περιέχεται σε αυτό και ένα σημαντικό μέρος των οργανικών οξέων. Εάν όλα τα οξέα που περιέχονται στο υδρόλυμα εκφράζονται συμβατικά σε θειικό οξύ, τότε η συγκέντρωσή του θα είναι περίπου 1%. Η υπολειμματική οξύτητα του υδρολύματος σε pH = 4,6-5,2 είναι περίπου 0,15%.

Επομένως, για να ληφθεί η απαιτούμενη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο υδρόλυμα, πρέπει να εξουδετερωθεί το 0,85% των οξέων. Στην περίπτωση αυτή, το ελεύθερο θείο, το μυρμηκικό και μέρος του οξικού οξέος εξουδετερώνονται πλήρως. Το λεβουλινικό οξύ και ένα μικρό μέρος του οξικού οξέος παραμένουν ελεύθερα.

Το υδρόλυμα εξουδετερώνεται με γάλα ασβέστη, δηλ., ένα εναιώρημα ένυδρου οξειδίου του ασβεστίου σε νερό με συγκέντρωση 150-200 g CaO ανά λίτρο.

Το σχέδιο για την παρασκευή γάλακτος ασβέστη φαίνεται στο Σχ. 77.

Το Quicklime CaO τροφοδοτείται συνεχώς στη χοάνη τροφοδοσίας ενός περιστρεφόμενου τυμπάνου πυρόσβεσης ασβέστη 34. Ταυτόχρονα, η απαιτούμενη ποσότητα νερού παρέχεται στο τύμπανο. Όταν το τύμπανο περιστρέφεται, ο ασβέστης δεσμεύει το νερό και μετατρέπεται σε ένυδρο οξείδιο του ασβεστίου. Το τελευταίο διασπείρεται σε νερό, σχηματίζοντας ένα εναιώρημα. Τα κομμάτια ασβέστη που δεν αντέδρασαν διαχωρίζονται από το γάλα ασβέστη στο τέλος του τυμπάνου και ρίχνονται σε ένα καροτσάκι. Το γάλα ασβέστη μαζί με την άμμο ρέει μέσω του σωλήνα στον διαχωριστή άμμου 35. Το τελευταίο είναι μια οριζόντια τοποθετημένη σιδερένια γούρνα με εγκάρσια χωρίσματα και έναν διαμήκη άξονα με λεπίδες.

Το γάλα ασβέστη σε αυτή τη συσκευή ρέει αργά από δεξιά προς τα αριστερά και περαιτέρω κατά μήκος του σωλήνα 36 συγχωνεύεται σε μια συλλογή 2.

Η άμμος κατακάθεται αργά ανάμεσα στα χωρίσματα του διαχωριστή άμμου και αφαιρείται από τη συσκευή χρησιμοποιώντας αργά περιστρεφόμενες λεπίδες. Πριν εισέλθει το γάλα ασβέστη στον εξουδετερωτή, αναμειγνύεται με δεδομένη ποσότητα θειικού αμμωνίου, το διάλυμα του οποίου προέρχεται από τη δεξαμενή 37. Όταν το γάλα ασβέστη αναμειγνύεται με θειικό αμμώνιο, εμφανίζεται η αντίδραση

Ca (OH)3 + (NH4)2 S04-> CaS04 + 2 NH, OH, ως αποτέλεσμα του οποίου μέρος του ασβέστη δεσμεύεται από θειικό οξύ θειικού αμμωνίου και σχηματίζονται κρύσταλλοι από κακώς διαλυτό διένυδρο θειικό ασβέστιο CaS04-2H20 . Ταυτόχρονα σχηματίζεται αμμωνία που παραμένει στο γάλα ασβέστη σε διαλυμένη κατάσταση.

Οι μικροί κρύσταλλοι γύψου που υπάρχουν στο ασβεστόγαλα κατά την επακόλουθη εξουδετέρωση είναι κέντρα κρυστάλλωσης του προκύπτοντος γύψου και προστατεύουν από το σχηματισμό υπερκορεσμένων διαλυμάτων του στο εξουδετερωμένο υδρόλυμα. Αυτό το γεγονός είναι σημαντικό κατά την επακόλουθη απόσταξη αλκοόλης από τον πολτό, καθώς τα υπερκορεσμένα διαλύματα γύψου στον πολτό προκαλούν γύψο στις στήλες πολτού και τις απενεργοποιούν γρήγορα. Αυτή η μέθοδος εργασίας ονομάζεται εξουδετέρωση με κατευθυντική κρυστάλλωση γύψου.

Ταυτόχρονα με γάλα λάιμ στον εξουδετερωτή 5 Ένα ελαφρώς όξινο υδατικό εκχύλισμα υπερφωσφορικού σερβίρεται από μια κανάτα μέτρησης. 38.

Προστίθενται άλατα στον εξουδετερωτή με ρυθμό 0,3 κιλόθειικό αμμώνιο και 0,3 κιλόυπερφωσφορικό ανά 1 m3υδρόλυμα.

Εξουδετερώτης 5 (χωρητικότητας 35-40 Μ 3) είναι μια χαλύβδινη δεξαμενή επενδεδυμένη με κεραμικά πλακίδια ανθεκτικά στα οξέα και εξοπλισμένη με κάθετους αναμικτήρες και λεπίδες φρένων στερεωμένα στα τοιχώματα της δεξαμενής. Η εξουδετέρωση σε εγκαταστάσεις υδρόλυσης γινόταν προηγουμένως περιοδικά. Επί του παρόντος, αντικαθίσταται από πιο προηγμένη συνεχή εξουδετέρωση. Στο Σχ. Το 77 δείχνει το τελευταίο διάγραμμα. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε δύο συνδεδεμένους σε σειρά εξουδετερωτές 5 και 6, οι οποίοι έχουν την ίδια συσκευή. Το όξινο υδρόλυμα τροφοδοτείται συνεχώς μέσω του σωλήνα 1 στον πρώτο εξουδετερωτή, όπου παρέχεται γάλα ασβέστη και θρεπτικά άλατα ταυτόχρονα. Η πληρότητα της εξουδετέρωσης παρακολουθείται με μέτρηση της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο 3 με ηλεκτρόδιο αντιμονίου ή γυαλιού 4. Το ποτενσιόμετρο καταγράφει συνεχώς το pH του υδρολύματος και το προσαρμόζει αυτόματα εντός καθορισμένων ορίων στέλνοντας ηλεκτρικούς παλμούς σε έναν αναστρέψιμο κινητήρα συνδεδεμένο σε μια βαλβίδα διακοπής του σωλήνα που τροφοδοτεί ασβεστόγαλα στον πρώτο εξουδετερωτή. Στους εξουδετερωτές, η αντίδραση εξουδετέρωσης συμβαίνει σχετικά γρήγορα και η διαδικασία κρυστάλλωσης του γύψου από ένα υπερκορεσμένο διάλυμα συμβαίνει σχετικά αργά.

Επομένως, ο ρυθμός ροής υγρού μέσω της εγκατάστασης εξουδετέρωσης καθορίζεται από τη δεύτερη διαδικασία, η οποία απαιτεί 30-40 ελάχ.

Μετά από αυτό το διάστημα, το εξουδετερωμένο υδρόλυμα, που ονομάζεται "εξουδετέρωση", εισέρχεται στη δεξαμενή ημισυνεχούς ή συνεχούς καθίζησης 7.

Η ημισυνεχής διαδικασία συνίσταται στο γεγονός ότι ο εξουδετερωτής ρέει συνεχώς μέσα από τη δεξαμενή καθίζησης και ο γύψος που κατακάθεται στον πυθμένα αφαιρείται περιοδικά καθώς συσσωρεύεται.

Κατά τη συνεχή λειτουργία της δεξαμενής καθίζησης, όλες οι λειτουργίες εκτελούνται συνεχώς. Πριν από την αποστράγγιση της λάσπης στην αποχέτευση 8 στον δέκτη πλένεται επιπλέον με νερό. Η τελευταία μέθοδος δεν έχει γίνει ακόμη ευρέως διαδεδομένη λόγω ορισμένων δυσκολιών παραγωγής.

Η λάσπη γύψου από μια δεξαμενή καθίζησης αποτελείται συνήθως από μισό διένυδρο θειικό ασβέστιο και μισή λιγνίνη και χουμικές ουσίες που καθιζάνουν από το υδρόλυμα. Σε ορισμένες εγκαταστάσεις υδρόλυσης, η ιλύς γύψου αφυδατώνεται, ξηραίνεται και εκτοξεύεται σε κτιριακό αλάβαστρο. Αφυδατώνονται σε φίλτρα κενού τυμπάνου και ξηραίνονται και ψήνονται σε περιστρεφόμενους κλιβάνους τυμπάνων που θερμαίνονται από καυσαέρια.

Το εξουδετερωμένο προϊόν, απαλλαγμένο από αιωρούμενα σωματίδια, ψύχεται στο ψυγείο πριν από τη ζύμωση 10 (Εικ. 77) από 85 έως 30°. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται συνήθως σπειροειδείς ή πλάκες εναλλάκτες θερμότητας που χαρακτηρίζονται από υψηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και μικρές διαστάσεις. Κατά την ψύξη απελευθερώνονται από τον εξουδετερωτή ουσίες που μοιάζουν με πίσσα, οι οποίες επικάθονται στα τοιχώματα των εναλλάκτη θερμότητας και τους μολύνουν σταδιακά. Για τον καθαρισμό, οι εναλλάκτες θερμότητας απενεργοποιούνται περιοδικά και πλένονται με 2-4% ζεστό υδατικό διάλυμα καυστικής σόδας, το οποίο διαλύει ρητινώδεις και χουμικές ουσίες.

Εξουδετερωμένο, καθαρισμένο και ψυχθέν υδρόλυμα.

Το ξυλόχορτο ζυμώνεται με ειδικές ζύμες που σχηματίζουν spnrt εγκλιματισμένες σε αυτό το περιβάλλον. Η ζύμωση πραγματοποιείται σύμφωνα με μια συνεχή μέθοδο σε μια μπαταρία δεξαμενών ζύμωσης συνδεδεμένων σε σειρά 11 Και 12.

Το εναιώρημα μαγιάς, που περιέχει περίπου 80-100 g συμπιεσμένης μαγιάς ανά λίτρο, παρέχεται σε συνεχή ροή μέσω ενός σωλήνα 15 σε μαγιά 44 και μετά στο πάνω μέρος της πρώτης, ή κεφαλής, δεξαμενής ζύμωσης 11. Το κρύο ξυλόχορτο τροφοδοτείται στη μαγιά ταυτόχρονα με το εναιώρημα μαγιάς. Για κάθε κυβικό μέτρο εναιωρήματος μαγιάς, 8-10 m3 γλεύκους εισέρχονται στη δεξαμενή ζύμωσης.

Ζυμομύκητες που περιέχονται σε μέσο εξόζης Ζαχάρωφ,Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ενζύμων, διασπούν τα σάκχαρα, σχηματίζοντας αιθυλική αλκοόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Η αιθυλική αλκοόλη διέρχεται στο περιβάλλον υγρό και το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται στην επιφάνεια της μαγιάς με τη μορφή μικρών φυσαλίδων, οι οποίες σταδιακά αυξάνονται σε όγκο και στη συνέχεια επιπλέουν σταδιακά στην επιφάνεια του κάδου, παρασύροντας τη μαγιά που έχει προσκολληθεί. τους.

Όταν έρθουν σε επαφή με την επιφάνεια, οι φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα σκάνε και η μαγιά, με ειδικό βάρος 1,1, δηλαδή μεγαλύτερο από αυτό του μούστου (1,025), βυθίζεται μέχρι να ανέβει ξανά στην επιφάνεια από άνθρακα διοξίδιο. Η συνεχής κίνηση προς τα πάνω και προς τα κάτω της μαγιάς προάγει την κίνηση των ρευμάτων υγρού στη δεξαμενή ζύμωσης, δημιουργώντας ανάδευση ή «ζύμωση» του υγρού. Διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώνεται στην επιφάνεια του υγρού από τις δεξαμενές ζύμωσης μέσω ενός σωλήνα 13 παρέχεται σε μονάδα παραγωγής υγρού ή στερεού διοξειδίου του άνθρακα, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή χημικών προϊόντων (για παράδειγμα, ουρία) ή απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Μερικώς ζυμωμένο ξυλόχορτο μαζί με μαγιά μεταφέρεται από τη δεξαμενή ζύμωσης κεφαλής στη δεξαμενή ουράς 12, Εκεί που τελειώνει η ζύμωση. Δεδομένου ότι η συγκέντρωση των σακχάρων στον κάδο της ουράς είναι μικρή, η ζύμωση σε αυτό είναι λιγότερο έντονη και μέρος της μαγιάς, χωρίς να έχει χρόνο να σχηματίσει φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα, κατακάθεται στον πάτο της δεξαμενής. Για να αποφευχθεί αυτό, η αναγκαστική ανάμειξη του υγρού με αναδευτήρες ή φυγοκεντρικές αντλίες συχνά τοποθετείται στη δεξαμενή ουράς.

Το ζυμωμένο ή ζυμωμένο υγρό ονομάζεται πολτός. Στο τέλος της ζύμωσης, ο πολτός μεταφέρεται στον διαχωριστή 14, λειτουργεί με την αρχή της φυγοκέντρησης. Ο πολτός που μπαίνει σε αυτό, μαζί με τη μαγιά που αιωρείται σε αυτό, αρχίζει να περιστρέφεται με ταχύτητα 4500-6000 σ.α.λ. Η φυγόκεντρος δύναμη λόγω της διαφοράς των ειδικών βαρών του πολτού και της μαγιάς τα χωρίζει. Ο διαχωριστής χωρίζει το υγρό σε δύο ρεύματα: το μεγαλύτερο, που δεν περιέχει μαγιά, μπαίνει στο χωνί. 16 και το μικρότερο, που περιέχει τη μαγιά, ρέει μέσω του χωνιού στον σωλήνα 15. Συνήθως η πρώτη ροή είναι 8-10 φορές μεγαλύτερη από τη δεύτερη. Μέσω του σωλήνα 15 το εναιώρημα μαγιάς επιστρέφεται στη δεξαμενή ζύμωσης κεφαλής 11 Μέσω μαγιάς 44. Το γλεύκος, που απορρίπτεται και ελευθερώνεται από τη μαγιά, συλλέγεται σε μια ενδιάμεση συλλογή πολτού 17.

Με τη βοήθεια διαχωριστών, η μαγιά κυκλοφορεί συνεχώς σε ένα κλειστό σύστημα του φυτού ζύμωσης. Παραγωγικότητα διαχωριστή 10- 35 m3/ώρα.

Κατά τη ζύμωση και ιδιαίτερα κατά τον διαχωρισμό, μέρος των χουμικών κολλοειδών που περιέχονται στο ξυλόχορτο πήζει, σχηματίζοντας βαριές νιφάδες που κατακάθονται αργά στον πυθμένα των δεξαμενών ζύμωσης. Στους πυθμένες των δεξαμενών υπάρχουν εξαρτήματα μέσω των οποίων το ίζημα απορρίπτεται περιοδικά στην αποχέτευση.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η θεωρητική απόδοση αλκοόλης ανά 100 κιλόοι ζυμωμένες εξόσες είναι 64 μεγάλο.Ωστόσο, πρακτικά λόγω εκπαίδευσης λόγω Ζαχάρωφυποπροϊόντα (γλυκερίνη, ακεταλδεΰδη, ηλεκτρικό οξύ κ.λπ.), καθώς και λόγω της παρουσίας ακαθαρσιών επιβλαβών για τη μαγιά στο γλεύκος, η απόδοση σε αλκοόλ είναι 54-56 μεγάλο.

Για να έχετε καλές αποδόσεις αλκοόλης, είναι απαραίτητο να διατηρείτε τη μαγιά ενεργή ανά πάσα στιγμή. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να διατηρήσετε προσεκτικά τη δεδομένη θερμοκρασία ζύμωσης, τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, την απαιτούμενη καθαρότητα του μούστου και να αφήσετε μια μικρή ποσότητα εξόζης, τη λεγόμενη «χαμηλής ποιότητας» (συνήθως όχι περισσότερο από 0,1% ζάχαρη σε διάλυμα), στον πολτό πριν το βάλετε στο διαχωριστή. Λόγω της παρουσίας μη ζυμωμένης μαγιάς, η μαγιά παραμένει σε ενεργή μορφή όλη την ώρα.

Περιοδικά, η μονάδα υδρόλυσης κλείνει για προγραμματισμένη συντήρηση ή σημαντικές επισκευές. Σε αυτό το διάστημα, η μαγιά πρέπει να διατηρείται ζωντανή. Για να γίνει αυτό, το εναιώρημα μαγιάς παχύνεται χρησιμοποιώντας διαχωριστές και χύνεται με κρύο ξυλόχορτο. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η ζύμωση επιβραδύνεται απότομα και η μαγιά καταναλώνει σημαντικά λιγότερη ζάχαρη.

Οι δεξαμενές ζύμωσης χωρητικότητας 100-200 m3 κατασκευάζονται συνήθως από λαμαρίνα ή, σπανιότερα, από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η διάρκεια της ζύμωσης εξαρτάται από τη συγκέντρωση της μαγιάς και κυμαίνεται από 6 έως 10 ώρες. Είναι απαραίτητο να παρακολουθείται η καθαρότητα της καλλιέργειας ζύμης παραγωγής και να προστατεύεται από μόλυνση από ξένους επιβλαβείς μικροοργανισμούς. Για το σκοπό αυτό, όλος ο εξοπλισμός πρέπει να διατηρείται καθαρός και να αποστειρώνεται περιοδικά. Η απλούστερη μέθοδος αποστείρωσης είναι ο ατμός όλου του εξοπλισμού και ιδιαίτερα των σωληνώσεων και των αντλιών με ζωντανό ατμό.

Στο τέλος της ζύμωσης και του διαχωρισμού της μαγιάς, ο πολτός αλκοόλης περιέχει από 1,2 έως 1,6% αιθυλική αλκοόλη και περίπου 1% πεντόζη Ζαχάρωφ.

Το αλκοόλ απομονώνεται από τον πολτό, καθαρίζεται και ενισχύεται σε μια συσκευή διόρθωσης πολτού τριών στηλών που αποτελείται από πολτό 18, διόρθωση 22 και μεθανόλη 28 στήλες (Εικ. 77).

Πολτοποιήστε από τη συλλογή 17 αντλείται μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας 41 πάνω στην πλάκα τροφοδοσίας της στήλης πουρέ 18. Ρέοντας κάτω από τις πλάκες του εξαντλητικού τμήματος της στήλης πολτού, ο πολτός συναντά ανερχόμενο ατμό στο δρόμο του. Το τελευταίο, εμπλουτισμένο σταδιακά με οινόπνευμα, περνά στο πάνω, ενισχύοντας τμήμα της στήλης. Ο πολτός που ρέει προς τα κάτω απελευθερώνεται σταδιακά από το αλκοόλ και στη συνέχεια από την ακίνητη πλευρά της στήλης 18 μέσω του σωλήνα 21 πηγαίνει στον εναλλάκτη θερμότητας 41, όπου θερμαίνει τον πολτό που εισέρχεται στη στήλη στους 60-70C. Στη συνέχεια, ο πολτός θερμαίνεται στους 105° στη στήλη με ζωντανό ατμό να περνάει μέσω ενός σωλήνα 20. Ο πολτός που ελευθερώνεται από το αλκοόλ ονομάζεται στάσιμο. Μέσω του σωλήνα 42 Το στάσιμο φεύγει από τον εναλλάκτη θερμότητας στάσιμο 41 και αποστέλλεται στο εργαστήριο ζύμης για να ληφθεί μαγιά ζωοτροφών από πεντόζες. Αυτή η διαδικασία θα συζητηθεί λεπτομερώς αργότερα.

Η στήλη πολτοποίησης στο επάνω ενισχυτικό τμήμα τελειώνει με συμπυκνωτή αναρροής 19, στο οποίο συμπυκνώνονται οι ατμοί του μείγματος ιωδίου-αλκοόλης που προέρχονται από την πάνω πλάκα της στήλης.

Σε 1 m3 πολτού σε θερμοκρασία 30°, διαλύεται περίπου 1 m3 διοξειδίου του άνθρακα που σχηματίζεται κατά τη ζύμωση. Κατά τη θέρμανση του παρασκευάσματος σε εναλλάκτη θερμότητας 41 και με ζωντανό ατμό στο κάτω μέρος της στήλης πολτού, απελευθερώνεται διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα και, μαζί με ατμούς αλκοόλης, ανεβαίνει στο ενισχυτικό τμήμα της στήλης και στη συνέχεια στον συμπυκνωτή αναρροής 19. Τα μη συμπυκνώσιμα αέρια διαχωρίζονται μέσω αεραγωγών που είναι εγκατεστημένοι στους αγωγούς συμπυκνώματος αλκοόλης μετά τα ψυγεία. Τα κλάσματα χαμηλού βρασμού που αποτελούνται από αλκοόλη, αλδεΰδες και αιθέρες περνούν από έναν συμπυκνωτή αναρροής 19 και τέλος συμπυκνώστε στο ψυγείο 39uΑπό όπου ρέουν πίσω στη στήλη με τη μορφή αναρροής μέσω στεγανοποίησης νερού 40. Μη συμπυκνώσιμα αέρια που αποτελούνται από διοξείδιο του άνθρακα πριν φύγουν από το ψυγείο 39 περάσουν από έναν πρόσθετο συμπυκνωτή ή πλένονται σε καθαριστή με νερό για να συλλάβουν τα τελευταία υπολείμματα ατμών αλκοόλης.

Στις άνω πλάκες της στήλης πολτού, η υγρή φάση περιέχει 20-40% αλκοόλη.

Συμπύκνωση μέσω του σωλήνα 25 εισέρχεται στην πλάκα τροφοδοσίας της αποστακτικής στήλης 22. Αυτή η στήλη λειτουργεί παρόμοια με τη στήλη πολτού, αλλά σε υψηλότερες συγκεντρώσεις αλκοόλ. Στο κάτω μέρος αυτής της στήλης μέσω ενός σωλήνα 24 Παρέχεται ζωντανός ατμός, ο οποίος βράζει σταδιακά την αλκοόλη από το συμπύκνωμα αλκοόλης που ρέει στον πυθμένα της στήλης. Υγρό που απελευθερώνεται από το αλκοόλ, που ονομάζεται λούθηρος, μέσω ενός σωλήνα 23 κατεβαίνει στην αποχέτευση. Η περιεκτικότητα σε οινόπνευμα σε στάχυα και λούθηρα δεν υπερβαίνει το 0,02%.

Πάνω από την άνω πλάκα της στήλης απόσταξης εγκαθίσταται ένας συμπυκνωτής αναρροής 26. Οι ατμοί που δεν έχουν συμπυκνωθεί σε αυτό τελικά συμπυκνώνονται στον συμπυκνωτή 26ακαι ρέει πίσω στη στήλη. Μέρος των κλασμάτων χαμηλού βρασμού λαμβάνεται μέσω ενός σωλήνα 43 με τη μορφή κλάσματος αιθέρα-αλδεΰδης, το οποίο επιστρέφει στις δεξαμενές ζύμωσης εάν δεν χρησιμοποιηθεί.

Για την απελευθέρωση της αιθυλικής αλκοόλης από πτητικά οργανικά οξέα, τροφοδοτείται στη στήλη από τη δεξαμενή. 45 Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου 10%, το οποίο εξουδετερώνει τα οξέα στις μεσαίες πλάκες του ενισχυτικού τμήματος της στήλης. Στο μεσαίο τμήμα της αποστακτικής στήλης, όπου η περιεκτικότητα σε αλκοόλη είναι 45-50%, συσσωρεύονται πετρέλαια και λαμβάνονται μέσω σωλήνα 46. Τα πετρέλαια είναι ένα μείγμα ανώτερων αλκοολών (βουτύλιο, προπύλιο, αμύλιο) που σχηματίζεται από αμινοξέα.

Η αιθυλική αλκοόλη, απαλλαγμένη από εστέρες και αλδεΰδες, καθώς και έλαια fusel, επιλέγεται χρησιμοποιώντας μια χτένα από τις άνω πλάκες του ενισχυτικού τμήματος της στήλης απόσταξης και μέσω ενός σωλήνα 27 εισέρχεται στην πλάκα τροφοδοσίας της στήλης μεθανόλης 28. Η ακατέργαστη αλκοόλη που προέρχεται από την στήλη απόσταξης περιέχει περίπου 0,7% μεθυλική αλκοόλη, η οποία σχηματίστηκε κατά την υδρόλυση των φυτικών υλικών και μαζί με τους μονοσακχαρίτες κατέληγε στο ξυλόχορτο.

Κατά τη ζύμωση των εξόζων δεν σχηματίζεται μεθυλική αλκοόλη. Σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές για την αιθυλική αλκοόλη που παράγεται από μονάδες υδρόλυσης, δεν πρέπει να περιέχει περισσότερο από 0,1% μεθυλική αλκοόλη. Μελέτες έχουν δείξει ότι η μεθυλική αλκοόλη διαχωρίζεται πιο εύκολα από την ακατέργαστη αλκοόλη όταν η περιεκτικότητά της σε νερό είναι ελάχιστη. Για το λόγο αυτό, ακατέργαστη αλκοόλη με μέγιστη περιεκτικότητα (94-96% αιθανόλη) τροφοδοτείται στη στήλη μεθανόλης. Είναι αδύνατο να ληφθεί αιθυλική αλκοόλη πάνω από 96% σε συμβατικές στήλες απόσταξης, καθώς αυτή η συγκέντρωση αντιστοιχεί στη σύνθεση του μείγματος νερού-αλκοόλης που δεν βράζει χωριστά.

Σε μια στήλη μεθανόλης, το κλάσμα χαμηλού βρασμού είναι η μεθανόλη, η οποία ανεβαίνει στην κορυφή της στήλης και ενισχύεται στον ψυκτήρα αναρροής 29 και μέσω του σωλήνα 30 εκκενώνεται σε συλλογές του κλάσματος μεθανόλης που περιέχει περίπου 80% μεθανόλη. Για την παραγωγή εμπορικής 100% μεθανόλης, εγκαθίσταται μια δεύτερη στήλη μεθανόλης, που δεν φαίνεται στο Σχ. 77.

Η αιθυλική αλκοόλη, που ρέει κάτω από τις πλάκες, πέφτει στο κάτω μέρος της στήλης μεθανόλης 28 και μέσω του σωλήνα 33 εκκενώνεται σε δέκτες τελικού προϊόντος. Η στήλη μεθανόλης θερμαίνεται με αθόρυβο ατμό σε απομακρυσμένο θερμαντήρα 31, το οποίο είναι εγκατεστημένο με τέτοιο τρόπο ώστε, σύμφωνα με την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων, ο διασωληνικός χώρος του να γεμίζει με οινόπνευμα. Οι υδρατμοί που εισέρχονται στον θερμαντήρα θερμαίνουν την αλκοόλη σε σημείο βρασμού και οι ατμοί αλκοόλης που προκύπτουν χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση της στήλης. Ο ατμός εισέρχεται στη θερμάστρα 31, συμπυκνώνεται σε αυτό και με τη μορφή συμπυκνώματος παρέχεται σε συλλογές καθαρού νερού ή αποστραγγίζεται στην αποχέτευση.

Η ποσότητα και η ισχύς της προκύπτουσας αιθυλικής αλκοόλης μετράται σε ειδικό εξοπλισμό (φακός, βλήμα ελέγχου, αλκοολόμετρο). Από τη δεξαμενή μέτρησης, η αιθυλική αλκοόλη τροφοδοτείται από μια αντλία ατμού έξω από το κεντρικό κτίριο - σε σταθερές δεξαμενές που βρίσκονται στην αποθήκη αλκοόλης. Από αυτές τις δεξαμενές, ανάλογα με τις ανάγκες, χύνεται εμπορική αιθυλική αλκοόλη σε σιδηροδρομικές δεξαμενές, στις οποίες μεταφέρεται σε χώρους κατανάλωσης.

Η τεχνολογική διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω καθιστά δυνατή τη λήψη από 1 Ταπολύτως ξηρό ξύλο κωνοφόρων 150-180 μεγάλο 100% αιθυλική αλκοόλη. Ταυτόχρονα, κατά 1 dklκατανάλωση αλκοόλ

Απόλυτα στεγνό ξύλο σε κιλά. . . . . 55-66;

TOC o "1-3" h z θειικό οξύ - moaoidrate in κιλό … . 4,5;

Ασβέστης, 85% ίντσες κιλό…………………………………………………. 4,3;

Ζευγάρι τεχνολογικών 3- και 16-ατμοσφαιρικών

Σε μεγαθερμίδες. ……………………………………………………………………………………….. 0,17-0,26;

Νερό σε m3……………………………………………………………………………………………. 3.6;

Elekgrozner μέσα kWh…………………………………………………………………….. 4,18

Η ετήσια δυναμικότητα μιας μονάδας υδρόλυσης-αλκοόλ με μέση δυναμικότητα αλκοόλης είναι 1 -1,5 εκατομμύριο. έδωσε.Σε αυτά τα εργοστάσια, το κύριο προϊόν είναι η αιθυλική αλκοόλη. Όπως αναφέρθηκε ήδη, ταυτόχρονα, στερεό ή υγρό διοξείδιο του άνθρακα, φουρφουράλη, ζύμες ζωοτροφών και προϊόντα επεξεργασίας λιγνίνης παράγονται από τα κύρια απόβλητα παραγωγής στο εργοστάσιο υδρόλυσης-αλκοόλ. Αυτές οι παραγωγές θα συζητηθούν περαιτέρω.

Σε ορισμένες μονάδες υδρόλυσης που παράγουν φουρφουράλη ή ξυλιτόλη ως κύριο προϊόν, μετά την υδρόλυση ημικυτταρινών πλούσιων σε πεντόζη, παραμένει ένα δύσκολα υδρόλυμα υπόλειμμα, που αποτελείται από κυτταρίνη και λιγνίνη και ονομάζεται κυτταρολιγνίνη.

Η κυτταρολιγνίνη μπορεί να υδρολυθεί με τη μέθοδο διήθησης όπως περιγράφεται παραπάνω, και το προκύπτον προϊόν υδρόλυσης εξόζης, που συνήθως περιέχει 2-2,5% σάκχαρα, μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφηκε παραπάνω σε τεχνική αιθυλική αλκοόλη ή μαγιά τροφοδοσίας. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα επεξεργάζονται φλοιοί βαμβακιού, στάχυα καλαμποκιού, φλούδες δρυός, φλοιοί ηλίανθου κ.λπ. Αυτή η παραγωγική διαδικασία είναι οικονομικά συμφέρουσα μόνο με φθηνές πρώτες ύλες και καύσιμα.

Οι μονάδες υδρόλυσης-αλκοόλης παράγουν συνήθως τεχνική αιθυλική αλκοόλη, η οποία χρησιμοποιείται για επακόλουθη χημική επεξεργασία. Ωστόσο, εάν είναι απαραίτητο, αυτό το αλκοόλ
Καθαρίζεται σχετικά εύκολα με πρόσθετη διόρθωση και οξείδωση με διάλυμα αλκαλικού υπερμαγγανικού. Μετά από έναν τέτοιο καθαρισμό, η αιθυλική αλκοόλη είναι αρκετά κατάλληλη για διατροφικούς σκοπούς.

Πώς να αποκτήσετε αλκοόλ ή άλλο υγρό καύσιμο από πριονίδι;

1. στη Γερμανία στο τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, όλα τα τανκς λειτουργούσαν με συνθετικά. καύσιμο πριονιδιού. Και τα αυτοκίνητα στη Βραζιλία κινούνται με αλκοόλ, το 20% των αυτοκινήτων εκεί κινούνται με αλκοόλ. οπότε είναι αλήθεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ζύμωση, να την αποστάξετε και να πάρετε αλκοόλ και θα έχετε ένα αυτοκίνητο
   Ίσως μπορείτε να πάρετε μεθάνιο με τη βοήθεια βακτηρίων; τότε ακόμα καλύτερα
2. Θα μοιραστώ την εμπειρία μου, ας είναι! Γενικά παίρνεις 1KG. Στεγνώνεις το πριονίδι ή άλλο πολύ προσεκτικά, μετά προσθέτεις το 1/3 του όγκου του ηλεκτρολύτη (θειικό οξύ) στη φιάλη ή κάτι άλλο μέσω του ψυγείου (εκεί θα γίνει εξάχνωση)... Σε συμβουλεύω να αγοράσεις ψυγείο 450 από τη Labtech και μην το ιδρώνεις. το ζεσταίνεις σε θερμοκρασία 150 βαθμών και παίρνεις μεθυλική αλκοόλη και υπάρχουν οι εστέρες του και άλλα ΕΥΦΛΕΚΤΑ προϊόντα αντίδρασης. το υγρό μπορεί να είναι διαφορετικών χρωμάτων. αλλά συνήθως γαλαζωπό, πολύ πτητικό. Ναι, όταν μαγειρεύετε, μην ξεχάσετε να προσθέσετε κομμάτια κορούνδιου (οξείδιο του αλουμινίου), είναι καταλύτης. Μόλις το υγρό του δοχείου ή της φιάλης μαυρίσει σε σημείο να μην το αναγνωρίσετε, αλλάξτε το και συμπληρώστε την επόμενη δόση. από 1 κιλό θα πάρετε περίπου 470 ml. αλκοόλ, αλλά μόνο 700 κάτι. Κάνετε αυτό σε ανοιχτό χώρο, καλά αεριζόμενο και μακριά από φαγητό. Ναι, μην ξεχνάτε μάσκα και αναπνευστήρα. Σουρώστε το μαύρο (χρησιμοποιημένο) υγρό και το επάνω στρώμα καίγεται πολύ καλά μετά το στέγνωμα. προσθέστε και αυτό στο καύσιμο.
3. Κωνοφόρα είδη - κακό. Τυπικά, η αλκοόλη υδρόλυσης λαμβάνεται από φυλλοβόλα δέντρα. Εδώ, στην πραγματικότητα, υπάρχουν δύο επιλογές και είναι πρακτικά αδύνατο να εφαρμοστούν και οι δύο στο σπίτι. Αλλά η βότκα με σκαμνί είναι σε γενικές γραμμές ένα αστείο, καθώς η παραγωγή είναι αναποτελεσματική και η κατανάλωση του τελικού προϊόντος μπορεί να είναι επικίνδυνη για την υγεία. Πρώτη επιλογή. Πρέπει να βάλετε το πριονίδι σε ένα αρκετά μεγάλο σωρό στο δρόμο, να το βρέξετε με νερό και να το αφήσετε για μερικά χρόνια (ακριβώς δύο χρόνια ή περισσότερα). Στο κέντρο του σωρού θα εγκατασταθούν αναερόβιοι μικροοργανισμοί, οι οποίοι σταδιακά θα αποσυνθέσουν την κυτταρίνη σε μονομερή (σάκχαρα), τα οποία μπορούν ήδη να ζυμωθούν. Επόμενο - σαν κανονικό φεγγαρόφωτο. Ή η δεύτερη επιλογή, που εφαρμόζεται στη βιομηχανία. Το πριονίδι βράζεται με ασθενές διάλυμα θειικού οξέος σε υψηλή πίεση. Σε αυτή την περίπτωση, η υδρόλυση της κυτταρίνης γίνεται μέσα σε λίγες ώρες. Στη συνέχεια - απόσταξη ως συνήθως.
   Εάν λάβουμε υπόψη όχι μόνο την αιθυλική αλκοόλη, τότε μπορούμε να πάμε με άλλο τρόπο, αλλά, και πάλι, πρακτικά δεν πωλείται στο σπίτι. Πρόκειται για ξηρή απόσταξη πριονιδιού. Η πρώτη ύλη πρέπει να θερμαίνεται σε σφραγισμένο δοχείο στους 800-900 βαθμούς. και συλλέγουν αέρια που διαφεύγουν. Όταν αυτά τα αέρια ψύχονται, το κρεόσωτο (το κύριο προϊόν), η μεθανόλη και το οξικό οξύ συμπυκνώνονται. Τα αέρια είναι ένα μείγμα από διάφορους υδρογονάνθρακες. Το υπόλοιπο είναι κάρβουνο. Είναι αυτό το είδος άνθρακα που ονομάζεται κάρβουνο στη βιομηχανία, και όχι από φωτιά. Παλαιότερα χρησιμοποιήθηκε στη μεταλλουργία αντί για οπτάνθρακα. Μετά την πρόσθετη επεξεργασία του, λαμβάνεται ενεργός άνθρακας. Το κρεόσωτο είναι μια ρητίνη που χρησιμοποιείται σε στρωτήρες πίσσας και τηλεγραφικούς στύλους. Το αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως το συνηθισμένο φυσικό αέριο. Τώρα υγρά. Η μεθυλική ή ξύλινη αλκοόλη αποστάζεται από το υγρό σε θερμοκρασίες έως 75 βαθμούς. Μπορεί να περάσει για καύσιμο, αλλά η απόδοση είναι μικρή και είναι πολύ δηλητηριώδες. Ακολουθεί το οξικό οξύ. Όταν εξουδετερώνεται με ασβέστη, λαμβάνεται οξικό ασβέστιο ή, όπως ονομαζόταν προηγουμένως, γκρι ξύδι σε σκόνη ξύλου. Όταν είναι πυρωμένο, λαμβάνεται ακετόνη - γιατί όχι και καύσιμο; Είναι αλήθεια ότι τώρα η ακετόνη λαμβάνεται εντελώς συνθετικά.
   Φαίνεται ότι δεν ξέχασα τίποτα. Λοιπόν, πότε ανοίγουμε ένα κατάστημα κρεοσώτου;
4. «Και αν δεν αποστάζαμε βότκα από πριονίδι, τότε τι θα κάναμε με πέντε μπουκάλια;» (V.S. Vysotsky)
5. ζύμωση ζαχαρούχων ουσιών. για παράδειγμα κυτταρίνη. Μόνο για επιτάχυνση χρειάζεστε ένα ένζυμο-μαγιά. και για τη μεθυλική αλκοόλη... στην πραγματικότητα, σε μικρές δόσεις, είναι θανατηφόρα.
6. Εξάχνιση.
7. Η κυτταρίνη πρέπει να ζυμωθεί και στη συνέχεια να αποσταχθεί

Επιστήμονες από τη Σιβηρία εργάζονται σε τεχνολογία για την παραγωγή εγχώριας βιοαιθανόλης

Στη σοβιετική εποχή, ποιος θυμάται ακόμα, υπήρχαν πολλά αστεία για το αλκοόλ που παρασκευαζόταν από πριονίδι. Υπήρχαν φήμες ότι μετά τον πόλεμο, φτηνή βότκα παρασκευαζόταν με αλκοόλη από πριονίδι. Αυτό το ποτό ονομάζεται ευρέως "suk".

Γενικά, η συζήτηση για την παραγωγή αλκοόλ από πριονίδι δεν προέκυψε από το πουθενά, φυσικά. Ένα τέτοιο προϊόν παρήχθη στην πραγματικότητα. Ονομάστηκε «αλκοόλη υδρόλυσης». Η πρώτη ύλη για την παραγωγή του ήταν πράγματι πριονίδι, ή ακριβέστερα, η κυτταρίνη που εξάγεται από τα απόβλητα της δασικής βιομηχανίας. Για να το θέσω αυστηρά επιστημονικά – από μη βρώσιμα φυτικά υλικά. Σύμφωνα με πρόχειρους υπολογισμούς, από 1 τόνο ξύλου μπορούσαν να ληφθούν περίπου 200 λίτρα αιθυλικής αλκοόλης. Αυτό υποτίθεται ότι κατέστησε δυνατή την αντικατάσταση 1,5 τόνων πατάτας ή 0,7 τόνων σιτηρών. Είναι άγνωστο εάν τέτοιο αλκοόλ χρησιμοποιήθηκε στα σοβιετικά αποστακτήρια. Κατασκευάστηκε, φυσικά, για καθαρά τεχνικούς σκοπούς.

Πρέπει να πούμε ότι η παραγωγή τεχνικής αιθανόλης από οργανικά απόβλητα έχει εξάψει από καιρό τη φαντασία των επιστημόνων. Μπορείτε να βρείτε βιβλιογραφία από τον 19ο αιώνα που συζητά τις δυνατότητες παραγωγής αλκοόλ από μια μεγάλη ποικιλία πρώτων υλών, συμπεριλαμβανομένων των μη εδώδιμων. Τον 20ο αιώνα, αυτό το θέμα άρχισε να αναδύεται με ανανεωμένο σθένος. Τη δεκαετία του 1920, επιστήμονες στη Σοβιετική Ρωσία πρότειναν ακόμη και την παρασκευή αλκοόλ από... κόπρανα! Υπήρχε ακόμη και ένα χιουμοριστικό ποίημα του Demyan Bedny:

Λοιπόν, ήρθαν οι καιροί
Κάθε μέρα είναι ένα θαύμα:
Η βότκα αποστάζεται από σκατά -
Τρία λίτρα το κιλό!

Το ρωσικό μυαλό θα εφεύρει
Ο φθόνος όλης της Ευρώπης -
Σε λίγο θα κυλήσει η βότκα
Στο στόμα από τον κώλο...

Ωστόσο, η ιδέα με τα περιττώματα παρέμεινε σε επίπεδο αστείου. Αλλά πήραν στα σοβαρά την κυτταρίνη. Θυμηθείτε, στο «The Golden Calf» ο Ostap Bender λέει στους ξένους τη συνταγή για το «σκαμπό φεγγαριού». Το γεγονός είναι ότι η κυτταρίνη ήταν «χημικά» ακόμη και τότε. Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι μπορεί να εξαχθεί όχι μόνο από απόβλητα δασικής βιομηχανίας. Η εγχώρια γεωργία αφήνει ετησίως τεράστια βουνά από άχυρο - αυτή είναι επίσης μια εξαιρετική πηγή κυτταρίνης. Μην αφήσεις την καλοσύνη να πάει χαμένη. Το άχυρο είναι μια ανανεώσιμη πηγή, θα έλεγε κανείς δωρεάν.

Υπάρχει μόνο ένα πιάσιμο σε αυτό το θέμα. Εκτός από την απαραίτητη και χρήσιμη κυτταρίνη, τα λιγνιοποιημένα μέρη των φυτών (συμπεριλαμβανομένου του άχυρου) περιέχουν λιγνίνη, η οποία περιπλέκει την όλη διαδικασία. Λόγω της παρουσίας αυτής της ίδιας λιγνίνης στο διάλυμα, είναι σχεδόν αδύνατο να ληφθεί ένας κανονικός «πολτός», καθώς η πρώτη ύλη δεν είναι σακχαροποιημένη. Η λιγνίνη αναστέλλει την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Για το λόγο αυτό, απαιτείται «τάισμα» - η προσθήκη κανονικών πρώτων υλών τροφίμων. Τις περισσότερες φορές, αυτόν τον ρόλο παίζει το αλεύρι, το άμυλο ή η μελάσα.

Φυσικά, μπορείτε να απαλλαγείτε από τη λιγνίνη. Στη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού αυτό γίνεται παραδοσιακά χημικά, όπως η επεξεργασία με οξύ. Το μόνο ερώτημα είναι πού να το βάλω τότε; Κατ' αρχήν, καλό στερεό καύσιμο μπορεί να ληφθεί από τη λιγνίνη. Καίγεται καλά. Έτσι, το Ινστιτούτο Θερμοφυσικής του SB RAS ανέπτυξε ακόμη και μια κατάλληλη τεχνολογία για την καύση λιγνίνης. Όμως, δυστυχώς, η λιγνίνη που απομένει από την παραγωγή χαρτοπολτού και χαρτιού μας είναι ακατάλληλη ως καύσιμο λόγω του θείου που περιέχει (συνέπειες χημικής επεξεργασίας). Αν το κάψετε, θα έχετε όξινη βροχή.

Υπάρχουν και άλλοι τρόποι - για επεξεργασία πρώτων υλών με υπέρθερμο ατμό (η λιγνίνη λιώνει σε υψηλές θερμοκρασίες), για εκχύλιση με οργανικούς διαλύτες. Σε ορισμένα μέρη αυτό ακριβώς κάνουν, αλλά αυτές οι μέθοδοι είναι πολύ ακριβές. Σε μια σχεδιασμένη οικονομία, όπου όλα τα έξοδα βαρύνουν το κράτος, ήταν δυνατό να λειτουργήσει με αυτόν τον τρόπο. Ωστόσο, σε μια οικονομία της αγοράς, αποδεικνύεται ότι το παιχνίδι, μεταφορικά μιλώντας, δεν αξίζει το κερί. Και όταν συγκρίνουμε το κόστος, αποδεικνύεται ότι η παραγωγή τεχνικού αλκοόλ (με σύγχρονους όρους - βιοαιθανόλη) από παραδοσιακές πρώτες ύλες τροφίμων είναι πολύ φθηνότερη. Όλα εξαρτώνται από τις ποσότητες τέτοιων πρώτων υλών που έχετε. Οι Αμερικανοί, για παράδειγμα, έχουν υπερπαραγωγή καλαμποκιού. Είναι πολύ πιο εύκολο και πιο επικερδές να χρησιμοποιηθεί το πλεόνασμα για την παραγωγή αλκοόλ παρά να το μεταφέρει σε άλλη ήπειρο. Στη Βραζιλία, όπως γνωρίζουμε, το πλεόνασμα ζαχαροκάλαμου χρησιμοποιείται και ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαιθανόλης. Κατ 'αρχήν, υπάρχουν αρκετές χώρες στον κόσμο όπου το αλκοόλ χύνεται όχι μόνο στο στομάχι, αλλά και στη δεξαμενή ενός αυτοκινήτου. Και όλα θα ήταν καλά αν κάποιες διάσημες παγκόσμιες προσωπικότητες (ιδίως ο ηγέτης της Κούβας Φιντέλ Κάστρο) δεν μιλούσαν εναντίον μιας τέτοιας «άδικης» χρήσης αγροτικών προϊόντων σε συνθήκες όπου σε ορισμένες χώρες οι άνθρωποι υποφέρουν από υποσιτισμό ή ακόμα και πεθαίνουν από την πείνα.

Σε γενικές γραμμές, ικανοποιώντας φιλανθρωπικές επιθυμίες στα μισά του δρόμου, οι επιστήμονες που εργάζονται στον τομέα της παραγωγής βιοαιθανόλης θα πρέπει να αναζητήσουν κάποιες πιο ορθολογικές, πιο προηγμένες τεχνολογίες για την επεξεργασία πρώτων υλών μη εδώδιμων. Πριν από περίπου δέκα χρόνια, ειδικοί από το Ινστιτούτο Χημείας και Μηχανοχημείας Στερεάς Κατάστασης του SB RAS αποφάσισαν να ακολουθήσουν μια διαφορετική διαδρομή - να χρησιμοποιήσουν τη μηχανοχημική μέθοδο για αυτούς τους σκοπούς. Αντί για τη γνωστή χημική επεξεργασία πρώτων υλών ή θέρμανση, άρχισαν να χρησιμοποιούν ειδική μηχανική επεξεργασία. Γιατί σχεδιάστηκαν ειδικοί μύλοι και ενεργοποιητές; Η ουσία της μεθόδου είναι αυτή. Λόγω της μηχανικής ενεργοποίησης, η κυτταρίνη περνά από μια κρυσταλλική κατάσταση σε μια άμορφη. Αυτό διευκολύνει τη λειτουργία των ενζύμων. Αλλά το κύριο πράγμα εδώ είναι ότι κατά τη μηχανική επεξεργασία η πρώτη ύλη χωρίζεται σε διαφορετικά σωματίδια - με διαφορετική (περισσότερη ή λιγότερη) περιεκτικότητα σε λιγνίνη. Στη συνέχεια, χάρη στα διαφορετικά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά αυτών των σωματιδίων, μπορούν εύκολα να διαχωριστούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικές εγκαταστάσεις.

Με την πρώτη ματιά, όλα είναι πολύ απλά: αλέστε το και αυτό είναι το τέλος. Αλλά μόνο με την πρώτη ματιά. Αν όλα ήταν πραγματικά τόσο απλά, τότε το άχυρο και άλλα φυτικά απόβλητα θα αλέθονταν σε όλες τις χώρες. Αυτό που πραγματικά χρειάζεται εδώ είναι να βρεθεί η σωστή ένταση ώστε η πρώτη ύλη να χωριστεί σε μεμονωμένα υφάσματα. Διαφορετικά, θα καταλήξετε με μια μονότονη μάζα. Το καθήκον των επιστημόνων είναι να βρουν το απαραίτητο βέλτιστο εδώ. Και αυτό το βέλτιστο, όπως δείχνει η πρακτική, είναι αρκετά περιορισμένο. Μπορείτε επίσης να το παρακάνετε. Αυτό, πρέπει να πούμε, είναι δουλειά ενός επιστήμονα: να προσδιορίσει τη χρυσή τομή. Επιπλέον, εδώ είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οικονομικές πτυχές - δηλαδή, να αναπτυχθεί η τεχνολογία έτσι ώστε το κόστος της μηχανικής και χημικής επεξεργασίας της πρώτης ύλης (ανεξάρτητα από το πόσο φθηνό μπορεί να είναι) να μην επηρεάζει το κόστος παραγωγής.

Δεκάδες λίτρα υπέροχου αλκοόλ έχουν ήδη ληφθεί σε εργαστηριακές συνθήκες. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι το αλκοόλ λαμβάνεται από συνηθισμένο άχυρο. Επιπλέον, χωρίς τη χρήση οξέων, αλκαλίων και υπέρθερμου ατμού. Η κύρια βοήθεια εδώ είναι οι «θαυματουργοί μύλοι» που σχεδιάστηκαν από τους ειδικούς του Ινστιτούτου. Καταρχήν, τίποτα δεν μας εμποδίζει να προχωρήσουμε στα βιομηχανικά σχέδια. Αλλά αυτό είναι άλλο θέμα.

Εδώ είναι - η πρώτη εγχώρια βιοαιθανόλη από άχυρο! Ακόμα σε μπουκάλια. Θα περιμένουμε μέχρι να αρχίσουν να το παράγουν σε τανκς;