घर पर चूरा से शराब. लकड़ी से एथिल अल्कोहल का उत्पादन

आजकल बहुत से लोग घर पर अपने हाथों से भी मेथनॉल बनाना जानते हैं। वे चूरा से शराब भी तैयार करते हैं। यह चूरा से अल्कोहल का उत्पादन है जिसे आज ज्ञात अन्य सभी तरीकों में सबसे सरल और सबसे किफायती माना जाता है। साथ ही, यह पहली नज़र में ही जटिल और समय लेने वाला लगता है। वास्तव में, इस प्रक्रिया को दोहराना एक शुरुआत करने वाले के लिए भी काफी सरल होगा। मुख्य बात मिथाइल अल्कोहल बनाने के सभी बुनियादी सिद्धांतों को जानना है, और प्रक्रिया की कुछ युक्तियों को भी ध्यान में रखना है जो पेशेवर सभी को बताते हैं। घर पर संबंधित रसायन के उत्पादन की मानक तकनीक में आमतौर पर कई मुख्य चरण होते हैं। सबसे पहले, अनाज की फसलों से माल्ट प्राप्त किया जाता है, फिर थोड़े खराब हुए आलू से एक पेस्ट उबाला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्टार्च का प्रसंस्करण होता है।

अगला चरण किण्वन है। इस पर पहले से तैयार मिश्रण में यीस्ट मिलाया जाता है. परिवेश का तापमान जितना अधिक होगा, चर्चा के चरण को उतनी ही तेजी से पार करना संभव होगा। लेकिन यह सामान्य प्राकृतिक परिस्थितियों में भी अपने आप पूरा करने में सक्षम है। बेशक, अगर उच्च गुणवत्ता वाले खमीर का चयन किया गया था। अंतिम चरण को "आसवन" कहा जाता है। इसे सबसे अधिक श्रमसाध्य और समय लेने वाला कहा जा सकता है। इस चरण में हमेशा एक विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है, जिसे आधुनिक कारीगर आसानी से अपने हाथों से बना सकते हैं। और अंततः, जो कुछ बचा है वह है सफ़ाई करना। यह घर पर शराब उत्पादन का अंतिम चरण है। उत्पाद लगभग तैयार है, लेकिन इसमें वांछित पारदर्शिता का अभाव है। यह सबसे आम पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसके साथ तरल 24 घंटे तक डाला जाता है। अंत में, जो कुछ बचा है वह उत्पाद को फ़िल्टर करना है।

चूंकि हाल ही में घर पर शराब के उत्पादन के लिए उपयुक्त जीवाश्म कच्चे माल की मात्रा धीरे-धीरे कम होने लगी है, इसलिए नए विकल्प खोजने की जरूरत है। जैसा कि आप जानते हैं, अनाज की कमी है, इसलिए एक योग्य विकल्प खोजना आवश्यक था। और यह तुरंत मिल गया - यह चूरा था। आज यह कच्चा माल सभी के लिए सबसे सुलभ है। इसे ढूंढना मुश्किल नहीं है. और, उतना ही महत्वपूर्ण, चूरा सस्ता है। और कुछ मामलों में आप उन्हें पूरी तरह से निःशुल्क पा सकते हैं। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि चर्चा के तहत कच्चे माल घर पर शराब के उत्पादन में शामिल सभी लोगों के बीच बहुत लोकप्रिय हैं। सच है, इस पदार्थ के उत्पादन के लिए किसी व्यक्ति से कुछ कौशल की आवश्यकता होती है, साथ ही कुछ अतिरिक्त उपकरणों के अधिग्रहण की भी आवश्यकता होती है।

सबसे पहले, आपको चूरा तैयार करने की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, मूल उत्पाद का 1 किलोग्राम। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि चूरा अच्छी तरह से कटा हुआ हो। मेथनॉल का उत्पादन शुरू करने से पहले उन्हें अच्छी तरह से सुखाना होगा। इस उद्देश्य के लिए ओवन और अन्य समान विकल्पों का उपयोग करने से बचना सबसे अच्छा है। एक अंधेरे, हवादार कमरे में एक साफ अखबार पर चूरा की एक पतली परत डालना और इसे कई दिनों तक ऐसे ही छोड़ देना पर्याप्त होगा। बेशक, कच्चे माल में कोई अशुद्धियाँ या गंदगी नहीं होनी चाहिए। विशेषज्ञ ध्यान दें कि दृढ़ लकड़ी का बुरादा इस प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त है। लेकिन कोनिफर्स के कच्चे माल का उपयोग न करना ही बेहतर है।

रेफ्रिजरेटर के माध्यम से, जिसमें उर्ध्वपातन और एक इलेक्ट्रोलाइट किया जाएगा, जिसके लिए सल्फ्यूरिक एसिड एकदम सही है, अच्छी तरह से सूखे चूरा को एक सुविधाजनक फ्लास्क या अन्य समान कंटेनर में भेजा जाता है। उन्हें इसे कुल मात्रा का 2/3 भरना चाहिए। आगे आपको द्रव्यमान को 150 डिग्री तक गर्म करने की आवश्यकता है। तैयार तरल में आमतौर पर हल्का नीला रंग होता है। बेशक, हमें उच्च गुणवत्ता वाले उत्प्रेरक का उपयोग करने के बारे में नहीं भूलना चाहिए। उदाहरण के लिए, आप एल्यूमीनियम ऑक्साइड - कोरंडम के कुछ हिस्सों का उपयोग कर सकते हैं। आप अगले हिस्से को उस कंटेनर में डाल सकते हैं जिसे आप उपयोग कर रहे हैं, जब उसमें मौजूद तरल पदार्थ काला हो जाए। अपने श्वसन अंगों को रेस्पिरेटर या विशेष मास्क से सुरक्षित रखना बहुत महत्वपूर्ण है। टिकाऊ दस्तानों पर भी विचार करना सबसे अच्छा है। जिस कमरे में चूरा शराब का उत्पादन किया जाता है वह विशाल और पूरी तरह हवादार होना चाहिए। रसोईघर में ऐसा नहीं करना चाहिए, क्योंकि आसपास खाने-पीने का सामान होता है।

तैयार पदार्थ का उपयोग ईंधन के रूप में और किसी अन्य समान उद्देश्य के लिए किया जा सकता है। लेकिन परिणामस्वरूप अल्कोहल का आंतरिक रूप से उपभोग करने और अल्कोहल पेय पदार्थों की आगे की तैयारी के लिए इसका उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। केवल एक किलोग्राम सूखे चूरा से आप लगभग आधा लीटर (थोड़ा कम) तैयार मेथनॉल प्राप्त कर सकते हैं।

जैव ईंधन - नवीकरणीय जैविक संसाधनों से बने ज्वलनशील तरल पदार्थों की मांग बढ़ रही है। उनमें से एक है लकड़ी. क्या लकड़ी से ईंधन प्राप्त करना संभव है जो तेल से कमतर न हो?

पहली बात जो आपको समझने की ज़रूरत है वह यह है कि लकड़ी से गैसोलीन या मिट्टी का तेल बनाना असंभव है। यह सीधी-श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन में विघटित नहीं होता है, जिनमें से मुख्य रूप से पेट्रोलियम उत्पाद बने होते हैं। हालाँकि, इसका मतलब यह नहीं है कि पेट्रोलियम उत्पादों की जगह लेने वाले पदार्थ इससे प्राप्त नहीं किए जा सकते।

कुछ लोगों को स्टूल पसंद होता है

निस्संदेह, सूची में पहला स्थान शराब का है। लकड़ी से दो भिन्न प्रकार की शराब प्राप्त की जा सकती है। पहला, जिसे वुड अल्कोहल कहा जाता है, वैज्ञानिक रूप से मिथाइल अल्कोहल है। यह पदार्थ ज्वलनशीलता और गंध और स्वाद दोनों में सामान्य एथिल अल्कोहल के समान है। हालाँकि, मिथाइल अल्कोहल इस तथ्य से अलग है कि यह बहुत जहरीला होता है, और इसे मौखिक रूप से लेने से घातक विषाक्तता हो सकती है। साथ ही, यह एक उच्च गुणवत्ता वाला मोटर ईंधन है, इसकी ऑक्टेन संख्या एथिल अल्कोहल से भी अधिक है, और सामान्य गैसोलीन की तुलना में बहुत अधिक है।

लकड़ी से मिथाइल अल्कोहल बनाने की तकनीक बहुत सरल है। यह शुष्क आसवन या पायरोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है। अधिक सटीक रूप से, यह तरल के घटकों में से एक है - ताजा निष्कासित पेड़ राल से अलग ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक पदार्थों का मिश्रण। हालाँकि, इस तरह से प्राप्त अल्कोहल की उपज ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए बहुत कम है। इससे ईंधन उत्पादन की ऐसी तकनीक अप्रतिम हो जाती है।

हालाँकि, एथिल अल्कोहल लकड़ी से भी अधिक मात्रा में प्राप्त किया जा सकता है। यह अल्कोहल - तथाकथित हाइड्रोलिसिस - सल्फ्यूरिक एसिड की मदद से लकड़ी के मुख्य घटक सेलूलोज़ को विघटित करके प्राप्त किया जाता है। अधिक सटीक रूप से, सेलूलोज़ के अपघटन से शर्करा उत्पन्न होती है, जिसे बदले में सामान्य तरीके से अल्कोहल में संसाधित किया जा सकता है। एथिल अल्कोहल के उत्पादन की यह विधि उद्योग में बहुत आम है; गैर-खाद्य उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाने वाली लगभग सभी औद्योगिक अल्कोहल हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पादित की जाती है।

एथिल अल्कोहल का उपयोग गैसोलीन के बजाय सीधे और गैसोलीन में एक योज्य के रूप में किया जा सकता है। इस तरह के एडिटिव्स का उपयोग करके, विभिन्न प्रकार के जैव ईंधन प्राप्त किए जाते हैं, जो विशेष रूप से ब्राजील जैसे देशों में लोकप्रिय हैं।

लकड़ी के हाइड्रोलिसिस द्वारा एथिल अल्कोहल प्राप्त करना विभिन्न कृषि फसलों से प्राप्त करने की तुलना में आर्थिक रूप से कुछ हद तक कम लाभदायक है। हालाँकि, जैव ईंधन उत्पादन की इस पद्धति का लाभप्रद पक्ष यह है कि इसमें "ईंधन" फसलों के लिए कृषि क्षेत्रों के आवंटन की आवश्यकता नहीं होती है जो खाद्य उत्पादों का उत्पादन नहीं करते हैं, बल्कि इसके उत्पादन के लिए वानिकी में शामिल क्षेत्रों के उपयोग की अनुमति देते हैं। यह लकड़ी से जैव ईंधन इथेनॉल के उत्पादन को काफी व्यावहारिक तकनीक बनाता है।

और क्या तारपीन किसी भी चीज़ के लिए उपयोगी है?

ईंधन के रूप में इथेनॉल का नुकसान इसका कम कैलोरी मान है। जब इंजन में इसके शुद्ध रूप में उपयोग किया जाता है, तो यह गैसोलीन की तुलना में या तो कम बिजली या अधिक खपत प्रदान करता है। उच्च दहन ताप वाले पदार्थों के साथ अल्कोहल मिलाने से इस समस्या को हल करने में मदद मिलती है। और ये आवश्यक रूप से पेट्रोलियम उत्पाद नहीं हैं: तारपीन या तारपीन ऐसे योजक के रूप में काफी उपयुक्त है।

तारपीन भी लकड़ी प्रसंस्करण का एक उत्पाद है, और अधिक विशेष रूप से, शंकुधारी लकड़ी: पाइन, स्प्रूस, लार्च और अन्य। इसका व्यापक रूप से विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसकी सबसे शुद्ध किस्मों का उपयोग चिकित्सा में किया जाता है। हालाँकि, लकड़ी प्रसंस्करण उद्योग, एक उप-उत्पाद के रूप में, बड़ी मात्रा में तथाकथित सल्फेट तारपीन का उत्पादन करता है - एक निम्न ग्रेड जिसमें विषाक्त अशुद्धियाँ होती हैं, जो न केवल चिकित्सा में अनुपयुक्त है, बल्कि रसायन और पेंट और वार्निश में भी इसका बहुत सीमित उपयोग होता है। उद्योग.

इसी समय, सभी लकड़ी प्रसंस्करण उत्पादों में से तारपीन, पेट्रोलियम उत्पाद के समान है, या अधिक सटीक रूप से, मिट्टी के तेल के समान है। इसका कैलोरी मान बहुत अधिक है और इसका उपयोग केरोसिन स्टोव, लैंप और केरोसिन गैसों में ईंधन के रूप में किया जा सकता है। यह मोटर ईंधन के रूप में भी उपयुक्त है, हालाँकि केवल थोड़े समय के लिए: यदि इसे शुद्ध रूप में टैंकों में डाला जाता है, तो टारिंग के कारण इंजन जल्द ही विफल हो जाते हैं।

हालाँकि, तारपीन का उपयोग ईंधन के रूप में अपने शुद्ध रूप में नहीं, बल्कि इथेनॉल में एक योज्य के रूप में किया जा सकता है। यह योजक एथिल अल्कोहल की ऑक्टेन संख्या को बहुत कम नहीं करता है, लेकिन दहन की गर्मी को बढ़ाता है। इस जैव ईंधन उत्पादन तकनीक का एक और सकारात्मक पक्ष यह है कि तारपीन अल्कोहल को विकृत कर देता है, जिससे यह अल्कोहल के रूप में सेवन के लिए अनुपयुक्त हो जाता है। और ईंधन के रूप में अनडिनेचर्ड अल्कोहल के व्यापक परिचय के सामाजिक परिणाम बहुत गंभीर हो सकते हैं।

लिग्निन अपशिष्ट आय में बदल जाता है!

लकड़ी का एक घटक, जैसे लिग्निन, कम उपयोग का माना जाता है। इसका औद्योगिक उपयोग सेलूलोज़ की तुलना में बहुत कम व्यापक है। इस तथ्य के बावजूद कि इसका उपयोग निर्माण सामग्री के उत्पादन और रासायनिक उद्योग में किया जाता है, अक्सर इसे सीधे वन रासायनिक उद्योग में जला दिया जाता है। हालाँकि, जैसा कि यह पता चला है, लिग्निन पायरोलिसिस सेल्युलोज पायरोलिसिस की तुलना में व्यापक प्रकार के उत्पादों का उत्पादन कर सकता है।

लिग्निन में मुख्य रूप से सुगंधित वलय और छोटी सीधी हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाएं होती हैं। तदनुसार, इसकी पायरोलिसिस मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करती है। हालाँकि, पायरोलिसिस तकनीक के आधार पर, या तो फिनोल और संबंधित पदार्थों की उच्च सामग्री वाला उत्पाद प्राप्त करना संभव है, या पेट्रोलियम उत्पादों जैसा तरल पदार्थ प्राप्त करना संभव है। यह तरल जैव ईंधन के उत्पादन के लिए एथिल अल्कोहल में एक योज्य के रूप में भी उपयुक्त है।

पायरोलिसिस के लिए प्रौद्योगिकियां और स्थापनाएं विकसित की गई हैं जो डंप से लिग्निन और लकड़ी के कचरे दोनों का उपभोग कर सकती हैं जिन्हें लिग्निन और सेलूलोज़ में अलग नहीं किया जा सकता है। लिग्निन या लकड़ी के कचरे को फेंके गए प्लास्टिक या रबर वाले कचरे के साथ मिलाने से बेहतर परिणाम प्राप्त होते हैं: पायरोलिसिस तरल अधिक तेल जैसा होता है।

शांतिपूर्ण परमाणु और चूरा

लकड़ी से जैव ईंधन बनाने की एक और तकनीक हाल ही में रूसी वैज्ञानिकों द्वारा विकसित की गई थी। यह रेडियोकैमिस्ट्री के क्षेत्र से संबंधित है, यानी रेडियोधर्मी विकिरण के प्रभाव में होने वाली रासायनिक प्रक्रियाएं। भौतिक रसायन विज्ञान और इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री संस्थान के वैज्ञानिकों के प्रयोगों में। फ्रुमकिन चूरा और अन्य लकड़ी के कचरे को एक साथ मजबूत बीटा विकिरण और शुष्क आसवन के संपर्क में लाया गया था, और लकड़ी का हीटिंग अल्ट्रा-मजबूत विकिरण की मदद से सटीक रूप से किया गया था। आश्चर्यजनक रूप से, विकिरण के प्रभाव में, पायरोलिसिस से प्राप्त उत्पादों की संरचना बदल गई है।

"रेडियोधर्मी" विधि द्वारा प्राप्त पायरोलिसिस तरल में अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स, यानी मुख्य रूप से तेल में पाए जाने वाले हाइड्रोकार्बन की एक उच्च सामग्री पाई गई। यह तरल तेल की तुलना में बहुत हल्का निकला, इसकी तुलना गैस संघनन से की जा सकती है। इसके अलावा, परीक्षा ने मोटर ईंधन के रूप में उपयोग या मोटर गैसोलीन जैसे उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन में प्रसंस्करण के लिए इस तरल की उपयुक्तता की पुष्टि की। हमें लगता है कि यह विशेष उल्लेख के लायक नहीं है, लेकिन आइए हम रेडियोफोब के डर को शांत करने के लिए स्पष्ट करें: बीटा विकिरण प्रेरित रेडियोधर्मिता पैदा करने में सक्षम नहीं है, इसलिए इस तरह से प्राप्त ईंधन सुरक्षित है और रेडियोधर्मी गुणों का प्रदर्शन नहीं करता है .

क्या रीसायकल करना है

यह स्पष्ट है कि जैव ईंधन के उत्पादन के लिए पूरे पेड़ के तने का उपयोग करना बेहतर नहीं है, बल्कि लकड़ी प्रसंस्करण अपशिष्ट, जैसे कि चूरा, लकड़ी के चिप्स, टहनियाँ, छाल और यहां तक ​​​​कि वही लिग्निन जो डंप और भट्टियों में जाता है। काटे गए जंगल से प्रति हेक्टेयर इस कचरे की उपज, निश्चित रूप से, सामान्य रूप से लकड़ी की तुलना में कम है, लेकिन हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि यह देश में कई उद्यमों में पहले से ही चल रही उत्पादन प्रक्रियाओं में उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है; तदनुसार , उत्पादन अपशिष्ट उनके लिए सस्ता है। प्राप्त करने के लिए, कटाई के लिए जंगल के अतिरिक्त क्षेत्रों को काटने या लगाने की कोई आवश्यकता नहीं है।

किसी भी स्थिति में, लकड़ी एक नवीकरणीय संसाधन है। वन क्षेत्रों को बहाल करने के तरीके लंबे समय से ज्ञात हैं, और देश के कई क्षेत्रों में जंगलों के साथ परित्यक्त कृषि भूमि की अनियंत्रित वृद्धि भी हुई है। एक तरह से या किसी अन्य, रूसी संघ उन देशों में से एक नहीं है जहां वन संरक्षण को अत्यधिक सावधानी से व्यवहार किया जाना चाहिए; हमारे जंगल का क्षेत्र और इसकी स्व-पुनर्जनन क्षमता लकड़ी प्रसंस्करण उद्योग, जैव ईंधन के उत्पादन और कई अन्य उद्योगों का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए पर्याप्त है।

ठंडे पानी में पौधों के ऊतकों के पॉलीसेकेराइड का हाइड्रोलिसिस व्यावहारिक रूप से नहीं देखा जाता है। जब पानी का तापमान 100 डिग्री से ऊपर बढ़ जाता है, तो पॉलीसेकेराइड का हाइड्रोलिसिस होता है, लेकिन इतना धीरे-धीरे कि ऐसी प्रक्रिया का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है। उत्प्रेरकों का उपयोग करने पर ही संतोषजनक परिणाम प्राप्त होते हैं, जिनमें से केवल मजबूत खनिज एसिड ही औद्योगिक महत्व के होते हैं: सल्फ्यूरिक और, कम सामान्यतः, हाइड्रोक्लोरिक। घोल में मजबूत एसिड की सांद्रता और प्रतिक्रिया तापमान जितना अधिक होता है, पॉलीसेकेराइड का मोनोसैकेराइड में हाइड्रोलिसिस उतनी ही तेजी से होता है। हालाँकि, ऐसे उत्प्रेरकों की उपस्थिति का एक नकारात्मक पक्ष भी है, क्योंकि, पॉलीसेकेराइड की हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के साथ-साथ, वे मोनोसेकेराइड की अपघटन प्रतिक्रियाओं को भी तेज करते हैं, जिससे उनकी उपज तदनुसार कम हो जाती है।

जब हेक्सोज़ इन परिस्थितियों में विघटित होता है, तो सबसे पहले हाइड्रॉक्सी-मिथाइलफुरफुरल बनता है, जो अंतिम उत्पादों को बनाने के लिए तेजी से विघटित होता है: लेवुलिनिक और फॉर्मिक एसिड। इन परिस्थितियों में पेन्टोज़ को फ़्यूरफ़्यूरल में बदल दिया जाता है।

इस संबंध में, पौधे के ऊतकों के पॉलीसेकेराइड से मोनोसेकेराइड प्राप्त करने के लिए, हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां प्रदान करना और परिणामस्वरूप मोनोसेकेराइड के आगे अपघटन की संभावना को कम करना आवश्यक है।

यह वह समस्या है जिसे शोधकर्ता और निर्माता इष्टतम हाइड्रोलिसिस व्यवस्था चुनते समय हल करते हैं।

एसिड सांद्रता और प्रतिक्रिया तापमान के लिए संभावित विकल्पों की बड़ी संख्या में से, केवल दो ही वर्तमान में अभ्यास में उपयोग किए जाते हैं: पतला एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस और केंद्रित एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस। तनु एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस के दौरान, प्रतिक्रिया तापमान आमतौर पर 160-190° होता है और जलीय घोल में उत्प्रेरक की सांद्रता 0.3 से 0.7% (H2S04, HC1) तक होती है।

प्रतिक्रिया 10-15 के दबाव में आटोक्लेव में की जाती है ए.टी.एम.जब केंद्रित एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस होता है, तो सल्फ्यूरिक एसिड की एकाग्रता आमतौर पर 70-80% होती है, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड 37-42% होती है। इन परिस्थितियों में प्रतिक्रिया तापमान 15-40° है।

सांद्र अम्लों के साथ हाइड्रोलिसिस के दौरान मोनोसेकेराइड के नुकसान को कम करना आसान है, जिसके परिणामस्वरूप इस विधि से चीनी की उपज लगभग सैद्धांतिक रूप से संभव हो सकती है, यानी 650-750 किलोग्राम 1 से टीबिल्कुल सूखी पौधों की सामग्री।

तनु एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस के दौरान, उनके अपघटन के कारण मोनोसेकेराइड के नुकसान को कम करना अधिक कठिन होता है, और इसलिए इस मामले में मोनोसेकेराइड की व्यावहारिक उपज आमतौर पर 1 ग्राम सूखे कच्चे माल से 450-500 किलोग्राम से अधिक नहीं होती है।

संकेंद्रित एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस के दौरान चीनी के छोटे नुकसान के कारण, मोनोसेकेराइड के परिणामी जलीय घोल - हाइड्रोलाइज़ेट्स - में बढ़ी हुई शुद्धता होती है, जो उनके बाद के प्रसंस्करण के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

हाल तक, केंद्रित एसिड के साथ हाइड्रोलिसिस विधियों का एक गंभीर दोष उत्पादित चीनी के प्रति टन खनिज एसिड की उच्च खपत थी, जिसके कारण एसिड के हिस्से को पुनर्जीवित करने या अन्य उद्योगों में इसका उपयोग करने की आवश्यकता होती थी; इससे ऐसे संयंत्रों का निर्माण और संचालन अधिक कठिन और महंगा हो गया।

आक्रामक वातावरण के प्रति प्रतिरोधी उपकरणों के लिए सामग्री का चयन करते समय भी बड़ी कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं। इस कारण से, वर्तमान में परिचालन में आने वाले अधिकांश हाइड्रोलिसिस संयंत्र तनु सल्फ्यूरिक एसिड हाइड्रोलिसिस विधि का उपयोग करके बनाए गए थे।

यूएसएसआर में पहला प्रायोगिक हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र जनवरी 1934 में चेरेपोवेट्स में लॉन्च किया गया था। इस संयंत्र के प्रारंभिक संकेतक और तकनीकी डिजाइन 1931 -1933 में लेनिनग्राद वानिकी अकादमी के हाइड्रोलिसिस उत्पादन विभाग द्वारा विकसित किए गए थे। पायलट प्लांट के संचालन के आंकड़ों के आधार पर, यूएसएसआर में औद्योगिक हाइड्रोलिसिस और अल्कोहल संयंत्रों का निर्माण शुरू हुआ। पहला औद्योगिक हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र दिसंबर 1935 में लेनिनग्राद में शुरू किया गया था। इस संयंत्र के बाद, 1936-1938 की अवधि में। बोब्रुइस्क, खोर्स्की और आर्कान्जेस्क हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र चालू हो गए। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान और उसके बाद, साइबेरिया और उराल में कई बड़े कारखाने बनाए गए। वर्तमान में, प्रौद्योगिकी में सुधार के परिणामस्वरूप, इन संयंत्रों की डिज़ाइन क्षमता 1.5-2 गुना से अधिक हो गई है।

इन पौधों के लिए मुख्य कच्चा माल चूरा और चिप्स के रूप में शंकुधारी लकड़ी है, जो पड़ोसी आरा मिलों से आती है, जहां इसे आरा मिल के कचरे - स्लैब और स्लैट - को चिप्स में पीसकर प्राप्त किया जाता है। कुछ मामलों में, शंकुधारी जलाऊ लकड़ी को भी काटा जाता है।

ऐसे पौधों पर मोनोसेकेराइड प्राप्त करने की योजना चित्र में दिखाई गई है। 76.

कच्चे माल के गोदाम से कटी हुई शंकुधारी लकड़ी कन्वेयर 1 के माध्यम से गाइड फ़नल में प्रवेश करती है 2 और आगे गले में

वाइन हाइड्रोलाइज़र 3. यह ऊपरी और निचले शंकु और गर्दन वाला एक ऊर्ध्वाधर स्टील सिलेंडर है। ऐसी की भीतरी सतह हाइड्रोलिसिस उपकरण 80-100 मोटी कंक्रीट की परत पर तय एसिड-प्रतिरोधी सिरेमिक या ग्रेफाइट टाइल्स या ईंटों से ढका हुआ मिमी.टाइलों के बीच के सीम एसिड-प्रतिरोधी पोटीन से भरे हुए हैं। हाइड्रोलाइज़र की ऊपरी और निचली गर्दन को एसिड-प्रतिरोधी कांस्य की एक परत द्वारा गर्म तनु सल्फ्यूरिक एसिड की क्रिया से अंदर से संरक्षित किया जाता है। ऐसे हाइड्रोलाइज़ेट्स की उपयोगी मात्रा आमतौर पर 30-37 At3 होती है, लेकिन कभी-कभी 18, 50 और 70 की मात्रा वाले हाइड्रोलाइज़ेट्स का भी उपयोग किया जाता है। एम3.ऐसे हाइड्रोलिसिस उपकरणों का आंतरिक व्यास लगभग 1.5 है, और ऊंचाई 7-13 मीटर है। पाइप के माध्यम से हाइड्रोलिसिस के दौरान हाइड्रोलिसिस उपकरण के ऊपरी शंकु में 5 तनु सल्फ्यूरिक एसिड को 160-200° तक गर्म करके आपूर्ति की जाती है।

निचले शंकु में एक फिल्टर स्थापित किया गया है 4 परिणामी हाइड्रोलाइज़ेट का चयन करने के लिए। ऐसे उपकरणों में हाइड्रोलिसिस समय-समय पर किया जाता है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, हाइड्रोलिसिस उपकरण को एक गाइड फ़नल के माध्यम से कुचले हुए कच्चे माल से लोड किया जाता है। पाइप के माध्यम से कच्चा माल लोड करते समय 5 70-90° तक गर्म किया गया पतला सल्फ्यूरिक एसिड आपूर्ति किया जाता है, जो कच्चे माल को गीला कर देता है, जिससे इसके संघनन को बढ़ावा मिलता है। इस लोडिंग विधि के साथ 1 एम3हाइड्रोलिसिस उपकरण लगभग 135 में फिट बैठता है किलोग्रामचूरा या 145-155 किलोग्रामचिप्स, बिल्कुल सूखी लकड़ी के रूप में गणना की गई। लोडिंग के पूरा होने पर, हाइड्रोलिसिस उपकरण की सामग्री को उसके निचले शंकु में प्रवेश करने वाली जीवित भाप द्वारा गर्म किया जाता है। जैसे ही तापमान 150-170° तक पहुँच जाता है, 0.5-0.7% सल्फ्यूरिक एसिड, 170-200° तक गरम किया जाता है, पाइप 5 के माध्यम से हाइड्रोलिसिस तंत्र में प्रवाहित होना शुरू हो जाता है। इसके साथ ही फिल्टर के माध्यम से हाइड्रोलाइजेट बनता है 4 बाष्पीकरणकर्ता बी में डिस्चार्ज होना शुरू हो जाता है। हाइड्रोलिसिस तंत्र में हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया 1 से 3 घंटे तक चलती है। हाइड्रोलिसिस का समय जितना कम होगा, हाइड्रोलिसिस उपकरण में तापमान और दबाव उतना ही अधिक होगा।

हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया के दौरान, लकड़ी के पॉलीसेकेराइड को संबंधित मोनोसेकेराइड में बदल दिया जाता है, जो गर्म तनु एसिड में घुल जाते हैं। इन मोनोसेकेराइड को उच्च तापमान पर अपघटन से बचाने के लिए, खाना पकाने की पूरी प्रक्रिया के दौरान उनमें मौजूद हाइड्रोलाइज़ेट को एक फिल्टर के माध्यम से लगातार हटा दिया जाता है। 4 और शीघ्र ही बाष्पीकरणकर्ता में ठंडा हो गया 6. चूंकि, प्रक्रिया की स्थितियों के अनुसार, पौधे के कच्चे माल को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है। हाइड्रोलिसिस उपकरण हर समय तरल से भरा होना चाहिए, निर्दिष्ट स्तर ई पाइप 5 के माध्यम से प्रवेश करने वाले गर्म एसिड द्वारा बनाए रखा जाता है,

कार्य की इस विधि को परकोलेशन कहा जाता है। जितनी तेजी से अंतःस्राव होता है, यानी, जितनी तेजी से गर्म एसिड हाइड्रोलाइज़ेट के माध्यम से बहता है, उतनी ही तेजी से परिणामी चीनी प्रतिक्रिया स्थान से हट जाती है और उतनी ही कम विघटित होती है। दूसरी ओर, जितनी तेजी से अंतःस्राव होता है, खाना पकाने पर उतना ही अधिक गर्म एसिड खर्च होता है और हाइड्रोलाइज़ेट में चीनी की सांद्रता जितनी कम होती है और, तदनुसार, खाना पकाने के लिए भाप और एसिड की खपत उतनी ही अधिक होती है।

व्यवहार में, चीनी की पर्याप्त उच्च पैदावार (हाइड्रोलाइज़ेट में आर्थिक रूप से स्वीकार्य एकाग्रता पर) प्राप्त करने के लिए, कुछ औसत अंतःस्राव स्थितियों को चुनना आवश्यक है। आम तौर पर वे 3.5-3.7% के हाइड्रोलाइज़ेट में चीनी एकाग्रता के साथ बिल्कुल सूखी लकड़ी के वजन के 45-50% की चीनी उपज पर रुकते हैं - ये इष्टतम प्रतिक्रिया स्थितियां हाइड्रोलाइज़ेट से नीचे फ़िल्टर के माध्यम से चयन के अनुरूप होती हैं - वह 12- 15 एम3हाइड्रोलाइज़ेट प्रति 1 टीबिल्कुल सूखी लकड़ी को हाइड्रोलाइज़र में लोड किया गया। हाइड्रोलाइज्ड कच्चे माल के प्रत्येक टन के लिए खाना पकाने के दौरान ली गई हाइड्रोलाइजेट की मात्रा को आउटफ्लो हाइड्रोमॉड्यूल कहा जाता है, और यह संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोलिसिस शासन के मुख्य संकेतकों में से एक है।

अंतःस्राव की प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रोलिसिस तंत्र की ऊपरी और निचली गर्दन के बीच एक निश्चित दबाव अंतर उत्पन्न होता है, जो कच्चे माल के संपीड़न में योगदान देता है क्योंकि इसमें मौजूद पॉलीसेकेराइड घुल जाते हैं।

कच्चे माल का संपीड़न इस तथ्य की ओर ले जाता है कि खाना पकाने के अंत में, शेष अघुलनशील लिग्निन कच्चे माल की प्रारंभिक मात्रा का लगभग 25% मात्रा पर कब्जा कर लेता है। चूंकि, प्रतिक्रिया की स्थिति के अनुसार, तरल को कच्चे माल को ढंकना चाहिए, खाना पकाने की प्रक्रिया के दौरान इसका स्तर तदनुसार कम हो जाता है। खाना पकाने की प्रक्रिया के दौरान तरल स्तर की निगरानी एक वजन मीटर का उपयोग करके की जाती है 30, हाइड्रोलिसिस उपकरण में कच्चे माल और तरल के कुल वजन में परिवर्तन दिखा रहा है।

खाना पकाने के अंत में, लिग्निन उपकरण में रहता है, जिसमें 1 होता है किलोग्रामशुष्क पदार्थ 3 किलोग्रामपतला सल्फ्यूरिक एसिड, 180-190° तक गरम किया गया।

लिग्निन को हाइड्रोलिसिस तंत्र से एक चक्रवात में डिस्चार्ज किया जाता है 22 पाइप के माध्यम से 21. इस प्रयोजन के लिए, वाल्व को जल्दी से खोलें 20, हाइड्रोलिसिस उपकरण के आंतरिक स्थान को चक्रवात से जोड़ना 22. लिग्निन के टुकड़ों के बीच दबाव में तेजी से कमी के कारण, इसमें मौजूद अत्यधिक गरम पानी तुरंत उबल जाता है, जिससे बड़ी मात्रा में भाप पैदा होती है। उत्तरार्द्ध लिग्निन को तोड़ता है और इसे पाइप के माध्यम से निलंबन के रूप में ले जाता है 21 एक चक्रवात में 22. पाइप 21 चक्रवात के पास स्पर्शरेखीय रूप से पहुंचता है, जिसके कारण लिग्निन के साथ भाप का जेट, चक्रवात में भागता है, दीवारों के साथ चलता है, एक घूर्णी गति करता है। लिग्निन को केन्द्रापसारक बल द्वारा किनारे की दीवारों की ओर फेंका जाता है और, गति खोते हुए, चक्रवात के नीचे गिर जाता है। केंद्रीय पाइप के माध्यम से लिग्निन से भाप मुक्त हुई 23 वायुमंडल में छोड़ा गया।

चक्रवात 22 आमतौर पर लगभग 100 की मात्रा वाला एक ऊर्ध्वाधर स्टील सिलेंडर एम3,साइड दरवाजे से सुसज्जित 31 और घूमने वाला स्टिरर 25, जो चक्रवात के नीचे से लिग्निन को बेल्ट या स्क्रैपर कन्वेयर पर उतारने में मदद करता है 24.

संक्षारण से बचाने के लिए, चक्रवातों की आंतरिक सतह को कभी-कभी एसिड-प्रतिरोधी कंक्रीट की एक परत से संरक्षित किया जाता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अंतःस्राव प्रक्रिया के दौरान, गर्म तनु सल्फ्यूरिक एसिड को हाइड्रोलिसिस तंत्र के ऊपरी शंकु में आपूर्ति की जाती है। इसे एसिड प्रूफ मिक्सर में मिलाकर तैयार किया जाता है 17 अत्यधिक गरम पानी एक पाइप के माध्यम से आपूर्ति किया जाता है 28, एक मापने वाले कप से निकलने वाले ठंडे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ 19 पिस्टन एसिड पंप के माध्यम से 18.

चूंकि ठंडा केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड लोहे और कच्चे लोहे को थोड़ा संक्षारित करता है, इसलिए इन धातुओं का व्यापक रूप से भंडारण और मिक्सर तक परिवहन के लिए टैंक, पंप और पाइपलाइनों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। मिक्सर में अत्यधिक गरम आयोडीन की आपूर्ति के लिए इसी तरह की सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। मिक्सर की दीवारों को जंग से बचाने के लिए, फॉस्फोर कांस्य, ग्रेफाइट या प्लास्टिक द्रव्यमान - फ्लोरोप्लास्टिक 4 का उपयोग किया जाता है। अंतिम दो का उपयोग मिक्सर की आंतरिक परत के लिए किया जाता है और सर्वोत्तम परिणाम देते हैं।

हाइड्रोलाइज़ेट से तैयार हाइड्रोलाइज़ेट बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करता है 6 उच्च दबाव। यह एक स्टील का बर्तन है जो दबाव में काम करता है और हाइड्रोलिसिस उपकरण की तरह अंदर सिरेमिक टाइल्स से ढका होता है। बाष्पीकरणकर्ता के शीर्ष पर 6-8 l3 की क्षमता वाला एक ढक्कन होता है। बाष्पीकरणकर्ता में दबाव 4-5 पर बना रहता है एटीएमहाइड्रोलिसिस उपकरण की तुलना में कम। इसके लिए धन्यवाद, इसमें प्रवेश करने वाला हाइड्रोलाइज़ेट तुरंत उबल जाता है, आंशिक रूप से वाष्पित हो जाता है और 130-140° तक ठंडा हो जाता है। परिणामी भाप को हाइड्रोलाइज़ेट बूंदों से और पाइप के माध्यम से अलग किया जाता है 10 रिशॉफर (हीट एक्सचेंजर) में प्रवेश करता है 11, जहां यह संघनित होता है. बाष्पीकरणकर्ता से आंशिक रूप से ठंडा हाइड्रोलाइज़ेट 6 पाइप 7 बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करता है 8 कम दबाव, जहां यह कम दबाव पर उबलने के परिणामस्वरूप 105-110° तक ठंडा हो जाता है, आमतौर पर एक वायुमंडल से अधिक नहीं। इस बाष्पीकरणकर्ता में पाइप के माध्यम से भाप उत्पन्न होती है 14 दूसरे ड्राइवर को खिलाया गया 13, जहां यह संघनित भी होता है। पुनर्चक्रण से संघनित होता है 11 और 13इसमें 0.2-0.3% फ़्यूरफ़्यूरल होता है और इसका उपयोग विशेष प्रतिष्ठानों में इसके अलगाव के लिए किया जाता है, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी।

भाप में निहित ऊष्मा जो बाष्पीकरणकर्ताओं से निकलती है 6 और 8, मिक्सर में प्रवेश करने वाले पानी को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है 17. इस हेतु टैंक से 16 परिसंचारी जल पंप 1बीहाइड्रोलिसिस संयंत्र के आसवन विभाग से प्राप्त गर्म पानी को कम दबाव वाले पुनर्विक्रेता को आपूर्ति की जाती है 13, जहां यह 60-80° से 100-110° तक गर्म होता है। फिर पाइप के साथ 12 गर्म पानी उच्च दबाव वाले पुनर्विक्रेता से होकर गुजरता है 11, जहां 130-140° के तापमान पर भाप को 120-130° तक गर्म किया जाता है। फिर जल तापन स्तंभ में पानी का तापमान 180-200° तक बढ़ा दिया जाता है 27. उत्तरार्द्ध एक ऊर्ध्वाधर स्टील सिलेंडर है जिसमें नीचे और ऊपर का कवर 13-15 के कामकाजी दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है ए.टी.एम.

भाप को एक ऊर्ध्वाधर पाइप के माध्यम से गर्म पानी के स्तंभ में आपूर्ति की जाती है 26, जिसके अंत में 30 क्षैतिज डिस्क लगी होती हैं 2बी.पाइप से भाप 26 अलग-अलग डिस्क के बीच की दरारों से होकर पानी से भरे एक स्तंभ में गुजरता है। बाद वाले को लगातार निचली फिटिंग के माध्यम से कॉलम में डाला जाता है, भाप के साथ मिलाया जाता है, एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है और पाइप के माध्यम से 28 मिक्सर में प्रवेश करता है 17.

हाइड्रोलिसिस उपकरण 5-8 टुकड़ों की पंक्ति में एक विशेष नींव पर स्थापित किए जाते हैं। बड़े कारखानों में इनकी संख्या दोगुनी कर दी जाती है और इन्हें दो पंक्तियों में स्थापित किया जाता है। हाइड्रोलाइज़ेट के लिए पाइपलाइनें लाल तांबे या पीतल से बनी होती हैं। गेट और वाल्व वाली फिटिंग फॉस्फोरस या पासपोर्ट कांस्य से बनी होती है।

ऊपर वर्णित हाइड्रोलिसिस विधि बैचवाइज है। वर्तमान में, हाइड्रॉलप्स के नए डिजाइनों का परीक्षण किया जा रहा है - निरंतर उपकरण जिसमें विशेष फीडर का उपयोग करके, कुचली हुई लकड़ी को लगातार डाला जाता है और लिग्निन और हाइड्रोलाइजेट को लगातार हटा दिया जाता है।

बैच हाइड्रोलाइज़र को स्वचालित करने पर भी काम चल रहा है। यह घटना आपको निर्दिष्ट खाना पकाने के शासन का अधिक सटीक रूप से पालन करने की अनुमति देती है और साथ ही रसोइयों के काम को आसान बनाती है।

कम दबाव वाले बाष्पीकरणकर्ता से एसिड हाइड्रोलाइजेट 8 (चित्र 76) पाइप के माध्यम से 9 इसके बाद के प्रसंस्करण के लिए उपकरण में डाला गया। ऐसे हाइड्रोलाइज़ेट का तापमान 95-98° होता है। इसमें शामिल है (% में):

सल्फ्यूरिक एसिड। . . ………………………………………………………………………………………………….. 0.5 -0.7:

हेक्सोज (ग्लूकोज, मैनोज, गैलेक्टोज)………………………………………………………….. 2.5 -2.8;

पेन्टोज़ (ज़ाइलोज़, अरेबिनोज़)……………………………………………………………………………………. 0.8 -1.0;

वाष्पशील कार्बनिक अम्ल (फॉर्मिक, एसिटिक) …………………………….. 0.24-0.30;

गैर-वाष्पशील कार्बनिक अम्ल (लेवुलिनिक एसिड)। . 0.2 -0.3;

फुरफुरल……………………………………………………………………………………………………. 0.03-0.05;

ऑक्सीमिथाइलफुरफुरल…………………………………………………………………………. 0.13-0.16;

मेथनॉल। ……………………………………………………………………………………………………….. 0.02-0.03

हाइड्रोलाइज़ेट्स में कोलाइडल पदार्थ (लिग्निन, डेक्सट्रिन), राख पदार्थ, टेरपेन, रेजिन आदि भी होते हैं। सटीक रासायनिक अध्ययन के दौरान प्लांट हाइड्रोलाइज़ेट्स में मोनोसेकेराइड की सामग्री मात्रात्मक पेपर क्रोमैटोग्राफी द्वारा निर्धारित की जाती है।

फ़ैक्टरी प्रयोगशालाओं में, शर्करा के बड़े पैमाने पर तेजी से निर्धारण के दौरान, क्यूप्रस ऑक्साइड के निर्माण के साथ कॉपर ऑक्साइड के जटिल यौगिकों को कम करने के लिए क्षारीय वातावरण में उनकी क्षमता का उपयोग किया जाता है:

2 Cu (OH) 2 Cu5 O + 2 H2 O + 02।

गठित क्यूप्रस ऑक्साइड की मात्रा के आधार पर, घोल में मोनोसैकेराइड के सह-विखंडन की गणना की जाती है।

शर्करा निर्धारित करने की यह विधि सशर्त है, इसलिएमोनोसैकेराइड के साथ-साथ, कॉपर ऑक्साइड को फ़्यूरफ़्यूरल, हाइड्रॉक्सीमेथिलफ़्यूरफ़्यूरल, डेक्सट्रिन और कोलाइडल लिग्निन द्वारा ऑक्साइड में भी कम किया जाता है। ये अशुद्धियाँ हाइड्रोलाइज़ेट्स की वास्तविक चीनी सामग्री के निर्धारण में बाधा डालती हैं। यहां समग्र त्रुटि 5-8% तक पहुंच जाती है। चूंकि इन अशुद्धियों के सुधार के लिए बहुत अधिक श्रम की आवश्यकता होती है, इसलिए यह आमतौर पर नहीं किया जाता है, और परिणामी शर्करा, मोनोसेकेराइड के विपरीत, कम करने वाले पदार्थ कहलाते हैं या संक्षिप्त रूप से आरएस कहते हैं। फ़ैक्टरी स्थितियों में, हाइड्रोलाइज़ेट में उत्पादित चीनी की मात्रा को रेडियोधर्मी पदार्थों के टन में ध्यान में रखा जाता है।

एथिल अल्कोहल का उत्पादन करने के लिए, हेक्सोज (ग्लूकोज, मैनोज और गैलेक्टोज) को अल्कोहल-उत्पादक यीस्ट - सैक्रोमाइसेस या शिज़ोसैक्रोमाइसेट्स के साथ किण्वित किया जाता है।

हेक्सोज़ के अल्कोहलिक किण्वन के लिए सारांश समीकरण

सी(आई एचएफ, 06 - 2 सी2 एनजी) ओएच + 2 सी02 हेक्सोज़इथेनॉल

इस प्रक्रिया से पता चलता है कि सैद्धांतिक रूप से प्रत्येक 100 के लिए किलोग्रामचीनी 51.14 होनी चाहिए किलोग्राम,या लगभग 64 एल 100% इथाइल अल्कोहल और लगभग 49 किलोग्रामकार्बन डाईऑक्साइड।

इस प्रकार, हेक्सोज़ के अल्कोहलिक किण्वन के दौरान, दो मुख्य उत्पाद लगभग समान मात्रा में प्राप्त होते हैं: इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड। इस प्रक्रिया को पूरा करने के लिए, गर्म एसिड हाइड्रोलाइज़ेट को निम्नलिखित प्रसंस्करण के अधीन किया जाना चाहिए:

1) निराकरण; 2) निलंबित ठोस पदार्थों से मुक्ति; 3) 30° तक ठंडा करना; 4) यीस्ट के जीवन के लिए आवश्यक पोषक तत्वों के साथ हाइड्रोलाइज़ेट का संवर्धन।

एसिड हाइड्रोलाइज़ेट का pH=1 -1.2 होता है। किण्वन के लिए उपयुक्त माध्यम का pH = 4.6-5.2 होना चाहिए। हाइड्रोलाइज़ेट को आवश्यक अम्लता प्रदान करने के लिए, इसमें मौजूद मुक्त सल्फ्यूरिक एसिड और कार्बनिक एसिड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बेअसर होना चाहिए। यदि हाइड्रोलाइज़ेट में निहित सभी एसिड पारंपरिक रूप से सल्फ्यूरिक एसिड में व्यक्त किए जाते हैं, तो इसकी एकाग्रता लगभग 1% होगी। पीएच = 4.6-5.2 पर हाइड्रोलाइज़ेट की अवशिष्ट अम्लता लगभग 0.15% है।

इसलिए, हाइड्रोलाइज़ेट में हाइड्रोजन आयनों की आवश्यक सांद्रता प्राप्त करने के लिए, 0.85% एसिड को बेअसर करना होगा। इस मामले में, मुक्त सल्फर, फॉर्मिक और एसिटिक एसिड का हिस्सा पूरी तरह से बेअसर हो जाता है। लेवुलिनिक एसिड और एसिटिक एसिड का एक छोटा हिस्सा मुक्त रहता है।

हाइड्रोलाइज़ेट को चूने के दूध के साथ बेअसर किया जाता है, यानी, प्रति लीटर 150-200 ग्राम CaO की सांद्रता के साथ पानी में कैल्शियम ऑक्साइड हाइड्रेट का निलंबन।

नीबू का दूध तैयार करने की योजना चित्र में दिखाई गई है। 77.

क्विकलाइम CaO को घूमने वाले चूना बुझाने वाले ड्रम के फीड हॉपर में लगातार डाला जाता है 34. उसी समय, ड्रम को आवश्यक मात्रा में पानी की आपूर्ति की जाती है। जब ड्रम घूमता है, तो बुझा हुआ चूना पानी को बांध लेता है और कैल्शियम ऑक्साइड हाइड्रेट में बदल जाता है। उत्तरार्द्ध पानी में फैल जाता है, जिससे एक निलंबन बनता है। चूने के अप्रतिक्रियाशील टुकड़ों को ड्रम के अंत में चूने के दूध से अलग किया जाता है और एक ट्रॉली में डाल दिया जाता है। चूने का दूध रेत के साथ मिलकर पाइप के माध्यम से रेत विभाजक में प्रवाहित होता है 35. उत्तरार्द्ध अनुप्रस्थ विभाजन और ब्लेड के साथ एक अनुदैर्ध्य शाफ्ट के साथ एक क्षैतिज रूप से स्थित लोहे का गर्त है।

इस उपकरण में नींबू का दूध धीरे-धीरे दाएं से बाएं और आगे पाइप के साथ बहता है 36 एक संग्रह में विलीन हो जाता है 2.

रेत धीरे-धीरे रेत विभाजक के विभाजनों के बीच जम जाती है और धीरे-धीरे घूमने वाले ब्लेड का उपयोग करके उपकरण से हटा दी जाती है। नीबू का दूध न्यूट्रलाइज़र में प्रवेश करने से पहले, इसे एक निश्चित मात्रा में अमोनियम सल्फेट के साथ मिलाया जाता है, जिसका घोल टैंक से आता है 37. जब नींबू के दूध को अमोनियम सल्फेट के साथ मिलाया जाता है, तो प्रतिक्रिया होती है

Ca (OH)3 + (NH4)2 S04-> CaS04 + 2 NH, OH, जिसके परिणामस्वरूप चूने का भाग अमोनियम सल्फेट के सल्फ्यूरिक एसिड से बंध जाता है और खराब घुलनशील कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट CaS04-2H20 के क्रिस्टल बनते हैं . इसी समय, अमोनिया बनता है, जो नींबू के दूध में घुली हुई अवस्था में रहता है।

बाद के न्यूट्रलाइजेशन के दौरान नींबू के दूध में मौजूद जिप्सम के छोटे क्रिस्टल परिणामी जिप्सम के क्रिस्टलीकरण के केंद्र होते हैं और न्यूट्रलाइज्ड हाइड्रोलाइजेट में इसके सुपरसैचुरेटेड घोल के निर्माण से बचाते हैं। मैश से अल्कोहल के बाद के आसवन के दौरान यह घटना महत्वपूर्ण है, क्योंकि मैश में सुपरसैचुरेटेड जिप्सम समाधान मैश कॉलम के जिप्सम का कारण बनता है और उन्हें जल्दी से अक्षम कर देता है। कार्य की इस विधि को जिप्सम के दिशात्मक क्रिस्टलीकरण के साथ उदासीनीकरण कहा जाता है।

इसके साथ ही नीबू के दूध को न्यूट्रलाइज़र में डालें 5 सुपरफॉस्फेट का थोड़ा अम्लीय जलीय अर्क एक मापने वाले जग से परोसा जाता है। 38.

न्यूट्रलाइज़र में 0.3 की दर से नमक मिलाया जाता है किलोग्रामअमोनियम सल्फेट और 0.3 किलोग्रामसुपरफॉस्फेट प्रति 1 एम3हाइड्रोलाइज़ेट

neutralizer 5 (क्षमता 35-40 एम 3) एक स्टील टैंक है जो एसिड-प्रतिरोधी सिरेमिक टाइलों से सुसज्जित है और टैंक की दीवारों पर लंबवत मिक्सर और ब्रेक ब्लेड से सुसज्जित है। हाइड्रोलिसिस संयंत्रों में तटस्थीकरण पहले समय-समय पर किया जाता था। वर्तमान में, इसे अधिक उन्नत निरंतर न्यूट्रलाइजेशन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। चित्र में. 77 अंतिम चित्र दिखाता है। यह प्रक्रिया दो श्रृंखला-जुड़े न्यूट्रलाइज़र 5 और 6 में की जाती है, जिनमें एक ही उपकरण होता है। एसिड हाइड्रोलाइज़ेट को पाइप 1 के माध्यम से पहले न्यूट्रलाइज़र में लगातार डाला जाता है, जहाँ नींबू का दूध और पोषक लवण एक साथ आपूर्ति किए जाते हैं। न्यूट्रलाइजेशन की पूर्णता की निगरानी एंटीमनी या ग्लास इलेक्ट्रोड के साथ पोटेंशियोमीटर 3 का उपयोग करके हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता को मापकर की जाती है। 4. पोटेंशियोमीटर लगातार हाइड्रोलाइज़ेट के पीएच को रिकॉर्ड करता है और पहले न्यूट्रलाइज़र को नींबू के दूध की आपूर्ति करने वाले पाइप पर शट-ऑफ वाल्व से जुड़े एक प्रतिवर्ती मोटर को विद्युत आवेग भेजकर निर्दिष्ट सीमा के भीतर स्वचालित रूप से इसे समायोजित करता है। न्यूट्रलाइज़र में, न्यूट्रलाइज़ेशन प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत तेज़ी से होती है और सुपरसैचुरेटेड घोल से जिप्सम के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया अपेक्षाकृत धीमी होती है।

इसलिए, न्यूट्रलाइजेशन इंस्टॉलेशन के माध्यम से तरल प्रवाह की दर दूसरी प्रक्रिया द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसके लिए 30-40 की आवश्यकता होती है मि.

इस समय के बाद, निष्क्रिय हाइड्रोलाइज़ेट, जिसे "न्यूट्रलाइज़ेट" कहा जाता है, अर्ध-निरंतर या निरंतर निपटान टैंक 7 में प्रवेश करता है।

अर्ध-निरंतर प्रक्रिया में यह तथ्य शामिल है कि न्यूट्रलाइज़र सेटलिंग टैंक के माध्यम से लगातार बहता रहता है, और नीचे तक जमने वाला जिप्सम जमा होने पर समय-समय पर हटा दिया जाता है।

सेटलिंग टैंक के निरंतर संचालन के दौरान, सभी ऑपरेशन लगातार किए जाते हैं। कीचड़ को सीवर में बहाने से पहले 8 रिसीवर में इसे अतिरिक्त रूप से पानी से धोया जाता है। कुछ उत्पादन कठिनाइयों के कारण बाद वाली विधि अभी तक व्यापक नहीं हो पाई है।

निपटान टैंक से निकलने वाले जिप्सम कीचड़ में आमतौर पर आधा कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट और आधा लिग्निन और हाइड्रोलाइजेट से निकले ह्यूमिक पदार्थ होते हैं। कुछ हाइड्रोलिसिस संयंत्रों में, जिप्सम कीचड़ को पानी से निकाला जाता है, सुखाया जाता है और बिल्डिंग एलाबस्टर में डाला जाता है। उन्हें ड्रम वैक्यूम फिल्टर पर निर्जलित किया जाता है, और ग्रिप गैसों द्वारा गर्म किए गए घूमने वाले ड्रम भट्टों में सुखाया और जलाया जाता है।

निलंबित कणों से मुक्त तटस्थ उत्पाद को किण्वन से पहले रेफ्रिजरेटर में ठंडा किया जाता है 10 (चित्र 77) 85 से 30° तक। इस उद्देश्य के लिए, आमतौर पर सर्पिल या प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है, जो उच्च गर्मी हस्तांतरण गुणांक और छोटे आयामों की विशेषता रखते हैं। शीतलन के दौरान, न्यूट्रलाइज़र से टार जैसे पदार्थ निकलते हैं, जो हीट एक्सचेंजर्स की दीवारों पर जम जाते हैं और धीरे-धीरे उन्हें दूषित कर देते हैं। सफाई के लिए, हीट एक्सचेंजर्स को समय-समय पर बंद कर दिया जाता है और कास्टिक सोडा के 2-4% गर्म जलीय घोल से धोया जाता है, जो रालयुक्त और ह्यूमिक पदार्थों को घोल देता है।

निष्प्रभावी, शुद्ध और ठंडा हाइड्रोलाइज़ेट।

लकड़ी के पौधे को इस वातावरण में अनुकूलित विशेष एसपीएनआरटी-गठन यीस्ट के साथ किण्वित किया जाता है। श्रृंखला में जुड़े किण्वन टैंकों की बैटरी में किण्वन एक सतत विधि के अनुसार होता है 11 और 12.

यीस्ट सस्पेंशन, जिसमें प्रति लीटर लगभग 80-100 ग्राम संपीड़ित यीस्ट होता है, एक पाइप के माध्यम से एक सतत प्रवाह में आपूर्ति की जाती है 15 ख़मीर में 44 और फिर पहले, या सिर, किण्वन टैंक के ऊपरी भाग में 11. ठंडी लकड़ी का पौधा यीस्ट सस्पेंशन के साथ-साथ यीस्ट में डाला जाता है। यीस्ट सस्पेंशन के प्रत्येक घन मीटर के लिए, 8-10 m3 पौधा किण्वन टैंक में प्रवेश करता है।

यीस्ट एक हेक्सोज माध्यम में निहित है सखारोव,एंजाइमों की एक प्रणाली का उपयोग करके, वे शर्करा को तोड़ते हैं, जिससे एथिल अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड बनता है। एथिल अल्कोहल आसपास के तरल में चला जाता है, और कार्बन डाइऑक्साइड को छोटे बुलबुले के रूप में खमीर की सतह पर छोड़ा जाता है, जो धीरे-धीरे मात्रा में बढ़ता है, फिर धीरे-धीरे वात की सतह पर तैरता है, और उस पर चिपके खमीर को अपने साथ ले जाता है। उन्हें।

जब वे सतह के संपर्क में आते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड के बुलबुले फूट जाते हैं, और यीस्ट, जिसका विशिष्ट गुरुत्व 1.1 होता है, अर्थात, वॉर्ट (1.025) से अधिक होता है, तब तक नीचे डूब जाता है जब तक कि वे कार्बन द्वारा फिर से सतह पर नहीं आ जाते। डाइऑक्साइड. यीस्ट की निरंतर ऊपर और नीचे की गति किण्वन टैंक में तरल धाराओं की गति को बढ़ावा देती है, जिससे तरल में उत्तेजना या "किण्वन" पैदा होता है। किण्वन टैंकों से एक पाइप के माध्यम से तरल की सतह पर कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ा जाता है 13 तरल या ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए एक संयंत्र को आपूर्ति की जाती है, जिसका उपयोग रासायनिक उत्पादों (उदाहरण के लिए, यूरिया) का उत्पादन करने के लिए किया जाता है या वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

खमीर के साथ आंशिक रूप से किण्वित लकड़ी का पौधा हेड किण्वन टैंक से टेल टैंक में स्थानांतरित किया जाता है 12, जहां किण्वन समाप्त होता है. चूँकि टेल वैट में शर्करा की सांद्रता कम होती है, इसमें किण्वन कम तीव्र होता है, और कुछ खमीर, कार्बन डाइऑक्साइड बुलबुले बनाने का समय दिए बिना, वैट के निचले भाग में बस जाता है। इसे रोकने के लिए, अक्सर टेलिंग टैंक में स्टिरर या सेंट्रीफ्यूगल पंप के साथ तरल के जबरन मिश्रण की व्यवस्था की जाती है।

किण्वित या किण्वित द्रव को मैश कहा जाता है। किण्वन के अंत में, मैश को विभाजक में स्थानांतरित कर दिया जाता है 14, अपकेंद्रित्र के सिद्धांत पर कार्य करना। इसमें जो मैश मिलता है, उसमें निलंबित खमीर के साथ, 4500-6000 आरपीएम की गति से घूमना शुरू हो जाता है। मैश और यीस्ट के विशिष्ट गुरुत्व में अंतर के कारण केन्द्रापसारक बल उन्हें अलग करता है। विभाजक तरल को दो धाराओं में विभाजित करता है: बड़ा वाला, जिसमें खमीर नहीं होता है, फ़नल में प्रवेश करता है 16 और छोटा वाला, जिसमें खमीर होता है, फ़नल के माध्यम से पाइप में प्रवाहित होता है 15. आमतौर पर पहला प्रवाह दूसरे की तुलना में 8-10 गुना बड़ा होता है। पाइप के माध्यम से 15 यीस्ट सस्पेंशन को हेड किण्वन टैंक में वापस कर दिया जाता है 11 ख़मीर के माध्यम से 44. पौधा, जिसे त्याग दिया जाता है और खमीर से मुक्त कर दिया जाता है, एक मध्यवर्ती मैश संग्रह में एकत्र किया जाता है 17.

विभाजकों की सहायता से, खमीर लगातार किण्वन संयंत्र की एक बंद प्रणाली में घूमता रहता है। विभाजक उत्पादकता 10- 35 m3/घंटा.

किण्वन के दौरान और विशेष रूप से पृथक्करण के दौरान, लकड़ी के पौधे में मौजूद ह्यूमिक कोलाइड्स का हिस्सा जम जाता है, जिससे भारी गुच्छे बनते हैं जो धीरे-धीरे किण्वन टैंकों के निचले भाग में जमा हो जाते हैं। वत्स के तल में फिटिंग होती है जिसके माध्यम से तलछट को समय-समय पर सीवर में छोड़ा जाता है।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, प्रति 100 में अल्कोहल की सैद्धांतिक उपज किलोग्रामकिण्वित हेक्सोज़ 64 है एलहालाँकि, व्यावहारिक रूप से शिक्षा के कारण सखारोवउप-उत्पाद (ग्लिसरीन, एसीटैल्डिहाइड, स्यूसिनिक एसिड, आदि), साथ ही पौधा में खमीर के लिए हानिकारक अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण, अल्कोहल की उपज 54-56 है एल

अल्कोहल की अच्छी पैदावार प्राप्त करने के लिए, यीस्ट को हर समय सक्रिय रखना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, आपको दिए गए किण्वन तापमान, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता, पौधा की आवश्यक शुद्धता को सावधानीपूर्वक बनाए रखना चाहिए, और थोड़ी मात्रा में हेक्सोज, तथाकथित "निम्न-ग्रेड" (आमतौर पर 0.1% से अधिक नहीं) छोड़ना चाहिए। घोल में चीनी), विभाजक में प्रवेश करने से पहले मैश में। अकिण्वित खमीर की उपस्थिति के कारण खमीर हर समय सक्रिय रूप में रहता है।

समय-समय पर, हाइड्रोलिसिस संयंत्र को निर्धारित रखरखाव या प्रमुख मरम्मत के लिए बंद कर दिया जाता है। इस दौरान ख़मीर को जीवित रखना चाहिए। ऐसा करने के लिए, विभाजकों का उपयोग करके यीस्ट सस्पेंशन को गाढ़ा किया जाता है और ठंडे लकड़ी के पौधे के साथ डाला जाता है। कम तापमान पर, किण्वन तेजी से धीमा हो जाता है और खमीर काफी कम चीनी की खपत करता है।

100-200 m3 की क्षमता वाले किण्वन टैंक आमतौर पर शीट स्टील या, कम सामान्यतः, प्रबलित कंक्रीट से बने होते हैं। किण्वन की अवधि खमीर की सांद्रता पर निर्भर करती है और 6 से 10 घंटे तक होती है। उत्पादन खमीर संस्कृति की शुद्धता की निगरानी करना और इसे विदेशी हानिकारक सूक्ष्मजीवों द्वारा संक्रमण से बचाना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, सभी उपकरणों को साफ रखा जाना चाहिए और समय-समय पर कीटाणुरहित किया जाना चाहिए। स्टरलाइज़ेशन की सबसे सरल विधि सभी उपकरणों और विशेष रूप से पाइपलाइनों और पंपों को जीवित भाप से भाप देना है।

किण्वन और खमीर के पृथक्करण के अंत में, अल्कोहल मैश में 1.2 से 1.6% एथिल अल्कोहल और लगभग 1% पेंटोज़ होता है सखारोव।

अल्कोहल को मैश से अलग किया जाता है, मैश से युक्त तीन-स्तंभ मैश सुधार उपकरण में शुद्ध और मजबूत किया जाता है 18, परिहार 22 और मेथनॉल 28 कॉलम (चित्र 77)।

संग्रह से मैश करें 17 हीट एक्सचेंजर के माध्यम से पंप किया गया 41 मैश कॉलम की फीडिंग प्लेट पर 18. मैश कॉलम के संपूर्ण भाग की प्लेटों से नीचे बहते हुए, मैश को अपने रास्ते में बढ़ती भाप का सामना करना पड़ता है। उत्तरार्द्ध, धीरे-धीरे शराब से समृद्ध होकर, स्तंभ के ऊपरी, मजबूत हिस्से में चला जाता है। नीचे बहने वाला मैश धीरे-धीरे अल्कोहल से मुक्त हो जाता है, और फिर स्तंभ के शांत हिस्से से 18 पाइप के माध्यम से 21 हीट एक्सचेंजर में जाता है 41, जहां यह कॉलम में प्रवेश करने वाले मैश को 60-70C तक गर्म करता है। इसके बाद, पाइप के माध्यम से आने वाली जीवित भाप के साथ कॉलम में मैश को 105° तक गर्म किया जाता है 20. अल्कोहल से मुक्त किए गए मैश को स्टिलेज कहा जाता है। पाइप के माध्यम से 42 स्टिलेज स्टिलेज हीट एक्सचेंजर को छोड़ देता है 41 और पेंटोज़ से चारा खमीर प्राप्त करने के लिए खमीर कार्यशाला में भेजा जाता है। इस प्रक्रिया पर बाद में विस्तार से चर्चा की जाएगी।

ऊपरी सुदृढ़ीकरण भाग में मैश कॉलम एक रिफ्लक्स कंडेनसर के साथ समाप्त होता है 19, जिसमें स्तंभ की ऊपरी प्लेट से आने वाले आयोडीन-अल्कोहल मिश्रण के वाष्प संघनित होते हैं।

30° के तापमान पर 1 m3 मैश में, किण्वन के दौरान बनने वाला लगभग 1 m3 कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाता है। हीट एक्सचेंजर में काढ़ा गर्म करते समय 41 और मैश कॉलम के निचले हिस्से में जीवित भाप के साथ, घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड निकलती है और, अल्कोहल वाष्प के साथ, कॉलम के मजबूत हिस्से में और आगे रिफ्लक्स कंडेनसर में ऊपर उठती है। 19. रेफ्रिजरेटर के बाद अल्कोहल कंडेनसेट पाइपलाइनों पर स्थापित वायु वेंट के माध्यम से गैर-संघनित गैसों को अलग किया जाता है। अल्कोहल, एल्डिहाइड और ईथर से युक्त कम-उबलते अंश रिफ्लक्स कंडेनसर से गुजरते हैं 19 और अंत में रेफ्रिजरेटर में संघनित करें 39uजहां से वे जल सील के माध्यम से भाटा के रूप में स्तंभ में वापस प्रवाहित होते हैं 40. रेफ्रिजरेटर छोड़ने से पहले कार्बन डाइऑक्साइड से युक्त गैर-संघनित गैसें 39 अल्कोहल वाष्प के अंतिम अवशेषों को पकड़ने के लिए इन्हें एक अतिरिक्त कंडेनसर से गुजारा जाता है या पानी से स्क्रबर में धोया जाता है।

मैश कॉलम की ऊपरी प्लेटों पर, तरल चरण में 20-40% अल्कोहल होता है।

पाइप के माध्यम से घनीभूत करें 25 आसवन स्तंभ की फ़ीड प्लेट में प्रवेश करता है 22. यह कॉलम मैश कॉलम के समान ही काम करता है, लेकिन उच्च अल्कोहल सांद्रता पर। एक पाइप के माध्यम से इस स्तंभ के नीचे तक 24 जीवित भाप की आपूर्ति की जाती है, जो स्तंभ के नीचे तक बहने वाले अल्कोहल कंडेनसेट से अल्कोहल को धीरे-धीरे उबालती है। अल्कोहल से मुक्त किया गया तरल पदार्थ, जिसे लूथर कहा जाता है, एक पाइप के माध्यम से 23 नाले में चला जाता है. स्टिलेज और लूथर में अल्कोहल की मात्रा 0.02% से अधिक नहीं है।

आसवन स्तंभ की ऊपरी प्लेट के ऊपर एक रिफ्लक्स कंडेनसर स्थापित किया गया है 26. जो वाष्प इसमें संघनित नहीं हुए हैं वे अंततः संघनित्र में संघनित हो जाते हैं 26एऔर वापस कॉलम में प्रवाहित करें। कम-उबलते अंशों का एक भाग एक पाइप के माध्यम से लिया जाता है 43 ईथर-एल्डिहाइड अंश के रूप में, जो उपयोग न होने पर किण्वन टैंकों में वापस आ जाता है।

एथिल अल्कोहल को वाष्पशील कार्बनिक अम्लों से मुक्त करने के लिए, इसे टैंक से कॉलम में डाला जाता है। 45 10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल, जो स्तंभ के मजबूत हिस्से की मध्य प्लेटों पर एसिड को बेअसर करता है। आसवन स्तंभ के मध्य भाग में, जहां अल्कोहल की ताकत 45-50% होती है, फ़्यूज़ल तेल जमा होते हैं और एक पाइप के माध्यम से ले जाए जाते हैं 46. फ़्यूज़ल तेल अमीनो एसिड से बनने वाले उच्च अल्कोहल (ब्यूटाइल, प्रोपाइल, एमाइल) का मिश्रण हैं।

एथिल अल्कोहल, एस्टर और एल्डिहाइड, साथ ही फ़्यूज़ल तेलों से मुक्त, आसवन स्तंभ के मजबूत हिस्से की ऊपरी प्लेटों से एक कंघी का उपयोग करके और एक पाइप के माध्यम से चुना जाता है 27 मेथनॉल कॉलम की फ़ीड प्लेट में प्रवेश करता है 28. आसवन स्तंभ से आने वाली कच्ची शराब में लगभग 0.7% मिथाइल अल्कोहल होता है, जो पौधों की सामग्री के हाइड्रोलिसिस के दौरान बनता था और मोनोसेकेराइड के साथ मिलकर लकड़ी के पौधे में समाप्त हो जाता था।

हेक्सोज़ के किण्वन के दौरान मिथाइल अल्कोहल नहीं बनता है। हाइड्रोलिसिस संयंत्रों द्वारा उत्पादित एथिल अल्कोहल की तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार, इसमें 0.1% से अधिक मिथाइल अल्कोहल नहीं होना चाहिए। अध्ययनों से पता चला है कि मिथाइल अल्कोहल कच्ची शराब से सबसे आसानी से अलग हो जाता है जब उसमें पानी की मात्रा न्यूनतम होती है। इस कारण से, अधिकतम शक्ति (94-96% इथेनॉल) वाली कच्ची शराब को मेथनॉल कॉलम में डाला जाता है। पारंपरिक आसवन स्तंभों में 96% से ऊपर एथिल अल्कोहल प्राप्त करना असंभव है, क्योंकि यह एकाग्रता गैर-अलग उबलते पानी-अल्कोहल मिश्रण की संरचना से मेल खाती है।

मेथनॉल कॉलम में, कम उबलने वाला अंश मेथनॉल होता है, जो कॉलम के शीर्ष तक बढ़ जाता है और रिफ्लक्स कंडेनसर में मजबूत होता है 29 और पाइप के माध्यम से 30 लगभग 80% मेथनॉल युक्त मेथनॉल अंश के संग्रह में छोड़ा जाता है। वाणिज्यिक 100% मेथनॉल का उत्पादन करने के लिए, एक दूसरा मेथनॉल कॉलम स्थापित किया गया है, जो चित्र में नहीं दिखाया गया है। 77.

एथिल अल्कोहल, प्लेटों से बहकर, मेथनॉल कॉलम के निचले हिस्से में गिर जाता है 28 और पाइप के माध्यम से 33 तैयार उत्पाद रिसीवरों में छोड़ा गया। मेथनॉल कॉलम को रिमोट हीटर में मूक भाप से गर्म किया जाता है 31, जिसे इस प्रकार स्थापित किया जाता है कि, संचार वाहिकाओं के सिद्धांत के अनुसार, इसका अंतर-ट्यूब स्थान अल्कोहल से भरा होता है। हीटर में प्रवेश करने वाला जल वाष्प अल्कोहल को उबालने के लिए गर्म करता है और परिणामी अल्कोहल वाष्प का उपयोग कॉलम को गर्म करने के लिए किया जाता है। भाप हीटर में प्रवेश कर रही है 31, इसमें संघनित होता है और संघनन के रूप में स्वच्छ जल संग्रह में आपूर्ति की जाती है या सीवर में बहा दिया जाता है।

परिणामी एथिल अल्कोहल की मात्रा और ताकत को विशेष उपकरण (फ्लैशलाइट, नियंत्रण प्रोजेक्टाइल, अल्कोहल मीटर) में मापा जाता है। मापने वाले टैंक से, एथिल अल्कोहल को मुख्य भवन के बाहर एक भाप पंप द्वारा अल्कोहल गोदाम में स्थित स्थिर टैंकों में आपूर्ति की जाती है। इन टैंकों से, आवश्यकतानुसार, वाणिज्यिक एथिल अल्कोहल को रेलवे टैंकों में डाला जाता है, जिसमें इसे उपभोग के स्थानों पर ले जाया जाता है।

ऊपर वर्णित तकनीकी प्रक्रिया 1 से प्राप्त करना संभव बनाती है टीबिल्कुल सूखी शंकुधारी लकड़ी 150-180 एल 100% एथिल अल्कोहल. साथ ही 1 से डीकेएलशराब की खपत

बिल्कुल सूखी लकड़ी, किलो में। . . . . 55-66;

टीओसी ओ "1-3" एचजेड सल्फ्यूरिक एसिड - मोआओइड्रेट इन किलोग्राम … . 4,5;

क्विकलाइम, 85% इंच किलोग्राम…………………………………………………. 4,3;

तकनीकी 3- और 16-वायुमंडलीय की जोड़ी

मेगाकैलोरी में. …………………………………………………………………………….. 0.17-0.26;

एम3 में पानी………………………………………………………………………………. 3.6;

एलेकग्रोज़नर में किलोवाट…………………………………………………………………….. 4,18

अल्कोहल की औसत क्षमता वाले हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र की वार्षिक क्षमता 1 -1.5 मिलियन है। दिया।इन कारखानों में मुख्य उत्पाद एथिल अल्कोहल है। जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, एक ही समय में, हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र में मुख्य उत्पादन अपशिष्ट से ठोस या तरल कार्बन डाइऑक्साइड, फ़्यूरफ़्यूरल, फ़ीड खमीर और लिग्निन प्रसंस्करण उत्पाद उत्पन्न होते हैं। इन प्रस्तुतियों पर आगे चर्चा की जायेगी।

कुछ हाइड्रोलिसिस संयंत्रों में जो मुख्य उत्पाद के रूप में फ़्यूरफ़्यूरल या जाइलिटोल का उत्पादन करते हैं, पेंटोस-समृद्ध हेमिकेलुलोज़ के हाइड्रोलिसिस के बाद, एक कठिन-से-हाइड्रोलाइज़ अवशेष रहता है, जिसमें सेलूलोज़ और लिग्निन शामिल होते हैं और सेलोलिग्निन कहा जाता है।

जैसा कि ऊपर वर्णित है, सेलोलिग्निन को परकोलेशन विधि द्वारा हाइड्रोलाइज किया जा सकता है, और परिणामस्वरूप हेक्सोज हाइड्रोलाइजेट, जिसमें आमतौर पर 2-2.5% शर्करा होती है, को ऊपर वर्णित विधि के अनुसार तकनीकी एथिल अल्कोहल या फ़ीड यीस्ट में संसाधित किया जा सकता है। इस योजना के अनुसार कपास की भूसी, मक्के की भूसी, ओक की भूसी, सूरजमुखी की भूसी आदि का प्रसंस्करण किया जाता है। सस्ते कच्चे माल और ईंधन के साथ ही यह उत्पादन प्रक्रिया आर्थिक रूप से लाभदायक है।

हाइड्रोलिसिस-अल्कोहल संयंत्र आमतौर पर तकनीकी एथिल अल्कोहल का उत्पादन करते हैं, जिसका उपयोग बाद के रासायनिक प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। हालाँकि, यदि आवश्यक हो, तो यह शराब
इसे क्षारीय परमैंगनेट समाधान के साथ अतिरिक्त सुधार और ऑक्सीकरण द्वारा अपेक्षाकृत आसानी से शुद्ध किया जाता है। इस तरह के शुद्धिकरण के बाद, एथिल अल्कोहल भोजन प्रयोजनों के लिए काफी उपयुक्त है।

चूरा से अल्कोहल या अन्य तरल ईंधन कैसे प्राप्त करें?

1. द्वितीय विश्व युद्ध के अंत में जर्मनी में, सभी टैंक सिंथेटिक पर चलते थे। चूरा ईंधन. और ब्राज़ील में गाड़ियाँ शराब से चलती हैं, वहाँ 20% गाड़ियाँ शराब से चलती हैं। तो यह सच है, आप किण्वन का उपयोग कर सकते हैं, इसे आसवित कर सकते हैं और शराब प्राप्त कर सकते हैं और आपके पास एक कार होगी
   शायद आप बैक्टीरिया की मदद से मीथेन प्राप्त कर सकते हैं? तो और भी अच्छा
2. मैं अपना अनुभव साझा करूंगा, ऐसा ही होगा! सामान्य तौर पर, आप 1KG लेते हैं। आप चूरा या अन्य को बहुत सावधानी से सुखाएं, फिर फ्लास्क में इलेक्ट्रोलाइट (सल्फ्यूरिक एसिड) की मात्रा का 1/3 या रेफ्रिजरेटर के माध्यम से कुछ और डालें (वहां ऊर्ध्वपातन होगा)... मैं आपको रेफ्रिजरेटर 450 खरीदने की सलाह देता हूं लैबटेक से और इसमें पसीना मत बहाओ। आप इसे 150 डिग्री के तापमान तक गर्म करते हैं, और आपको मिथाइल अल्कोहल मिलता है, और इसके एस्टर और अन्य ज्वलनशील प्रतिक्रिया उत्पाद होते हैं। तरल विभिन्न रंगों का हो सकता है। लेकिन आमतौर पर नीला, अत्यधिक अस्थिर। हां, जब आप खाना बनाते हैं, तो कोरंडम (एल्यूमीनियम ऑक्साइड) के टुकड़े डालना न भूलें, यह एक उत्प्रेरक है। जैसे ही बर्तन या फ्लास्क में तरल इतना काला हो जाए कि पहचाना न जा सके, उसे बदल दें और अगला भाग भर दें। 1 किलो से आपको लगभग 470 मिली मिलेगा। शराब, लेकिन केवल 700 कुछ। इसे खुले क्षेत्र में करें, अच्छी तरह हवादार हो और भोजन से दूर हो। हां, मास्क और श्वासयंत्र को न भूलें। काले (प्रयुक्त) तरल को छान लें और सूखने के बाद ऊपरी परत बहुत अच्छी तरह से जल जाएगी। इसे भी ईंधन में जोड़ें.
3. शंकुधारी प्रजातियाँ - ख़राब। आमतौर पर, हाइड्रोलिसिस अल्कोहल पर्णपाती पेड़ों से प्राप्त किया जाता है। यहां, वास्तव में, दो विकल्प हैं और दोनों को घर पर लागू करना व्यावहारिक रूप से असंभव है। लेकिन स्टूल वोदका कुल मिलाकर एक मजाक है, क्योंकि इसका उत्पादन अकुशल है और अंतिम उत्पाद का सेवन स्वास्थ्य के लिए खतरनाक हो सकता है। पहला विकल्प। आपको चूरा को सड़क पर काफी बड़े ढेर में रखना होगा, इसे पानी से गीला करना होगा और इसे कुछ वर्षों (लगभग दो वर्ष या अधिक) के लिए छोड़ देना होगा। अवायवीय सूक्ष्मजीव ढेर के केंद्र में बस जाएंगे, जो धीरे-धीरे सेलूलोज़ को मोनोमर्स (शर्करा) में विघटित कर देंगे, जो पहले से ही किण्वित हो सकते हैं। अगला - नियमित चांदनी की तरह। या दूसरा विकल्प, जो उद्योग में लागू किया जा रहा है। चूरा को उच्च दबाव पर सल्फ्यूरिक एसिड के कमजोर घोल में उबाला जाता है। इस मामले में, सेलूलोज़ हाइड्रोलिसिस कुछ घंटों के भीतर होता है। अगला - हमेशा की तरह आसवन।
   यदि हम न केवल एथिल अल्कोहल पर विचार करते हैं, तो हम दूसरे रास्ते पर जा सकते हैं, लेकिन, फिर से, यह व्यावहारिक रूप से घर पर नहीं बेचा जाता है। यह चूरा का सूखा आसवन है। कच्चे माल को एक सीलबंद कंटेनर में 800-900 डिग्री तक गर्म किया जाना चाहिए। और बाहर निकलने वाली गैसों को इकट्ठा करें। जब ये गैसें ठंडी हो जाती हैं, तो क्रेओसोट (मुख्य उत्पाद), मेथनॉल और एसिटिक एसिड संघनित हो जाते हैं। गैसें विभिन्न हाइड्रोकार्बन का मिश्रण हैं। शेष चारकोल है। इस प्रकार के कोयले को उद्योग में चारकोल कहा जाता है, आग से नहीं। इसका उपयोग पहले धातुकर्म में कोक के स्थान पर किया जाता था। इसके अतिरिक्त प्रसंस्करण के बाद सक्रिय कार्बन प्राप्त होता है। क्रेओसोट एक राल है जिसका उपयोग स्लीपरों और टेलीग्राफ खंभों पर तारकोल लगाने के लिए किया जाता है। गैस का उपयोग सामान्य प्राकृतिक गैस की तरह किया जा सकता है। अब तरल पदार्थ. मिथाइल, या लकड़ी, अल्कोहल को 75 डिग्री तक के तापमान पर तरल से आसुत किया जाता है। यह ईंधन के रूप में काम आ सकता है, लेकिन उपज कम होती है और यह बहुत जहरीला होता है। अगला है एसिटिक एसिड. जब चूने के साथ बेअसर किया जाता है, तो कैल्शियम एसीटेट प्राप्त होता है, या, जैसा कि इसे पहले कहा जाता था, ग्रे लकड़ी सिरका पाउडर। जब इसे कैलक्लाइंड किया जाता है, तो एसीटोन प्राप्त होता है - ईंधन क्यों नहीं? सच है, अब एसीटोन पूरी तरह से कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जाता है।
   ऐसा लगता है जैसे मैं कुछ भी नहीं भूला हूं. तो, हम क्रेओसोट की दुकान कब खोलते हैं?
4. "और अगर हमने चूरा से वोदका आसवन नहीं किया, तो हम पाँच बोतलों के साथ क्या करेंगे?" (वी.एस. वायसोस्की)
5. शर्करायुक्त पदार्थों का किण्वन। उदाहरण के लिए सेलूलोज़. केवल त्वरण के लिए आपको एंजाइम-खमीर की आवश्यकता होती है। और मिथाइल अल्कोहल के बारे में... वास्तव में, छोटी खुराक में, यह घातक है।
6. ऊर्ध्वपातन।
7. सेलूलोज़ को किण्वित किया जाना चाहिए और फिर आसुत किया जाना चाहिए

साइबेरियाई वैज्ञानिक घरेलू बायोएथेनॉल के उत्पादन की तकनीक पर काम कर रहे हैं

सोवियत काल में, जो अभी भी याद करते हैं, चूरा से बनी शराब के बारे में बहुत सारे चुटकुले थे। ऐसी अफवाहें थीं कि युद्ध के बाद चूरा अल्कोहल का उपयोग करके सस्ता वोदका बनाया गया था। इस पेय को लोकप्रिय रूप से "सुक" कहा जाता है।

सामान्य तौर पर, बेशक, चूरा से शराब के उत्पादन के बारे में बात कहीं से नहीं उठी। ऐसा उत्पाद वास्तव में उत्पादित किया गया था। इसे "हाइड्रोलिसिस अल्कोहल" कहा जाता था। इसके उत्पादन के लिए कच्चा माल वास्तव में चूरा था, या अधिक सटीक रूप से, वन उद्योग के कचरे से निकाला गया सेलूलोज़ था। वैज्ञानिक रूप से कहें तो अखाद्य पादप सामग्रियों से। मोटे अनुमान के अनुसार, 1 टन लकड़ी से लगभग 200 लीटर एथिल अल्कोहल प्राप्त किया जा सकता है। माना जाता है कि इससे 1.5 टन आलू या 0.7 टन अनाज को बदलना संभव हो गया। यह अज्ञात है कि क्या ऐसी शराब का उपयोग सोवियत भट्टियों में किया जाता था। बेशक, इसका उत्पादन विशुद्ध रूप से तकनीकी उद्देश्यों के लिए किया गया था।

यह कहा जाना चाहिए कि जैविक कचरे से तकनीकी इथेनॉल के उत्पादन ने लंबे समय से वैज्ञानिकों की कल्पना को उत्साहित किया है। आप 19वीं सदी का साहित्य पा सकते हैं जिसमें गैर-खाद्य सहित विभिन्न प्रकार के कच्चे माल से शराब बनाने की संभावनाओं पर चर्चा की गई है। 20वीं सदी में यह विषय नये जोश के साथ उभरने लगा। 1920 के दशक में, सोवियत रूस के वैज्ञानिकों ने मल से शराब बनाने का भी प्रस्ताव रखा था! डेमियन बेडनी की एक हास्य कविता भी थी:

खैर, समय आ गया है
हर दिन एक चमत्कार है:
वोदका गंदगी से आसुत है -
प्रति पाउंड तीन लीटर!

रूसी दिमाग आविष्कार करेगा
समस्त यूरोप की ईर्ष्या -
जल्द ही वोदका बहेगी
गांड से मुँह में...

हालाँकि, मल वाला विचार मजाक के स्तर पर ही रहा। लेकिन उन्होंने सेलूलोज़ को गंभीरता से लिया। याद रखें, "द गोल्डन काफ़" में ओस्टाप बेंडर विदेशियों को "स्टूल मूनशाइन" की विधि के बारे में बताते हैं। सच तो यह है कि तब भी सेलूलोज़ "रासायनिक रूप से" मौजूद था। इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसे न केवल वन उद्योग के कचरे से निकाला जा सकता है। घरेलू कृषि में प्रतिवर्ष भूसे के विशाल पहाड़ निकलते हैं - यह भी सेलूलोज़ का एक उत्कृष्ट स्रोत है। अच्छाई को बर्बाद न होने दें। पुआल एक नवीकरणीय स्रोत है, कोई इसे मुफ़्त कह सकता है।

इस मामले में एक ही पेंच है. आवश्यक और उपयोगी सेलूलोज़ के अलावा, पौधों के लिग्निफाइड भागों (पुआल सहित) में लिग्निन होता है, जो पूरी प्रक्रिया को जटिल बनाता है। घोल में इसी लिग्निन की उपस्थिति के कारण, सामान्य "मैश" प्राप्त करना लगभग असंभव है, क्योंकि कच्चा माल पवित्र नहीं होता है। लिग्निन सूक्ष्मजीवों के विकास को रोकता है। इस कारण से, "खिला" की आवश्यकता होती है - सामान्य खाद्य कच्चे माल को जोड़ना। अधिकतर, यह भूमिका आटा, स्टार्च या गुड़ द्वारा निभाई जाती है।

बेशक, आप लिग्निन से छुटकारा पा सकते हैं। लुगदी और कागज उद्योग में यह पारंपरिक रूप से रासायनिक रूप से किया जाता है, जैसे एसिड उपचार। एकमात्र सवाल यह है कि फिर इसे कहां रखा जाए? सिद्धांत रूप में, लिग्निन से अच्छा ठोस ईंधन प्राप्त किया जा सकता है। यह अच्छे से जलता है. इस प्रकार, एसबी आरएएस के थर्मोफिजिक्स संस्थान ने लिग्निन को जलाने के लिए एक उपयुक्त तकनीक भी विकसित की है। लेकिन, दुर्भाग्य से, हमारे लुगदी और कागज उत्पादन से जो लिग्निन बचता है, वह इसमें मौजूद सल्फर (रासायनिक प्रसंस्करण के परिणाम) के कारण ईंधन के रूप में अनुपयुक्त है। यदि आप इसे जलाते हैं, तो आपको अम्लीय वर्षा होती है।

अन्य तरीके भी हैं - कच्चे माल को अत्यधिक गर्म भाप से उपचारित करना (उच्च तापमान पर लिग्निन पिघलता है), कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ निष्कर्षण करना। कुछ स्थानों पर वे बिल्कुल यही करते हैं, लेकिन ये तरीके बहुत महंगे हैं। एक नियोजित अर्थव्यवस्था में, जहाँ सभी लागतें राज्य द्वारा वहन की जाती थीं, इस तरह से काम करना संभव था। हालाँकि, एक बाजार अर्थव्यवस्था में, यह पता चलता है कि खेल, आलंकारिक रूप से, मोमबत्ती के लायक नहीं है। और लागतों की तुलना करने पर, यह पता चलता है कि पारंपरिक खाद्य कच्चे माल से तकनीकी अल्कोहल (आधुनिक शब्दों में - बायोएथेनॉल) का उत्पादन बहुत सस्ता है। यह सब आपके पास मौजूद ऐसे कच्चे माल की मात्रा पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, अमेरिकियों में मक्के का अत्यधिक उत्पादन होता है। शराब उत्पादन के लिए अधिशेष का उपयोग दूसरे महाद्वीप में ले जाने की तुलना में करना बहुत आसान और अधिक लाभदायक है। ब्राजील में, जैसा कि हम जानते हैं, अधिशेष गन्ने का उपयोग बायोएथेनॉल के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी किया जाता है। सिद्धांत रूप में, दुनिया में ऐसे बहुत से देश हैं जहां शराब न केवल पेट में, बल्कि कार के टैंक में भी डाली जाती है। और सब कुछ ठीक होगा अगर कुछ प्रसिद्ध विश्व हस्तियां (विशेष रूप से, क्यूबा के नेता फिदेल कास्त्रो) उन परिस्थितियों में कृषि उत्पादों के ऐसे "अनुचित" उपयोग के खिलाफ नहीं बोलते जब कुछ देशों में लोग कुपोषण से पीड़ित होते हैं, या यहां तक ​​​​कि भूख से मर जाते हैं।

सामान्य तौर पर, परोपकारी इच्छाओं को पूरा करते हुए, बायोएथेनॉल उत्पादन के क्षेत्र में काम करने वाले वैज्ञानिकों को गैर-खाद्य कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए कुछ अधिक तर्कसंगत, अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियों की तलाश करनी चाहिए। लगभग दस साल पहले, एसबी आरएएस के इंस्टीट्यूट ऑफ सॉलिड स्टेट केमिस्ट्री एंड मैकेनोकेमिस्ट्री के विशेषज्ञों ने एक अलग रास्ता अपनाने का फैसला किया - इन उद्देश्यों के लिए मैकेनोकेमिकल विधि का उपयोग करने के लिए। कच्चे माल या हीटिंग के प्रसिद्ध रासायनिक प्रसंस्करण के बजाय, उन्होंने विशेष यांत्रिक प्रसंस्करण का उपयोग करना शुरू कर दिया। विशेष मिलें और एक्टिवेटर्स क्यों डिज़ाइन किए गए थे? विधि का सार यह है. यांत्रिक सक्रियण के कारण, सेलूलोज़ क्रिस्टलीय अवस्था से अनाकार अवस्था में चला जाता है। इससे एंजाइमों के लिए काम करना आसान हो जाता है। लेकिन यहां मुख्य बात यह है कि यांत्रिक प्रसंस्करण के दौरान कच्चे माल को अलग-अलग कणों में विभाजित किया जाता है - अलग-अलग (कम या ज्यादा) लिग्निन सामग्री के साथ। फिर, इन कणों की विभिन्न वायुगतिकीय विशेषताओं के कारण, उन्हें विशेष प्रतिष्ठानों का उपयोग करके आसानी से एक दूसरे से अलग किया जा सकता है।

पहली नज़र में, सब कुछ बहुत सरल है: इसे पीस लें और यही इसका अंत है। लेकिन केवल पहली नज़र में. यदि सब कुछ वास्तव में इतना सरल होता, तो सभी देशों में पुआल और अन्य पौधों के कचरे को पीस दिया जाता। यहां वास्तव में जिस चीज़ की आवश्यकता है वह है सही तीव्रता का पता लगाना ताकि कच्चा माल अलग-अलग कपड़ों में अलग हो जाए। अन्यथा, आप एक नीरस द्रव्यमान के साथ समाप्त हो जायेंगे। वैज्ञानिकों का कार्य यहां आवश्यक इष्टतम खोजना है। और यह इष्टतम, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, काफी संकीर्ण है। आप इसे ज़्यादा भी कर सकते हैं. यह, यह कहा जाना चाहिए, एक वैज्ञानिक का काम है: स्वर्णिम मध्य की पहचान करना। इसके अलावा, यहां आर्थिक पहलुओं को ध्यान में रखना आवश्यक है - अर्थात्, प्रौद्योगिकी विकसित करना ताकि फीडस्टॉक के यांत्रिक और रासायनिक प्रसंस्करण की लागत (चाहे वह कितनी भी सस्ती क्यों न हो) उत्पादन की लागत को प्रभावित न करें।

प्रयोगशाला स्थितियों में दसियों लीटर अद्भुत अल्कोहल पहले ही प्राप्त किया जा चुका है। सबसे प्रभावशाली बात यह है कि शराब साधारण भूसे से प्राप्त की जाती है। इसके अलावा, एसिड, क्षार और अत्यधिक गरम भाप के उपयोग के बिना। यहां मुख्य सहायता संस्थान के विशेषज्ञों द्वारा डिज़ाइन की गई "चमत्कार मिलें" हैं। सिद्धांत रूप में, कोई भी चीज़ हमें औद्योगिक डिज़ाइन की ओर बढ़ने से नहीं रोकती है। लेकिन वह दूसरा विषय है.

यहाँ यह है - पुआल से पहला घरेलू बायोएथेनॉल! अभी भी बोतलों में. क्या हम तब तक इंतजार करेंगे जब तक वे टैंकों में इसका उत्पादन शुरू नहीं कर देते?