Змішувачі

Спирт з тирси докладна технологія виробництва. Виробництво етилового спирту з тирси

Тирса – цінна сировина для виробництва різних спиртів, які можна використовувати як паливо.

На такому біопаливі можуть працювати:

автомобільні та мотоциклетні бензинові двигуни;
електрогенератори;
господарська бензинова техніка

Основна проблема, яку доводиться долати при виготовленні біопалива з тирси – це гідроліз, тобто перетворення целюлози на глюкозу.

Основа у целюлози та глюкози одна – вуглеводні. Але для перетворення однієї речовини на іншу необхідні різні фізичні та хімічні процеси.

Основні технології для перетворення тирси в глюкозу можна поділити на два типи:

промислові, що вимагають складного обладнання та дорогих інгредієнтів;
домашні, які вимагають якогось складного устаткування.

Незалежно від способу гідролізу, тирсу необхідно максимально подрібнити. Для цього застосовують різні дробарки.

Чим менший розміртирси, тим більш ефективнимбуде розкладання деревини на цукор та інші компоненти.

Знайти докладнішу інформацію про обладнання для подрібнення тирси ви зможете тут: . Жодної іншої підготовки тирса не вимагають.

Промисловий спосіб

Тирса засипають у вертикальний бункер, потім заливають розчином сірчаної кислоти(40 %) у співвідношенні 1:1 за масою і, закривши герметично, нагрівають до температури 200-250 градусів.

У такому стані тирсу тримають 60-80 хвилин, постійно перемішуючи.

За цей час проходить процес гідролізу та целюлозу, вбираючи воду, розпадається на глюкозу та інші складові.

Отримана в результаті цієї операції речовина проціджують, отримуючи суміш розчину глюкози із сірчаною кислотою.

Очищену рідину зливають в окрему ємність і змішують з крейдою, який нейтралізує кислоту.

Потім усі відфільтровують та отримують:

отруйні відходи;
розчин глюкози.

Нестачацього методу в:

високі вимоги до матеріалу, з якого виготовлено обладнання;
великі витрати на регенерацію кислоти,

тому широкого поширення не отримав.

Існує і менш затратний метод, В якому використовують розчин сірчаної кислоти міцністю 0,5-1%.

Однак для ефективного гідролізу необхідні:

високий тиск (10-15 атмосфер);
нагрівання до 160-190 градусів.

Час протікання процесу 70-90 хвилин.

Обладнання для такого процесу можна виготовити з менш дорогих матеріалів, адже настільки розбавлений розчин кислоти менш агресивний, ніж той, який застосовують у наведеному вище методі.

А тиск у 15 атмосфер не є небезпечнимнавіть для звичайного хімічного обладнання, адже багато процесів також відбуваються за високого тиску.

Для обох методів застосовують сталеві ємності, що герметично закриваються.об'ємом до 70 м³, викладені зсередини кислототривкою цеглою або плиткою.

Таке футерування захищає метал від контакту з кислотою.

Нагрівають вміст ємностей, подаючи в них розпечену пару.

Зверху встановлюють клапан спуску, який налаштовують на необхідний тиск. Тому надлишки пари виходять в атмосферу. Решта пар створює необхідний тиск.

В обох методах задіяно один і той же хімічний процес. Під впливом сірчаної кислоти целюлоза (C6H10O5)n вбирає воду H2O і перетворюється на глюкозу nC6H12O6, тобто суміш різних цукрів.

Після очищення цю глюкозу використовують не тільки для отримання біопалива, а й для виробництва:

питного та технічного спирту;
цукру;
метанолу.

Обидва методи дозволяють переробляти деревину будь-яких порід, тому є універсальними.

Як побічний продукт переробки тирси в спирт отримують лігнін - речовина, що склеює:

пелети;
брикети.

Тому лігнін можна продавати підприємствам та підприємцям, які займаються виробництвом пелет та брикетів з відходів деревини.

Ще один побічний продукт гідролізу – фурфурол.Це масляниста рідина, ефективний антисептик для обробки деревини.

Фурфурол також застосовують для:

очищення нафти;
очищення рослинної олії;
виробництва пластмас;
створення протигрибкових ліків

У процесі обробки тирси кислотою виділяються отруйні газитому:

все обладнання необхідно монтувати в цеху, що провітрюється;
працівники повинні одягати захисні окуляри та респіратори.

Вихід глюкози за масою становить 40–60 % від ваги тирси, але з урахуванням великої кількості води та домішок вага продукту в кілька разів більша за вихідну вагу сировини.

Зайву воду буде видалено в процесі перегонки.

Крім лігніну побічними продуктами обох процесів є:

алебастр;
скипидар,

які можна продати, отримавши якийсь прибуток.

Очищення розчину глюкози

Очищення проводять у кілька етапів:

Механічна очищенняза допомогою сепаратора видаляє із розчину лігнін.
Обробкакрейдовим молоком нейтралізує кислоту.
Відстоюваннярозділяє продукт на рідкий розчин глюкози та карбонати, які потім використовують для одержання алебастру.

Ось описаний технологічний цикл переробки деревини на гідролізному заводі у місті Тавда (Свердловська Область).

Домашній спосіб

Цей спосіб простіше,Проте займає середньому 2 року. Тирса насипають великою купою і рясно поливають водою, після чого:

накривають чимось;
залишають пріти.

Температура всередині купи піднімається і починається процес гідролізу, внаслідок якого целюлоза перетворюється на глюкозуВи можете використовувати для бродіння.

Мінус цього методув тому, що при низькій температурі активність процесу гідролізу знижується, а при негативній повністю припиняється.

Тому такий метод ефективний лише у теплих регіонах.

Крім того, велика ймовірність переродження процесу гідролізу в гниття, через що вийде не глюкоза, а мул, а вся целюлоза перетвориться на:

вуглекислий газ;
невелика кількість метану.

Іноді в будинках будують установки, подібні до промислових. . Їх виготовляють із нержавіючої сталі, яка без наслідків витримує вплив слабкого розчину сірчаної кислоти.

Нагрівають вмісттаких апаратів за допомогою:

відкритого вогню (вогнище);
змійовика з нержавіючої сталі з розжареним повітрям або парою, що циркулює по ньому.

Закачуючи в ємність пар чи повітря та відстежуючи показання манометра, регулюють тиск у ємності. Процес гідролізу починається при тиску 5 атмосфер, але найефективніше протікає при тиску 7-10 атмосфер.

Потім так само, як і при промисловому виробництві:

очищають розчин від лігніну;
обробляють за допомогою крейди.

Після цього розчин глюкози відстоюють і зброджують із додаванням дріжджів.

Бродіння та перегонка

Для бродіння розчин глюкози додають звичайні дріжджі,які активізують процес бродіння.

Цю технологію використовують як на підприємствах, так і при отриманні спирту з тирси в домашніх умовах.

Час бродіння 5-15 днів, залежно від:

температури повітря;
породи деревини.

Процес бродіння контролюють за кількістю утворення бульбашок вуглекислого газу.

Під час бродіння відбувається такий хімічний процес – глюкоза nC6H12O6 розпадається на:

вуглекислий газ (2CO2);
спирт (2C2H5OH).

Після закінчення бродіння матеріал піддають перегонці- нагрівання до температури 70-80 градусів і охолодження пари, що відходить.

За такої температури з розчину випаровуються:

спирти;
ефіри,

а вода та водорозчинні домішки залишаються.

охолодження пари;
конденсації спирту

використовують змійовик,занурений у холодну воду або холодним повітрям, що охолоджується.

Для збільшення фортеціготового продукту його переганяють ще 2-4 рази, поступово знижуючи температуру до 50-55 градусів.

Фортеця отриманого продукту визначають за допомогою спиртометра,який оцінює питому щільність речовини.

Як біопаливо можна використовувати продукт перегонки з міцністю не менше 80%. У менш міцному продукті дуже багато води, тому техніка працюватиме на ньому неефективно.

Хоча спирт, отриманий з тирси, дуже схожий на самогон, його не можна використовувати для питтячерез великий вміст метанолу, який є сильною отрутою. Крім того, велика кількість сивушних олій псує смак готового продукту.

Щоб очистити від метанолу, необхідно:

першу перегонку проводити за нормальної температури 60 градусів;
злити перші 10% отриманого продукту.

Після перегонки залишаються:

важкі фракції скипидару;
дріжджова маса, Яку можна використовувати як для зброджування наступної партії глюкози, так і для отримання кормових дріжджів.

Вони більш поживні та корисні, ніж зерно будь-яких злакових культур, тому їх охоче купують фермерські господарства, що розводять велику і дрібну худобу.

Застосування біопалива

Порівняно з бензином біопаливо (спирт, отриманий з перероблених відходів) має як переваги, так і недоліки.

Ось основні переваги:

високе (105-113) октанове число;
менша температура горіння;
відсутність сірки;
нижча ціна.

Завдяки високому октановому числу можна збільшити ступінь стиснення, підвищивши потужність та економічність мотора.

Найменша температура згоряння:

збільшує термін службиклапанів та поршнів;
знижує нагрівання двигунау режимі максимальної потужності.

Завдяки відсутності сірки, біопаливо не забруднює повітряі не скорочує термін служби моторної оліїадже оксид сірки окислює масло, погіршуючи його характеристики та знижуючи ресурс.

Завдяки значно менш високій ціні (якщо не брати до уваги акцизи), біопаливо серйозно економить сімейний бюджет.

Є у біопалива та недоліки:

агресивність по відношенню до гумових деталей;
низьке масове співвідношення паливо/повітря (1:9);
слабка випаровуваність.

Біопаливо ушкоджує гумові ущільнювачіТому під час переробки двигуна для роботи на спирту всі гумові ущільнювачі змінюють на поліуретанові деталі.

Через менше співвідношення паливо-повітря для нормальної роботи на біопаливі необхідна переналаштування паливної системи,тобто встановлення жиклерів більшого перерізу в карбюратор або перепрошивка інжекторного контролера.

Через слабку випаровуваність утруднений пуск холодного двигуназа температури нижче плюс 10 градусів.

Щоб вирішити цю проблему, біопаливо розбавляють бензином у співвідношенні 7:1 чи 8:1.

Для роботи на суміші бензину та біопалива у співвідношенні 1:1 жодної переробки двигуна не потрібно.

Якщо ж спирту буде більше, то бажано:

замінити усі гумові ущільнювачі на поліуретанові;
прошліфувати головку блоку циліндрів.

Шліфування необхідне для збільшення ступеня стиснення, що дозволить реалізувати більш високе октанове число. Без такої ситуації двигун буде втрачати в потужності при додаванні в бензин спирту.

Якщо біопаливо використовують для електрогенераторів або побутових бензинових приладів, то бажана заміна гумових деталей на поліуретанові.

У таких пристроях можна обійтися без шліфування головки, тому що невелика втрата потужності компенсується збільшенням подачі палива. Крім того, знадобиться переналаштування карбюратора або інжектора, це зможе зробити будь-який спеціаліст з паливних систем.

Докладніше про застосування біопалива та переробку двигунів для роботи на ньому читайте в цій статті (Застосування біопалива).

Відео на тему

Про те, як зробити спирт з тирси, ви можете побачити в цьому відео:

Висновки

Виробництво спирту з тирси – складний процесякий включає в себе масу операцій.

Якщо є дешева або безкоштовна тирса, то, заливаючи біопаливо в бак свого автомобіля, ви серйозно заощадите, адже його виробництво обходиться помітно дешевше за бензин.

Тепер ви знаєте, як отримати спирт з тирси, що використовується як біопаливо і як це можна зробити в домашніх умовах.

Крім того, ви дізналися про побічні продукти, які виникають у процесі переробки тирси в біопаливо Ці продукти також можна продати, отримавши нехай і невелику, але все ж таки вигоду.

Завдяки цьому бізнес з виробництва біопалива з тирси стає дуже вигіднимособливо якщо використовувати паливо для власного транспорту і не сплачувати акцизний збір на продаж спирту.

Вконтакте

Сибірські вчені працюють над технологією виробництва вітчизняного біоетанолу

У радянські часи, хто ще пам'ятає, багато жартували на тему спирту, приготовленого з тирси. Ходили чутки, ніби після війни дешеву горілку робили якраз на основі тирси алкоголю. У народі цей напій отримав назву - "сучок".

Взагалі, розмови про виробництво спирту з тирси виникли, звичайно ж, не на порожньому місці. Такий продукт справді вироблявся. Він називався «гідролізним спиртом». Сировиною для його виробництва справді була тирса, точніше – целюлоза, яку витягують з відходів лісової промисловості. Висловлюючись суворо науково – з нехарчової сировини. За приблизними розрахунками, із 1 тонни деревини можна було отримати близько 200 літрів етилового спирту. Це ніби дозволяло замінити 1,5 тонни картоплі або 0,7 тонни зерна. Чи застосовувався такий спирт на радянських лекеро-горілчаних заводах, невідомо. Вироблявся він, ясна річ, для суто технічних цілей.

Треба сказати, що виробництво технічного етанолу з органічних відходів вже давно хвилює уяву вчених. Можна знайти літературу XIX століття, де обговорюються можливості одержання спирту із найрізноманітнішої сировини, у тому числі й нехарчової. У XX столітті ця тема зазвучала із новою силою. У 1920-х роках вчені в Радянській Росії навіть пропонували робити спирт із... фекалій! Був навіть жартівливий вірш Дем'яна Бідного:

Ну настали часи,
Що не день, то диво:
Горілку женуть із гівна –
По три літри з пуду!

Російський розум винайде
У заздрість усієї Європи -
Скоро горілка потече
У рот із самої дупи.

Втім, ідея з фекаліями так і залишилася на рівні жарту. А ось до целюлози поставилися серйозно. Пам'ятаєте, у «Золотому теляті» Остап Бендер розповідає іноземцям про рецепт «табуреткового самогону». Справа в тому, що з целюлозою "хімічили" вже тоді. Причому, треба зауважити, витягувати її можна не лише з відходів лісової промисловості. Вітчизняне сільське господарство щорічно залишає величезні гори соломи – це також чудове джерело целюлози. Не пропадати ж добру. Солома – джерело відновлюване, можна сказати – дарове.

Є тільки в цій справі одна проблема. Крім потрібної і корисної целюлози в частинах рослин, що здервіли (а такими, в тому числі, є і солома) міститься лігнін, який ускладнює весь процес. Через наявність у розчині цього самого лігніну практично неможливо отримати нормальну «бражку», оскільки сировина не оцукорюється. Лігнін гальмує розвиток мікроорганізмів. З цієї причини потрібно «підживлення» - додавання нормальної харчової сировини. Найчастіше у цій ролі виступає борошно, крохмаль чи патока.

Від лігніну, звичайно ж, можна позбутися. У целюлозо-паперовій промисловості це зазвичай робиться хімічним шляхом, наприклад, за допомогою обробки кислотою. Питання лише в тому, куди його потім подіти? В принципі, з лігніну можна одержати непогане тверде паливо. Горить він добре. Так, в Інституті теплофізики СВ РАН навіть розробили відповідну технологію спалювання лігніну. Але, на жаль, той лігнін, що залишається від нашого целюлозо-паперового виробництва, як паливо непридатний через сірку, що міститься в ньому (наслідки хімічної обробки). Якщо його спалювати – отримаємо кислотні дощі.

Є й інші способи – обробляти сировину перегрітою парою (лігнін при високих температурах плавиться), проводити екстракцію органічними розчинниками. Подекуди саме так і роблять, проте ці способи дуже затратні. В умовах планової економіки, де всі витрати брала на себе держава, можна було працювати й у такий спосіб. Однак в умовах ринкової економіки виходить так, що овчинка, образно кажучи, не варта вичинки. І при зіставленні витрат виходить, що дешевше обходиться виробництво технічного спирту (по-сучасному - біоетанолу) з традиційної харчової сировини. Все залежить від того, в яких кількостях ви маєте в своєму розпорядженні таку сировину. У американців, наприклад, має місце надвиробництво кукурудзи. Куди простіше та вигідніше надлишки пустити на виробництво спирту, ніж транспортувати її на інший континент. У Бразилії, як ми знаємо, надлишки цукрової тростини також використовуються як сировина для виробництва біоетанолу. У принципі, у світі не так вже й мало країн, де спирт заливають не тільки в шлунок, а й у бак автомобіля. І все було б непогано, якби деякі відомі світові діячі (зокрема, кубинський лідер Фідель Кастро), не виступили проти такого «несправедливого» використання сільгосппродукції в умовах, коли в деяких країнах люди страждають від недоїдання, а то й взагалі помирають із голоду .

Загалом, йдучи назустріч філантропічним побажанням, вчені, які працюють у сфері виробництва біоетанолу, повинні шукати якісь раціональніші, більш досконалі технології переробки нехарчової сировини. Приблизно десять років тому фахівці Інституту хімії твердого тіла та механохімії СО РАН вирішили піти іншим шляхом – використати для цього механохімічний спосіб. Замість відомої хімічної обробки сировини чи нагрівання вони почали застосовувати особливу механічну обробку. Для чого були сконструйовані спеціальні млини та активатори. Суть методу така. Завдяки механічній активації целюлоза переходить із кристалічного стану в аморфний. Це полегшує роботу ферментів. Але головне тут те, що сировина у процесі механічної обробки поділяється на різні частинки – з різним (великим чи меншим) вмістом лігніну. Потім вже – завдяки різним аеродинамічних характеристик цих частинок – їх легко відокремити одна від одної за допомогою спеціальних установок.

На перший погляд, все дуже просто: розмололи – і кінець. Але лише на перший погляд. Якби справді все було так просто, то вже у всіх країнах мололи б солому та інші рослинні відходи. Насправді, тут необхідно знайти правильну інтенсивність, щоб сировина розділилася на окремі тканини. В іншому випадку у вас вийде однакова маса. Завдання вчених – знайти тут необхідний оптимум. І цей оптимум, як показує практика, досить вузький. Можна і перестаратися. У тому, треба сказати, і полягає робота вченого, щоб виявити золоту середину. Причому тут необхідно враховувати й економічні аспекти – а саме, відпрацювати технологію так, щоб витрати на механіхімічну обробку вихідної сировини (хоч би якою дешевою вона не була) не позначилися на собівартості виробництва.

У лабораторних умовах вже отримано десятки літрів чудового спирту. Найбільш вражаючим виглядає той момент, що спирт отриманий зі звичайної соломи. Причому – без застосування кислоти, лугів та перегрітої пари. Головна підмога тут - «чудо-млина», сконструйовані фахівцями Інституту. В принципі, вже нічого не заважає перейти і до промислових зразків. Але це вже інша тема.

Ось він – перший вітчизняний біоетанол із соломи! Поки що ще у пляшках. Чи дочекаємось, коли його почнуть виробляти цистернами?

Як з тирси отримувати спирт чи інше рідке паливо?

у Німеччині наприкінці 2світ. війни всі танки їздили на синтетич. паливі з тирси. а на спирті машини в Бразилії дуже їздять, 20% машин там на спирту. так що і справді, можна скористатися бродінням, перегнати і отримати спирт і буде вам авто
може бути, можна і метан за допомогою бактерій отримати? тоді ще краще
Поділюсь досвідом, так і бути! Втім, береш 1КГ. тирси деревної або ін. дуже ретельно сушиш, потім додаєш в колбу або ще щось через холодильник (там буде сублімація) електроліт (сірчану кислоту) 1/3 об'єму.. Раджу, в Лабтеху купити холодильник 450 і не паритися. нагріваєш, дотемператури 150 градусів, і отримуєш Метиловий Спирт, і там же його ефіри та ін. ГАРЮЧІ продукти реакції. рідина може бути різних кольорів. але зазвичай блакитнувата, легколетюча. Так, готуватимеш не забудь додати шматочки Корунду (оксид алюмінію), - це каталізатор. як тільки, рідина в посудині або колбі почорніє, до впізнання, змінюй і заливай наступну порцію. з 1 кг отримаєш десь 470мл. спирту, а всього 700 із чимось. Роби це у відкритій місцевості, що добре провітрюється і вдалині від їжі. Так, маску і респіратор не забудь. Чорну (відпрацьовану) рідину проціди, і верхній шар після просушування дуже добре горить. це теж додай у паливо.
З хвойних порід – погано. Зазвичай гідролізний спирт одержують із листяних. Тут, власне, два варіанти та обидва практично не реалізовані в домашніх умовах. А горілка-табуретування за великим рахунком - жарт, тому що виробництво неефективне і вживання кінцевого продукту може бути небезпечним для здоров'я. Перший варіант. Потрібно скласти тирсу в досить велику купу на вулиці, намочити водою і залишити на пару років (саме два роки або більше). У центрі купи поселяться анаеробні мікроорганізми, які поступово здійснюватимуть розпад целюлози до мономерів (цукорів), які можна збродити. Далі – як звичайний самогон. Або другий варіант, який реалізується у промисловості. Тирса варять зі слабким розчином сірчаної кислоти при підвищеному тиску. В цьому випадку гідроліз целюлози здійснюється за кілька годин. Далі – перегонка як завжди.
Якщо розглядати не тільки етиловий спирт, то можна піти іншим путмом, але він, знову ж таки, практично не реалізуємо в домашніх умовах. Це - суха перегонка тирси. Сир необхідно нагріти в герметичній ємності до 800-900 град. і збирати гази, що виходять. При охолодженні цих газів конденсується креозот (основний продукт), метанол та оцтова кислота. Гази – суміш різноманітних вуглеводнів. Залишок - деревне вугілля. Саме таке вугілля у промисловості називають деревним, а не з багаття. Він раніше застосовувався у металургії замість коксу. Після додаткової обробки отримують активоване вугілля. Креозот - смола, якою смолить шпали та телеграфні стовпи. Газ можна використати як звичайний природний. Тепер рідини. Метиловий, або деревний спирт, відганяють з рідини при температурі до 75 град. Може зійти за паливо, але вихід малий і він дуже отруйний. Далі оцтова кислота. При нейтралізації вапном виходить ацетат кальцію, або, як раніше його називали, сірий деревооцтовий порошок. За його прожарювання виходить ацетон - чим паливо? Щоправда, зараз ацетон одержують повністю синтетичним путмом.
Ніби нічого не забув. Ну що, коли відкриваємо креозотову лавку?
"А якби горілку гнати не з тирси, то че б нам було, з п'яти пляшок?" (В.С. Висоцький)
зброджування цукристих речовин. наприклад, целюлоза. Тільки прискорення потрібен фермент-дріжджі. а з приводу метилового спирту .... ну взагалі при малих дозах, він смертельно небезпечний.
сублімацією.
Треба целюлозу перебродити, потім перегнати

Зростає попит на біопаливо – горючі рідини, виготовлені із відновлюваних біологічних ресурсів. Один із них – деревина. Чи можна з деревини отримувати паливо, яке не поступається нафтовому?

Перше, що потрібно усвідомити – це те, що саме бензину чи гасу з дерева зробити не можна. Воно не піддається розкладанню на вуглеводні з прямим ланцюгом, з яких головним чином складаються нафтопродукти. Однак це не означає, що з нього не можна отримувати речовини, які можуть замінити нафтопродукти.

Дехто любить табуретування

Перший у списку, звичайно, спирт. З деревини можна отримувати два різні види спирту. Перший, який так і називається деревним – по-науковому метиловий спирт. Ця речовина дуже схожа на звичний етиловий спирт, як за горючістю, так і запахом і смаком. Однак метиловий спирт відрізняється тим, що дуже отруйний, і прийом його може призвести до смертельного отруєння. Разом з тим він є високоякісним моторним паливом, його октанове число навіть вище, ніж у етилового спирту, і набагато вище, ніж у звичайного бензину.

Технологія одержання метилового спирту з деревини дуже проста. Він виходить шляхом сухої перегонки, або піролізу. Точніше, він є однією зі складових частин жижки - суміші кисневмісних органічних речовин, що відокремлюються від свіжовигнаної деревної смоли. Однак вихід отриманого таким чином спирту дуже малий, щоб він міг використовуватися як паливо. Це робить таку технологію отримання палива безперспективною.

Однак з деревини можна отримати і етиловий спирт, у значно більших кількостях. Цей спирт - так званий гідролізний - виходить під час розкладання целюлози, основного компонента деревини, за допомогою сірчаної кислоти. Точніше, під час розкладання целюлози виходять цукру, які у своє чергу може бути перероблені спирт звичайним шляхом. Цей спосіб отримання етилового спирту дуже поширений у промисловості, саме гідролізним способом одержують практично весь технічний спирт, що застосовується в нехарчових цілях.

Етиловий спирт може бути використаний як безпосередньо замість бензину, так і як присадка до бензину. Шляхом таких присадок виходять різні сорти біопалива, популярні, зокрема, у країнах, як Бразилія.

Отримання етилового спирту шляхом гідролізу деревини економічно дещо менш вигідно, ніж одержання його з різних сільськогосподарських культур. Однак вигідною стороною такого способу одержання біопалива є те, що він не вимагає відведення сільськогосподарських площ під «паливні» культури, що не дають харчових продуктів, а дозволяє використовувати для його виробництва території, задіяні в лісовому господарстві. Це робить отримання біопаливного етанолу з деревини досить практичною технологією.

І терпентин на щось корисний

Недоліком етанолу як палива є низька теплота згоряння. При використанні в двигунах у чистому вигляді він дає або меншу потужність, або більшу витрату, ніж бензин. Вирішити цю проблему допомагає змішувати спирт з речовинами з високою теплотою згоряння. І не обов'язково це продукти з нафти: як така присадка цілком годиться скипидар, або терпентин.

Скипидар - теж продукт переробки деревини, а якщо конкретно - хвойний: сосен, ялин, модрин і інших. Він досить широко застосовується як розчинник, а найбільш очищені його сорти знаходять застосування у медицині. Однак лісопереробна промисловість як побічний продукт виробляє велику кількість так званого сульфатного скипидару - нижчого сорту, що містить отруйні домішки, не тільки непридатного в медицині, але і знаходить дуже обмежене застосування в хімічній та лакофарбовій промисловості.

Водночас скипидар із усіх продуктів переробки деревини найбільше схожий на нафтопродукт, точніше – на гас. Він відрізняється дуже високою теплотою згоряння, може використовуватися як пальне в гасових примусах, лампах, керогазах. Придатний він і як моторне паливо, щоправда, нетривалий час: якщо його заливати в баки в чистому вигляді, двигуни незабаром виходять з ладу через засмолення.

Однак скипидар можна використовувати як паливо не в чистому вигляді, а як присадку до етанолу. Така присадка не сильно знижує октанове число спирту етилового, але підвищує теплоту його згоряння. Ще одна позитивна сторона такої технології виготовлення біопалива в тому, що скипидар денатурує спирт, робить його непридатним для вживання як алкоголь. А соціальні наслідки широкого впровадження неденатурованого спирту як паливо можуть стати дуже важкими.

Лігнінові відходи – у доходи!

Такий компонент деревини, як лігнін вважається малокорисним. Його застосування в промисловості значно менш широке, ніж целюлоза. Незважаючи на те, що він знаходить застосування у виробництві будівельних матеріалів та в хімічній промисловості, частіше його просто спалюють прямо на лісохімвиробництві. Однак, як з'ясовується, при піролізі лігніну можна отримати різноманітні продукти, ніж при піролізі целюлози.

Лігнін складається головним чином з ароматичних циклів та коротких прямих вуглеводневих ланцюгів. Відповідно, при його піролізі виходять переважно вуглеводні. Однак, залежно від технології піролізу, можна отримувати як продукт з високим вмістом фенолу і споріднених речовин, так і рідина, що нагадує нафтопродукти. Ця рідина також придатна як присадка до етилового спирту для отримання біопалива.

Розроблено технології та установки для піролізу, які можуть споживати як лігнін з відвалів, так і нерозділені на лігнін та целюлозу відходи деревини. Вищі результати виходять при змішуванні лігніну або деревних відходів зі сміттям, що складається з викинутого пластику або гуми: піролізна рідина виходить більш нафтоподібною.

Мирний атом і тирса

Ще одна технологія отримання біопалива з деревини розроблена нещодавно російськими вченими. Вона відноситься до галузі радіохімії, тобто хімічних процесів, що протікають під впливом радіоактивного випромінювання. У дослідах вчених із ІФХЕ ім. Фрумкіна тирса та інші відходи деревини піддавалися одночасному впливу сильного бета-випромінювання та сухої перегонки, причому нагрівання деревини проводилося саме за допомогою надсильної радіації. Дивно, але під впливом радіації склад продуктів, одержуваних під час піролізу, змінився.

У піролізній рідині, отриманої «радіоактивним» способом, було виявлено високий вміст алканів та циклоалканів, тобто вуглеводнів, що містяться головним чином нафти. Ця рідина вийшла значно легшою за нафту, порівнянну, швидше, з газоконденсатом. Причому експертиза підтвердила придатність цієї рідини для використання як моторне паливо або переробку у високоякісні палива, такі, як автомобільний бензин. Думаємо, що це не заслуговує на особливу згадку, але прояснимо заради заспокоєння страхів радіофобів: бета-випромінювання не здатне викликати наведену радіоактивність, тому паливо, одержуване цим способом, безпечне і не виявляє радіоактивних властивостей саме.

Що пускати у переробку

Зрозуміло, що краще використовувати для виробництва біопалива не цілісні стовбури дерев, а відходи переробки деревини, такі, як тирса, тріска, гілочки, кору, та й той самий лігнін, що йде у відвали та печі. Вихід цих відходів з гектара поваленого лісу, звичайно ж, нижчий, ніж деревини в цілому, але не слід забувати, що вони виходять як побічний продукт у виробничих процесах, які вже йдуть на багатьох підприємствах країни, відповідно, відходи виробництва дешеві і для них отримання не потрібно вирубувати чи засаджувати під вирубку додаткові площі лісу.

У будь-якому випадку, деревина є відновлюваним ресурсом. Способи відновлення лісових площ давно відомі, а в багатьох регіонах країни спостерігається навіть неконтрольоване заростання лісом занедбаних сільськогосподарських земель. Так чи інакше, Російська Федерація не належить до країн, де до заощадження лісу слід ставитись з усією ретельністю; площ нашого лісу та його потенціалу до самовідновлення цілком достатньо, щоб завантажити повністю і лісопереробну промисловість, і виробництво біопалив та багато інших виробництв.

На сьогоднішній день чимало людей займається виготовленням домашньої наливки, проте для деяких напоїв потрібна наявність спиртного елемента. Виробництво спирту в домашніх умовах не є дуже трудомістким. Для цього необхідно знати та враховувати деякі аспекти та принципи виготовлення метилового спирту.

Насамперед для виготовлення метанолу потрібна наявність зерна. У ролі зернових культур у разі можуть виступати кукурудза, пшениця. Також можна використовувати картоплю та крохмаль. Але, як відомо, у взаємодії з речовиною крохмаль не дає жодної реакції. З метою виготовлення хімічного елемента використовується метод зацукрування. А для того, щоб його зацукрувати, потрібні певні ферменти, вони присутні в солоді. Роблячи етанол із зерна без хімічних домішок, спостерігається вихід натурального продукту.

Технологія виробництва метанолу

Технологія виробництва спиртової хімічної речовини в домашніх умовах може складатися з декількох етапів.

Нижче надаються найголовніші:

Виробництво метанолу за допомогою солоду. Зерна культурних рослин необхідно пророщувати в невеликих посудинах, при цьому їх розсипають в один шар приблизно до трьох сантиметрів. Пам'ятайте, що попередньо пророщені зерно необхідно обробити розчином марганцівки. Після обробки насіння поміщається в ємність і змочується водою. Слід враховувати, що наявність сонячних променів або достатність світла безпосередньо залежить від швидкості проростання зерна. Поверх ємності слід накрити поліетиленовий матеріал або тонке скло, тобто він має бути досить прозорим. Якщо спостерігається зменшення кількості води, її потрібно додавати.
Наступний етап: обробка крохмалю. Для початку добуємо крохмаль із продукту, який обраний для виготовлення етанолу. У цьому випадку це картопля. Злегка зіпсовану картоплю необхідно варити доти, доки з води почне утворюватися клейстер. Далі чекаємо, поки продукт охолоне, тим часом подрібнюємо солод. Потім перемішуємо два продукти. Далі відбувається процедура розщеплення крохмалю, її необхідно проводити при температурі не менше 60 ˚ С. Тепер суміш поміщається у посуд з гарячою водою та залишається на 1 годину. Після закінчення часу виріб повністю остуджують.
Етап бродіння. Як відомо, бродіння характеризується присутністю в алкоголі елементів, що містять. Проте брагу назвати алкогольним напоєм неможливо. Після остигання суміші додаються дріжджі, які здатні вступити в реакцію навіть за кімнатної температури. Однак якщо температура піднімається вище - бродіння продукту природно відбуватиметься швидше. При значній спеці процедура бродіння закінчиться через три доби. При цьому продукт можна відчувати м'який запах зерна.
Наступний етап – це перегонка. За допомогою чого вона робиться? Для цього використовують спеціальний апарат для виробництва спирту в домашніх умовах.
Заключним етапом вважається технологія очищення. Можна сказати, що метиловий спирт готовий, але зауважується, що рідина не прозора. Саме тому і робиться очищення. Вона проводиться шляхом додавання розчину марганцівки. У такому вигляді залишаємо метиловий спирт на добу, потім фільтруємо - продукт готовий.

Як бачимо, технологія виготовлення домашнього спирту досить проста і не вимагає додаткових зусиль.

Виробництво етанолової речовини з тирси

В останні роки значно знизилася викопна сировина, яку можна використовувати для виготовлення етилового спирту. Спостерігається нестача зерна. Однак виробництво спирту з тирси не найгірший варіант, так як цей сировинний продукт постійно оновлюється після закінчення років.

Однак виготовлення речовини з тирси вимагає деяких навичок, і плюс до всього виробник повинен мати спеціальне обладнання, без якого буде трудомістко виготовляти етанол. Виробництво спирту з тирси в домашніх умовах має високу популярність, так не вимагає високих витрат.

Як відомо, свій виготовлений етанол не порівнюється із заводським варіантом. Продукція, виготовлена в господарських умовах, є якіснішою, адже кожен інгредієнт відрізняється своєю унікальністю. З тирси виробляти спирт значно простіше!

Як виготовляти спиртний продукт вдома?

Виробництво етилового спирту у домашніх умовах ведеться при використанні спеціального апарату. Цей апарат здатний проводити процедуру розщеплення певних елементів, і навіть проводити хімічні реакції з-поміж них. Звичайне обладнання виготовлення спиртної продукції може виглядати як міні заводи. Виготовляти у них можна будь-які види алкогольних напоїв.

Вивчити технологію приготування етилової речовини досить просто, при цьому виріб виходить високоякісним. Що із цього можна отримати? По-перше, це продукція алкогольного характеру з високою якістю, а по-друге, повністю відбувається окупність власних витрат, для цього потрібен спеціальний апарат.

Наприклад, якщо використовується цукор у кількості 20 кг, із нього виходить до 12 літрів алкоголю. При цьому відсоток метанолу сягає 96%. З цього розрахунку виходить 25 пляшок горілки по півлітра. Крім того, електрики, яку споживає апарат, буде витрачено близько 25 квт.

Таке обладнання здатне використовувати усі завантажені продукти за призначенням. Вихід продукту, непридатного для пиття, що виробляється при першій обробці, можна використовувати як очищувач для скляних поверхонь та вікон. Також такий апарат можна встановити самостійно, користуючись необхідними схемами та кресленнями. Таке обладнання легко впорається з виробництвом метилового спирту.

Обладнання для виробництва спиртних продуктів має деякі принципи своєї роботи. Апарат має спеціальну горловину, що заповнює бак необхідною рідиною. У вигляді такої рідини може бути брага. За допомогою нагрівальних пальників продукт нагрівається до кипіння. Після цього апарат і устаткування потрібно перевести в нормальний режим.

Далі відбувається охолодження через холодильне відділення з додатковою очисткою пари від непотрібних домішок. Очищена речовина потрапляє в бак, а пари в холодильник, в якому охолоджуються до стану рідини. Апарат для спирту здатний виробити встановлений норматив. Результатом цієї процедури виступає алкоголь високоякісного приготування.