나무에서 추출한 알코올(가수분해 알코올). 부엌에서 메틸 알코올 얻기 빨대에서 알코올

톱밥은 다양한 알코올 생산을 위한 귀중한 원료입니다. 연료로 사용.

이러한 바이오 연료는 다음을 실행할 수 있습니다.

  • 자동차 및 오토바이 가솔린 엔진;
  • 발전기;
  • 가정용 가솔린 장비.

주요 문제톱밥에서 바이오 연료를 제조할 때 극복해야 하는 것은 가수분해, 즉 셀룰로오스를 포도당으로 전환하는 것입니다.

셀룰로오스와 포도당은 탄화수소와 같은 기초를 가지고 있습니다. 그러나 한 물질이 다른 물질로 전환되기 위해서는 다양한 물리적, 화학적 과정이 필요합니다.

톱밥을 포도당으로 변환하는 주요 기술은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

  • 산업정교한 장비와 값비싼 재료가 필요합니다.
  • 집에서정교한 장비가 필요하지 않습니다.

가수분해 방법에 관계없이 톱밥은 최대한 부숴야 한다. 이를 위해 다양한 분쇄기가 사용됩니다.

어떻게 더 작은 크기톱밥, 주제 더 효율적인나무가 설탕과 기타 성분으로 분해됩니다.

여기에서 톱밥 연삭 장비에 대한 자세한 정보를 찾을 수 있습니다. 톱밥의 다른 준비는 필요하지 않습니다.

산업 방식

톱밥을 수직 호퍼에 부은 다음 황산 용액으로 채워진(40%) 중량비 1:1로 밀폐된 상태에서 200-250도의 온도로 가열됩니다.

이 상태에서 톱밥은 60-80 분 동안 유지되며 지속적으로 저어집니다.

이 시간 동안 가수 분해 과정이 일어나고 물을 흡수하는 셀룰로오스는 포도당 및 기타 구성 요소로 분해됩니다.

이 작업의 결과로 얻은 물질 필터, 포도당 용액과 황산의 혼합물을 얻는 것.

정제된 액체를 별도의 용기에 붓고 분필 용액과 혼합합니다. 산을 중화.

그런 다음 모든 것이 필터링되고 다음을 얻습니다.

  • 유독성 폐기물;
  • 포도당 용액.

결함이 방법은 다음과 같습니다.

  • 장비를 만드는 재료에 대한 높은 요구 사항;
  • 높은 산 재생 비용,

따라서 널리 사용되지 않았습니다.

더 저렴한 방법도 있습니다., 0.5~1%의 농도를 가진 황산 용액이 사용됩니다.

그러나 효과적인 가수분해에는 다음이 필요합니다.

  • 고압(10-15기압);
  • 160-190도까지 가열.

처리 시간은 70~90분입니다.

그러한 묽은 산 용액은 위에서 설명한 방법에서 사용된 것보다 덜 공격적이기 때문에 그러한 공정을 위한 장비는 더 저렴한 재료로 만들 수 있습니다.

하지만 15 기압의 압력은 위험하지 않습니다많은 공정이 고압에서 발생하기 때문에 기존 화학 장비의 경우에도 마찬가지입니다.

두 가지 방법 모두 강철로 밀봉된 용기 사용최대 70 m³, 내부에서 내산성 벽돌 또는 타일이 늘어서 있습니다.

이 라이닝은 금속이 산과 접촉하지 않도록 보호합니다.

용기의 내용물은 뜨거운 증기를 공급하여 가열됩니다.

배수 밸브가 상단에 설치되어 필요한 압력으로 조정됩니다. 따라서 과도한 증기가 대기로 빠져 나옵니다. 나머지 증기는 필요한 압력을 생성합니다.

두 방법 모두 동일한 화학 공정을 포함합니다.. 황산의 영향으로 셀룰로오스 (C6H10O5)n은 물 H2O를 흡수하여 포도당 nC6H12O6, 즉 다양한 설탕의 혼합물로 변합니다.

정제 후 이 포도당은 바이오 연료를 얻는 것뿐만 아니라 다음을 생산하는 데에도 사용됩니다.

  • 음주와 기술 술;
  • 사하라
  • 메탄올.

두 가지 방법 모두 모든 종의 목재를 가공할 수 있으므로 만능인.

톱밥을 알코올로 가공할 때 부산물로 리그닌이 얻어집니다.

  • 펠릿;
  • 연탄.

따라서 리그닌은 목재 폐기물에서 펠릿 및 연탄 생산에 종사하는 기업 및 기업가에게 판매 될 수 있습니다.

또 다른 가수분해의 부산물은 푸르푸랄입니다.그것은 유성 액체, 효과적인 목재 방부제입니다.

Furfural은 다음 용도로도 사용됩니다.

  • 기름 정제;
  • 식물성 기름의 정제;
  • 플라스틱 생산;
  • 항진균제의 개발.

톱밥을 산으로 처리하는 과정에서 유독가스가 나온다, 그 이유는 다음과 같습니다.

  • 모든 장비는 환기가 잘 되는 작업장에 설치해야 합니다.
  • 작업자는 보안경과 호흡기를 착용해야 합니다.

포도당의 중량 수율은 톱밥 중량의 40-60 %이지만 많은 양의 물과 불순물을 고려합니다. 제품의 무게가 원료의 초기 무게보다 몇 배 더 큽니다..

과도한 물은 증류 과정에서 제거됩니다.

리그닌 외에도 두 공정의 부산물은 다음과 같습니다.

  • 설화 석고;
  • 테레빈,

어느 정도의 이익을 위해 팔 수 있습니다.

포도당 용액의 정제

청소는 여러 단계로 수행됩니다.

  1. 기계 청소분리기를 사용하여 용액에서 리그닌을 제거합니다.
  2. 치료백악 우유는 산을 중화시킵니다.
  3. 고정제품을 포도당과 탄산염의 액체 용액으로 분리한 다음 설화 석고를 얻는 데 사용됩니다.

다음은 Tavda(Sverdlovsk 지역) 시의 가수분해 공장에서 목재 가공의 기술 주기에 대한 설명입니다.

가정법

이것 더 쉬운 방법, 하지만 평균 2년이 걸린다. 톱밥을 큰 더미에 붓고 물로 풍부하게 물을 뿌린 후 :

  • 무언가로 덮다
  • 침을 놔두십시오.

힙 내부의 온도가 상승하고 가수분해 과정이 시작되어 그 결과 셀룰로오스는 포도당으로 전환발효에 사용할 수 있습니다.

이 방법의 단점사실은 저온에서 가수분해 과정의 활성이 감소하고 음의 온도에서는 완전히 멈춥니다.

따라서 이 방법은 따뜻한 지역에서만 효과적입니다.

게다가, 가수분해 과정이 부패로 변질될 가능성이 높습니다., 그 때문에 포도당이 아니라 슬러지가 나오고 모든 셀룰로오스는 다음과 같이 변합니다.

  • 이산화탄소;
  • 소량의 메탄.

때로는 집에서 산업용 설비와 유사한 설비를 구축합니다. . 그들은 결과없이 약한 황산 용액의 영향을 견딜 수있는 스테인레스 스틸로 만들어졌습니다.

내용물을 가열다음과 같은 장치:

  • 모닥불(모닥불);
  • 뜨거운 공기 또는 증기가 순환하는 스테인리스 스틸 코일.

증기 또는 공기를 용기에 펌핑하고 압력 게이지의 판독값을 모니터링하여 용기의 압력이 조절됩니다. 가수분해 과정은 5기압에서 시작되지만 7~10기압에서 가장 효율적으로 진행.

그런 다음 산업 생산에서와 마찬가지로:

  • 리그닌에서 용액을 정제하십시오.
  • 분필 용액으로 처리합니다.

그 후, 포도당 용액을 침전시키고 효모를 첨가하여 발효시킨다.

발효 및 증류

포도당 용액으로 발효 일반 효모를 추가발효 과정을 활성화시키는 것입니다.

이 기술은 기업과 가정의 톱밥에서 알코올 생산에 모두 사용됩니다.

발효시간 5~15일, 다음에 따라:

  • 기온;
  • 나무의 종류.

발효 과정은 이산화탄소 기포 형성의 양에 의해 제어됩니다.

발효 중에 이러한 화학적 과정이 발생합니다. 포도당 nC6H12O6은 다음과 같이 분해됩니다.

  • 이산화탄소(2CO2);
  • 알코올(2C2H5OH).

발효가 끝난 후 물질이 증류된다- 70-80도의 온도로 가열하고 배기 증기를 냉각.

이 온도에서 용액에서 증발:

  • 알코올;
  • 에테르,

물과 수용성 불순물이 남아있는 동안.

  • 증기 냉각;
  • 알코올 응축

코일을 사용찬물에 담그거나 찬 공기로 냉각시킵니다.

을 위한 힘 증가완제품을 2-4 번 더 증류하여 점차적으로 온도를 50-55 도의 값으로 낮추십시오.

결과 제품의 강도 알코올 측정기로 결정물질의 비중을 추정하는 것.

증류 생성물은 바이오 연료로 사용될 수 있습니다. 80% 이상의 강도로. 덜 강한 제품에는 너무 많은 물이 있으므로 기술이 비효율적으로 작동합니다.

톱밥에서 얻은 알코올은 월계수와 매우 유사하지만, 음주에 사용할 수 없습니다강한 독인 메탄올 함량이 높기 때문입니다. 또한 많은 양의 퓨젤 오일은 완제품의 맛을 망칩니다.

메탄올에서 청소하려면 다음을 수행해야 합니다.

  • 첫 번째 증류는 60도의 온도에서 수행됩니다.
  • 결과 제품의 처음 10%를 배출하십시오.

증류 후:

  • 무거운 테레빈유 분획;
  • 효모 덩어리, 포도당의 다음 배치의 발효와 사료 효모의 생산 모두에 사용할 수 있습니다.

어떤 곡물보다 영양가가 높고 건강에 좋기 때문에 크고 작은 가축을 사육하는 농장에서 쉽게 구입합니다.

바이오 연료 응용

바이오 연료(재활용 폐기물로 만든 알코올)는 휘발유에 비해 장점과 단점이 모두 있습니다.

여기 주요 이점:

  • 높은(105-113) 옥탄가;
  • 낮은 연소 온도;
  • 유황 부족;
  • 더 싼 가격.

옥탄가가 높기 때문에 압축비 증가, 모터의 전력과 효율을 증가시킵니다.

낮은 연소 온도:

  • 서비스 수명 증가밸브 및 피스톤;
  • 엔진 열을 감소최대 전력 모드에서.

유황이 없기 때문에 바이오 연료 공기를 오염시키지 않는다그리고 엔진 오일 수명을 단축하지 않습니다, 황산화물은 오일을 산화시켜 특성을 악화시키고 자원을 감소시키기 때문입니다.

상당히 저렴한 가격(소비세 제외)으로 인해 바이오 연료는 가족 예산을 절약합니다.

바이오 연료는 제한 사항:

  • 고무 부품에 대한 공격성;
  • 낮은 연료/공기 질량 비율(1:9);
  • 약한 증발.

바이오 연료 고무 씰 손상따라서 알코올로 작동하도록 모터를 변환하는 동안 모든 고무 씰이 폴리우레탄 부품으로 변경됩니다.

낮은 연료 대 공기 비율로 인해 정상적인 바이오 연료 작동에는 다음이 필요합니다. 연료 시스템의 재구성,즉, 기화기에 더 큰 제트를 설치하거나 인젝터 컨트롤러를 깜박입니다.

증발량이 적기 때문에 콜드 엔진 시동의 어려움영하 10도 이하의 온도에서.

이 문제를 해결하기 위해 바이오 연료를 가솔린과 7:1 또는 8:1의 비율로 희석합니다.

가솔린과 바이오 연료를 1:1 비율로 혼합하여 작동하려면 엔진을 개조할 필요가 없습니다.

알코올이 더 많으면 바람직합니다.

  • 모든 고무 씰을 폴리우레탄으로 교체하십시오.
  • 실린더 헤드를 연마하십시오.

압축비를 높이려면 연삭이 필요합니다. 더 높은 옥탄가를 실현. 이러한 변경 없이 가솔린에 알코올을 첨가하면 엔진이 동력을 잃게 됩니다.

바이오 연료가 발전기 또는 가정용 가솔린 기기에 사용되는 경우 고무 부품을 폴리 우레탄 부품으로 교체하는 것이 바람직합니다.

이러한 장치에서는 약간의 전력 손실이 연료 공급의 증가로 보상되기 때문에 헤드 그라인딩이 생략될 수 있습니다. 게다가, 기화기 또는 인젝터를 재구성해야 합니다., 연료 시스템의 모든 전문가가 이 작업을 수행할 수 있습니다.

바이오 연료의 사용 및 작동을 위한 모터 변경에 대한 자세한 내용은 이 기사(바이오 연료의 적용)를 읽으십시오.

관련 동영상

이 비디오에서 톱밥으로 알코올을 만드는 방법을 볼 수 있습니다.

결론

톱밥에서 알코올 생산 - 어려운 과정 , 여기에는 많은 작업이 포함됩니다.

싸거나 무료 톱밥이 있으면 바이오 연료를 자동차 탱크에 부어 생산이 가솔린보다 훨씬 저렴하기 때문에 많이 절약 할 수 있습니다.

이제 바이오 연료로 사용되는 톱밥에서 알코올을 얻는 방법과 집에서 할 수 있는 방법을 알게 되었습니다.

또한, 알고 계셨습니까? 부산물톱밥을 바이오 연료로 가공하는 동안 발생합니다. 이 제품은 작지만 여전히 이익을 위해 판매될 수도 있습니다.

덕분에 톱밥을 이용한 바이오연료 사업이 매우 유익한, 특히 자신의 운송에 연료를 사용하고 주류 판매에 대한 소비세를 지불하지 않는 경우.

연락

현재 많은 사람들이 집에서 자신의 손으로도 메탄올을 만들 수 있습니다. 톱밥에서 알코올 준비에 종사하는 것을 포함합니다. 오늘날 알려진 다른 모든 방법 중에서 가장 간단하고 경제적인 것으로 간주되는 톱밥에서 알코올을 생산하는 것입니다. 동시에 언뜻보기에는 복잡하고 시간이 많이 걸리는 것처럼 보입니다. 사실 이 과정을 반복하는 것은 초보자도 매우 간단할 것입니다. 가장 중요한 것은 메틸 알코올 제조에 대한 모든 기본 원칙을 알고 전문가가 모든 사람에게 공개하는 절차의 몇 가지 트릭을 고려하는 것입니다. 가정에서 논의 중인 화학 물질 생산을 위한 표준 기술은 일반적으로 한 번에 여러 기본 단계로 구성됩니다. 우선, 맥아는 곡물에서 얻은 다음 약간 버릇없는 감자에서 페이스트를 양조하여 전분을 처리합니다.

다음 단계는 발효입니다. 그 위에 효모가 미리 준비된 혼합물에 이미 첨가되어 있습니다. 주변 온도가 높을수록 논의 단계를 더 빨리 극복할 수 있습니다. 그러나 정상적인 자연 조건에서도 스스로 끝날 수 있습니다. 물론 고품질 효모가 선택된 경우. 끝에서 두 번째 단계를 "증류"라고 합니다. 가장 힘들고 길다고 할 수 있습니다. 이 단계에서는 항상 현대 장인이 손으로 쉽게 만드는 특별한 장치가 필요합니다. 그리고 마지막으로 청소만 남았습니다. 이것은 가정에서 알코올 생산의 마지막 단계입니다. 제품이 거의 준비되었지만 원하는 투명도가 부족합니다. 액체가 24 시간 동안 주입되는 가장 일반적인 과망간산 칼륨의 도움으로 그것을 달성하는 것이 가능할 것입니다. 결론적으로 제품을 필터링하는 것만 남아 있습니다.

최근에는 가정에서 술을 생산하기에 적합한 화석 원료의 양이 점차 줄어들기 시작하면서 새로운 대안을 찾아야 하는 상황이 되었습니다. 아시다시피 곡물이 부족해서 그에 상응하는 대안을 찾아야 했습니다. 그리고 그것은 빨리 발견되었습니다 - 그것은 톱밥입니다. 이 원료는 현재 모든 사람이 가장 쉽게 접근할 수 있습니다. 그를 찾는 것은 어렵지 않습니다. 그리고 마지막으로 중요한 것은 톱밥이 저렴하다는 것입니다. 그리고 어떤 경우에는 무료로 찾을 수도 있습니다. 논의 중인 원료가 가정에서 알코올 생산에 관련된 모든 사람들에게 매우 인기가 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 사실,이 물질을 제조하려면 사람의 특정 기술과 추가 장비의 획득이 필요합니다.

우선 톱밥을 준비해야 합니다. 예를 들어, 원래 제품의 1kg입니다. 톱밥을 철저히 분쇄하는 것이 매우 중요합니다. 메탄올 생산을 진행하기 전에 완전히 건조해야 합니다. 이 목적을 위해 오븐 및 기타 유사한 옵션 사용을 거부하는 것이 가장 좋습니다. 어둡고 통풍이 잘되는 곳에서 깨끗한 신문에 톱밥을 얇은 층으로 붓고 며칠 동안이 형태로 두는 것으로 충분합니다. 물론 원료도 불순물과 흙이 없어야 합니다. 전문가들은 견목 톱밥이 이 과정에 가장 적합하다고 말합니다. 그러나 침엽수의 원료를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

황산에 적합한 승화와 전해액이 수행되는 냉장고를 통해 조심스럽게 말린 톱밥을 편리한 플라스크 또는 기타 유사한 용기에 보냅니다. 총 부피의 2/3까지 채워야 합니다. 다음으로 질량을 150도까지 가열해야합니다. 완성된 액체는 일반적으로 약간 푸른빛이 도는 색조를 띠고 있습니다. 물론 고품질 촉매의 사용을 잊지 마십시오. 예를 들어, 산화 알루미늄 - 커런덤의 일부를 사용할 수 있습니다. 액체가 검게 변한 직후 사용한 용기에 다음 부분을 부을 수 있습니다. 호흡기나 특수 마스크로 호흡기를 보호하는 것은 매우 중요합니다. 내구성이 뛰어난 장갑을 생각하는 것도 좋습니다. 톱밥으로 알코올을 만드는 방은 넓고 통풍이 잘되어야합니다. 주변에 제품이 있으므로 부엌에서 하면 안 됩니다.

완성된 물질은 연료 및 기타 유사한 목적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 생성 된 알코올을 내부에 사용하고 알코올 음료를 추가로 준비하는 데 사용하지 않는 것이 좋습니다. 말린 톱밥 1킬로그램에서 완성된 메탄올을 약 0.5리터(약간 적게) 얻을 수 있습니다.

당신은 숲에 있습니다 ... 두껍고 얇은 나무 줄기가 주위를 둘러싸고 있습니다. 화학자의 경우, 그들은 모두 동일한 재료로 구성됩니다 - 목재, 주요 부분은 유기물 - 섬유 (C 6 H 10 O 5) x. 섬유는 식물 세포의 벽, 즉 기계적 골격을 형성합니다. 아주 순수한 우리는 면 종이와 아마포 섬유에서 그것을 가지고 있습니다. 나무에서 그것은 거의 동일한 화학적 조성을 갖지만 다른 특성을 가진 다른 물질, 가장 자주 리그닌과 함께 항상 발견됩니다. 섬유 C 6 H 10 O 5의 기본 공식은 전분의 공식과 일치하고 사탕무는 공식 C 12 H 2 2O 11을 갖습니다. 이 공식에서 수소 원자 수 대 산소 원자 수의 비율은 물에서와 동일합니다: 2:1. 따라서 1844 년에 이들 및 유사한 물질을 "탄수화물"이라고 불렀습니다. 즉, 마치 탄소와 물로 구성된 것처럼 (실제로는 아니지만) 물질입니다.

탄수화물 섬유는 분자량이 큽니다. 분자는 개별 연결로 구성된 긴 사슬입니다. 흰색 알갱이인 전분과 달리 섬유는 강한 실과 섬유를 나타냅니다. 이것은 전분과 섬유질 분자의 구조적 구조가 다르기 때문에 현재 정확하게 확립되어 있습니다. 순수 섬유는 기술적으로 셀룰로오스라고 합니다.

1811년 학자 키르히호프는 중요한 발견을 했습니다. 그는 감자에서 얻은 일반 전분을 묽은 황산으로 처리했습니다. H 2 SO 4의 작용으로 발생 가수 분해전분과 설탕으로 변했습니다.

이 반응은 실제적으로 매우 중요했습니다. 전분 - 당밀 생산은 그것을 기반으로합니다.

그러나 섬유질은 전분과 동일한 실험식을 가지고 있습니다! 따라서 설탕도 얻을 수 있습니다.

실제로 1819년에는 묽은 황산을 사용한 셀룰로오스의 당화도 처음으로 수행되었습니다. 이러한 목적을 위해 진한 산도 사용할 수 있습니다. 1822년 러시아 화학자 Vogel은 일반 종이에서 설탕을 얻어 H 2 SO 4 의 87% 용액으로 설탕에 작용했습니다.

XIX 세기 말. 나무에서 설탕과 알코올을 얻는 것은 이미 실용적인 엔지니어들에게 관심이 되었습니다. 현재 셀룰로오스에서 알코올은 공장 규모로 얻습니다. 과학자의 시험관에서 발견된 이 방법은 엔지니어의 대형 강철 장치에서 수행됩니다.

우리는 가수분해 공장을 방문할 것입니다... 거대한 소화조(침투기)에는 톱밥, 부스러기 또는 나무 조각이 들어 있습니다. 이것은 제재소 또는 목공 기업의 폐기물입니다. 이전에는 이 귀중한 폐기물이 소각되거나 단순히 매립지에 버려졌습니다. 약한(0.2-0.6%) 무기산 용액(대부분 황산)이 연속 전류로 여과기를 통과합니다. 오랫동안 동일한 산을 장치에 유지하는 것은 불가능합니다. 나무에서 얻은 설탕은 쉽게 파괴됩니다. 여과기에서 압력은 8-10 atm이고 온도는 170-185°입니다. 이러한 조건에서 셀룰로오스의 가수분해는 공정이 매우 어려운 일반적인 조건보다 훨씬 잘 진행됩니다. 여과기는 약 4%의 설탕을 함유한 용액을 생성합니다. 가수분해 중 당 물질의 수율은 이론상 가능한 것의 85%에 이릅니다(반응식에 따라).

쌀. 8. 나무에서 가수분해 알코올을 얻기 위한 시각적 계획.

무한한 숲을 가지고 있고 합성고무 산업을 꾸준히 발전시키고 있는 소련의 경우, 목재에서 알코올을 생산하는 것이 특히 중요합니다. 일찍이 1934년에 볼셰비키 전노조 공산당의 17차 대회는 톱밥과 종이 산업의 폐기물에서 알코올 생산을 가능한 모든 방법으로 발전시키기로 결정했습니다. 최초의 소비에트 가수분해 알코올 공장은 1938년에 정기적으로 가동되기 시작했습니다. 두 번째 및 세 번째 5개년 계획 기간 동안 우리는 가수분해 알코올(목재 알코올) 생산 공장을 건설하고 가동했습니다. 이 알코올은 이제 점점 더 많은 양의 합성 고무로 가공됩니다. 이것은 비 식품 원료의 알코올입니다. 100만 리터의 가수분해된 에틸 알코올은 약 3,000톤의 빵 또는 10,000톤의 감자를 식용으로 배출하고 결과적으로 약 600헥타르의 파종 면적을 제공합니다. 이 정도의 가수분해알코올을 얻기 위해서는 10,000톤의 수분이 45%인 톱밥이 필요하며, 이는 1년에 평균 생산성의 제재소 1개를 생산할 수 있습니다.

오늘날 많은 사람들이 수제 리큐어 제조에 종사하고 있지만 일부 음료에는 알코올 성분이 필요합니다. 집에서 알코올을 생산하는 것은 그리 힘들지 않습니다. 이렇게하려면 메틸 알코올 제조에 대한 몇 가지 측면과 원칙을 알고 고려해야합니다.

우선 메탄올 제조에는 곡물의 존재가 필요합니다. 이 경우 곡물 작물의 역할에서 옥수수, 밀이 작용할 수 있습니다. 감자와 전분을 사용할 수도 있습니다. 그러나 아시다시피 물질과의 상호 작용에서 전분은 어떤 반응도 일으키지 않습니다. 화학 원소를 생산하기 위해 설탕 방법이 사용됩니다. 그리고 그것을 설탕에 담기 위해서는 특정 효소가 필요하며 맥아에 존재합니다. 화학적 불순물이 없는 곡물로 에탄올을 만들어 천연물의 수율을 관찰할 수 있습니다.

메탄올 생산 기술

가정에서 알코올 화학 물질을 생산하는 기술은 여러 단계로 구성될 수 있습니다.

아래는 가장 기본적인 것들입니다:

  1. 맥아로 메탄올 생산. 재배 식물의 곡물은 작은 접시에서 발아되어야하며 최대 약 3cm의 한 층에 흩어져 있습니다. 미리 발아 된 곡물은 과망간산 칼륨 용액으로 처리해야 함을 기억하십시오. 가공 후 씨앗을 용기에 넣고 물로 적십니다. 햇빛의 존재 또는 빛의 충분성은 곡물 발아 속도에 직접적으로 의존한다는 것을 명심해야합니다. 용기 위에 폴리에틸렌 재질이나 얇은 유리를 덮어야 합니다. 즉, 충분히 투명해야 합니다. 물의 양이 감소하면 추가해야 합니다.
  2. 다음 단계: 전분 처리. 먼저 에탄올 제조용으로 선택된 제품에서 전분을 추출합니다. 이 경우 감자입니다. 약간 버릇없는 감자는 물에서 페이스트가 형성되기 시작할 때까지 끓여야합니다. 다음으로 제품이 식을 때까지 기다리는 동안 맥아를 갈아줍니다. 다음으로 두 제품을 혼합하십시오. 다음으로, 전분 분할 절차가 수행되며, 최소 60˚C의 온도에서 수행되어야 합니다. 이제 혼합물을 다음과 함께 그릇에 넣습니다. 뜨거운 물그리고 1시간 방치. 시간이 지나면 제품이 완전히 냉각됩니다.
  3. 발효 단계. 아시다시피, 발효는 알코올 함유 요소의 존재를 특징으로 합니다. 그러나 Braga를 알코올 음료라고 부르는 것은 불가능합니다. 혼합물이 냉각된 후 실온에서도 반응할 수 있는 효모를 첨가합니다. 그러나 온도가 더 높게 올라가면 자연스럽게 제품의 발효가 더 빨리 일어나게 됩니다. 상당한 열로 발효 절차는 3 일 후에 끝납니다. 동시에 제품에서 은은한 곡물 냄새가 납니다.
  4. 다음 단계는 증류입니다. 무엇으로 생산됩니까? 이를 위해 집에서 알코올을 생산하는 특수 장치가 사용됩니다.
  5. 마지막 단계는 정화 기술입니다. 메틸 알코올이 준비되었다고 말할 수 있지만 액체가 투명하지 않은 것으로 나타났습니다. 그렇기 때문에 청소가 완료됩니다. 과망간산 칼륨 용액을 첨가하여 수행됩니다. 이 형태에서 우리는 메틸 알코올을 하루 동안 그대로 둔 다음 걸러냅니다. 제품이 준비되었습니다.

보시다시피 수제 알코올을 만드는 기술은 매우 간단하며 추가 노력이 필요하지 않습니다.

톱밥에서 에탄올 물질 생산

최근 몇 년 동안 에틸 알코올을 만드는 데 사용할 수 있는 화석 원료가 크게 감소했습니다. 곡물이 부족합니다. 그러나 톱밥에서 알코올을 생산하는 것이 최악의 선택은 아닙니다. 이 원료는 수년에 걸쳐 지속적으로 업데이트되기 때문입니다.

그러나 톱밥에서 물질을 제조하려면 약간의 기술이 필요하며 또한 제조업체는 에탄올을 생산하는 데 힘든 특수 장비가 있어야합니다. 집에서 톱밥으로 알코올을 생산하는 것은 매우 인기가 있으므로 높은 비용이 필요하지 않습니다.

아시다시피 자체 제조 에탄올은 공장 버전과 비교되지 않습니다. 경제 상황에서 만들어진 제품은 각 성분이 고유 한 특성으로 구별되기 때문에 품질이 높습니다. 톱밥에서 알코올을 생산하는 것이 훨씬 쉽습니다!

집에서 알코올 제품을 생산하는 방법?

집에서 에틸 알코올 생산은 특수 장치를 사용하여 수행됩니다. 이 장치는 특정 요소의 분할 절차를 수행하고 이들 간의 화학 반응을 수행할 수 있습니다. 알코올 음료 제조를 위한 일반 장비는 미니 공장처럼 보일 수 있습니다. 모든 종류의 알코올 음료를 만들 수 있습니다.

제품은 고품질이지만 에틸 물질의 제조 기술을 연구하는 것은 매우 간단합니다. 이것으로부터 무엇을 얻을 수 있습니까? 첫째, 이들은 고품질 알코올 제품이며 둘째, 자체 비용이 완전히 회수되므로 특수 장치가 필요합니다.

예를 들어 설탕을 20kg 사용하면 최대 12리터의 알코올이 나옵니다. 메탄올의 비율은 최대 96%에 이릅니다. 이 계산에서 25개의 0.5리터 보드카 병이 나옵니다. 또한 장치가 소비하는 전기는 약 25kW를 소비합니다.

이러한 장비는 적재된 모든 제품을 의도된 목적으로 사용할 수 있습니다. 1차 처리로 인한 마실 수 없는 제품 수율은 유리 표면 및 유리창 세척제로 사용할 수 있습니다. 또한 필요한 다이어그램과 도면을 사용하여 이러한 장치를 독립적으로 설치할 수 있습니다. 이러한 장비는 메틸 알코올 생산에 쉽게 대처할 수 있습니다.

알코올 제품 생산 장비에는 몇 가지 작업 원칙이 있습니다. 이 장치에는 탱크에 필요한 액체를 채우는 특수 목이 있습니다. Braga는 그러한 액체의 형태로 작용할 수 있습니다. 가열 버너의 도움으로 제품이 끓는점까지 가열됩니다. 그 후 장치 및 장비를 일반 모드로 전환해야 합니다.

불필요한 불순물로부터 증기를 추가로 정화하여 냉장실을 통해 추가 냉각이 이루어집니다. 정제된 물질은 탱크로 들어가고 증기는 냉장고로 들어가 액체 상태로 냉각됩니다. 알코올 생산 장치는 확립 된 표준을 개발할 수 있습니다. 이 절차의 결과는 고품질의 알코올입니다.

감자, 곡물, 당밀 및 사탕무에서 알코올을 생산하려면 이러한 귀중한 원료를 대량으로 소비해야 합니다. 이러한 원재료를 값싼 원재료로 교체하는 것은 식품을 절약하고 술값을 줄이는 방법 중 하나이다. 따라서 목재, 아황산염 액체 및 에틸렌 함유 가스에서 합성으로 비 식품 원료에서 기술 에틸 알코올의 생산이 최근 크게 증가했습니다.

나무에서 알코올 생산

가수분해 산업은 셀룰로오스를 함유한 식물 폐기물, 특히 목재 폐기물에서 에틸 알코올, 사료 효모, 포도당 등 다양한 제품을 생산합니다.

가수분해 공장에서 셀룰로오스는 무기산과 함께 포도당으로 가수분해되며, 이는 알코올로의 발효, 효모 성장 및 결정 형태의 방출에 사용됩니다. 가수분해-알코올, 가수분해-효모, 가수분해-포도당 등 다양한 프로필의 가수분해 공장이 있습니다. 가수분해 산업은 경제적으로 매우 중요합니다. 가치가 낮은 식물 폐기물에서 귀중한 제품을 얻는다는 사실 때문입니다. 특히 완전히 건조한 침엽수 1톤에서 170~200리터의 에틸 알코올을 얻을 수 있으며, 이를 위해서는 곡물 0.7톤 또는 감자 2톤이 필요합니다.

가수 분해 산업은 복잡한 방식으로 목재를 처리하므로 에틸 알코올 외에도 가수 분해 알코올 공장에서 푸르푸랄, 리그닌, 액체 이산화탄소, 사료 효모와 같은 다른 귀중한 제품을 얻을 수 있습니다.

가수분해 생산을 위한 원료

가수분해 생산을 위한 원료는 톱밥, 나무 조각, 부스러기 등 임업 및 목공 산업의 다양한 폐기물 형태의 목재입니다. 목재의 수분 함량은 40~60%입니다. 가수분해 공장에서 가공된 톱밥은 일반적으로 수분 함량이 40-48%입니다. 목재 고형물에는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 및 유기산이 포함됩니다.

목재 헤미셀룰로오스는 헥소산(만난, 갈락탄 및 펜토산: 자일란, 아라반 및 이들의 메틸화 유도체)으로 구성됩니다. 리그닌은 방향족 계열의 복합 물질로 화학 조성과 구조가 아직 확립되지 않았습니다.

화학적 구성 요소절대적으로 건조한 목재는 표 1에 나와 있습니다.

목재 외에도 농업의 식물성 폐기물은 가수 분해 산업의 원료로 사용됩니다. 해바라기 껍질, 옥수수 속대, 면화 껍질, 곡물 짚.

농업에서 발생하는 식물 폐기물의 화학적 조성은 표 2에 나와 있습니다.


복잡한 목재 가공 기술 계획

기술 시스템목재의 복잡한 가공은 다음 단계로 구성됩니다: 목재의 가수분해, 가수분해물의 중화 및 정제; 가수분해 맥아즙의 발효, 가수분해 매시 증류.

분쇄된 목재는 압력 하에서 가열될 때 묽은 황산으로 가수분해됩니다. 가수분해 동안 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스가 분해됩니다. 헤미셀룰로오스는 6탄당(포도당, 갈락토오스, 만노오스 및 오탄당: 자일로오스 및 아라비노오스)으로 전환됩니다. 셀룰로오스를 포도당으로. 리그닌은 가수분해 동안 불용성 잔류물로 남아 있습니다.

목재의 가수분해는 가수분해 장치인 강철 원통형 용기에서 수행됩니다. 가수분해의 결과, 약 2-3%의 발효성 단당류와 불용성 리그닌 잔기를 함유하는 가수분해물이 얻어진다. 후자는 건축 보드 생산, 벽돌 생산, 시멘트 분쇄시 연료로 직접 사용할 수 있습니다. 적절한 처리 후 리그닌은 플라스틱, 고무 산업 등의 생산에 사용될 수 있습니다.

생성된 가수분해물은 증발기로 보내져 증기가 액체에서 분리됩니다. 방출된 증기는 응축되어 푸르푸랄, 테레빈유 및 메틸 알코올을 분리하는 데 사용됩니다. 그런 다음 가수분해물을 75-80°C로 냉각하고 중화제에서 석회유를 사용하여 pH 4-4.3으로 중화하고 효모용 영양염(황산암모늄, 과인산 염)을 첨가합니다. 생성된 중화제는 황산칼슘 및 기타 현탁 입자의 침전으로부터 방출을 방어합니다. 침전된 황산칼슘의 침전물을 분리, 건조, 소성하여 설화석고를 얻어 건설장비에 사용한다. 중화물은 30-32°C로 냉각되고 발효를 위해 보내집니다. 이렇게 발효를 위해 준비된 가수분해물을 머스트(must)라고 합니다. 가수분해 맥아즙의 발효는 발효 탱크에서 연속적으로 수행됩니다. 이 경우 효모는 시스템에서 지속적으로 순환합니다. 효모는 분리기에서 매시에서 분리됩니다. 발효 중에 방출되는 이산화탄소는 액체 또는 고체 이산화탄소를 방출하는 데 사용됩니다. 1.0-1.5% 알코올을 함유한 성숙한 매시는 증류 및 정류를 위해 양조 증류 장치로 보내지고 에틸 알코올, 메틸 알코올 및 퓨젤 오일이 얻어진다. 증류 후 얻은 증류액은 오탄당을 함유하고 있으며 사료 효모 재배에 사용됩니다.


이 계획에 따라 가공할 때 절대 건조된 침엽수 1톤에서 다음과 같은 시장 제품을 얻을 수 있습니다.

  • 에틸 알코올, l ........................................... 187
  • 액체 이산화탄소, kg ........................... 70
  • 또는 고체 이산화탄소, kg ..... 40
  • 사료 효모, kg ........... .. .. 40
  • 푸르푸랄, kg ...........................................................9.4
  • 테레빈유, kg ........................................... 0.8
  • 단열 및 건물 목판, m 2 .... 75
  • 건물 설화 석고, kg ..... ..225
  • 퓨젤 오일, kg ...........................0.3

아황산염 주류에서 알코올 생산

아황산염 방법으로 목재에서 셀룰로오스를 생산할 때 아황산염 액은 이산화황 냄새가 나는 갈색 액체인 폐기물로 얻어집니다. 아황산염 액의 화학 조성(%): 물 - 90, 고체 - 10, 리그닌 유도체 포함 - 리그노설포네이트 - 6, 육탄당 - 2, 오탄당 -1, 휘발성 산, 푸르푸랄 및 기타 물질 - 약 1. 장기 아황산염 액 그들은 강에 방류되어 물을 오염시키고 저수지의 물고기를 파괴했습니다. 현재 우리는 아황산염 용액을 에틸 알코올, 사료 효모 및 아황산염 증류 농축액으로 복합 가공하기 위한 여러 공장을 보유하고 있습니다. 아황산염 액에서 알코올 생산은 다음 단계로 구성됩니다. 발효를 위한 아황산염 액 준비, 아황산염 잿물 발효, 성숙한 아황산염 매시 증류.

발효를 위한 아황산염 액의 준비는 연속 계획에 따라 수행됩니다. 잿물은 공기로 불어서 발효 과정을 지연시키는 휘발성 산과 푸르푸랄을 제거합니다. 취입액을 석회유로 중화한 다음 황산칼슘과 황화칼슘의 침전된 결정을 거칠게 유지합니다. 효모를 위한 영양염(황산암모늄 및 과인산 염)을 첨가하는 동안. 그러면 잿물이 가라앉습니다. 침전된 침전물(슬러지)은 하수구로 배출되고 정화액은 30~32°C로 냉각됩니다. 이렇게 만든 술을 맥아즙이라고 합니다. 맥아즙은 발효부로 보내져 목재가수분해물과 같은 방식으로 발효되거나 무빙헤드법이 사용된다. 움직일 수 있는 패킹을 액체에 남아있는 셀룰로오스 섬유라고 합니다. 이동식 노즐을 사용한 발효 방법은 일부 효모 레이스가 셀룰로오스 섬유 표면에 흡수되어 섬유질 효모 덩어리의 플레이크를 형성하는 특성에 기반을 두고 있습니다. 발효는 헤드 탱크와 테일 탱크로 구성된 발효 배터리에서 수행됩니다. 발효 맥아즙에서 흡착된 효모가 있는 셀룰로오스 섬유는 방출된 이산화탄소의 영향으로 연속적으로 움직입니다. 발효된 매쉬는 발효 과정이 끝나는 헤드 vat에서 테일 vat까지 오고 효모가 있는 섬유는 바닥에 가라앉습니다. 침전된 효모 섬유 덩어리는 펌프에 의해 헤드 vat로 되돌려지고 여기서 맥즙이 동시에 공급되고 0.5-1% 알코올을 포함하는 성숙한 매쉬는 증류 장치로 보내져 에틸 알코올, 메틸 알코올 및 퓨젤 오일이 얻어진다. . 증류 후 얻은 비나스는 오탄당을 함유하고 있으며 사료 효모를 성장시키기 위한 영양 배지 역할을 하며, 이 효모는 분리되고 건조되어 건조 효모로 방출됩니다. 리그노설포네이트를 함유하는 효모를 분리한 후 비나스는 50-80%의 고형분 함량으로 증발됩니다. 생성된 제품은 아황산염 바드 농축액이라고 하며 플라스틱, 건축 자재, 가죽용 합성 무두질제, 주조 및 도로 건설의 생산에 사용됩니다.

귀중한 방향족 물질인 바닐린은 아황산염-바디 농축물에서 얻을 수 있습니다.

아황산염 액체를 에틸 알코올, 사료 효모 및 아황산염 농축액으로 복합 가공하는 기술 계획은 그림 2에 나와 있습니다.

아황산액을 처리하는 동안 가문비나무 1톤 기준으로 다음이 얻어집니다.

  • 에틸 알코올, l ........................... 30-50
  • 메틸 알코올, l ........................................... 1
  • 액체 이산화탄소, l ........... 19-25
  • 건조 사료 효모, kg .... 열 다섯
  • 수분 함량이 20 %, kg 인 아황산염 - 바딘 농축액 .... 475

합성 알코올 생산

합성 에틸 알코올 생산을 위한 원료는 에틸렌을 포함하는 정유 가스입니다. 또한, 석탄 코크스 및 관련 석유 가스에서 얻은 코크스 오븐 가스와 같은 다른 에틸렌 함유 가스를 사용할 수 있습니다.

현재 합성 에틸 알코올은 황산 수화와 직접 에틸렌 수화의 두 가지 방식으로 생산됩니다.

에틸렌 설페이트 수화

이 방법에 의한 에틸 알코올의 생산은 다음과 같은 과정으로 구성됩니다. 에틸렌과 황산의 상호 작용, 여기서 에틸 황산과 디에틸 설페이트가 형성됩니다. 알코올의 형성과 함께 생성된 생성물의 가수분해; 황산에서 알코올을 분리하여 정제하는 것.

황산수화의 원료는 47~50중량%의 가스를 함유하고 있다. 에틸렌 및 에틸렌 함량이 낮은 가스. 프로세스는 아래 계획에 따라 수행됩니다.


에틸렌은 수직 실린더인 반응 컬럼에서 황산과 상호 작용합니다. 컬럼 내부에는 오버플로 유리가 있는 덮개가 있는 플레이트가 있습니다. 에틸렌 함유 가스는 압축기에 의해 컬럼 하부로 공급되고, 97-98% 황산은 관개를 위해 상부에서 컬럼으로 공급된다. 상승하는 기체는 액체 층을 통해 각 판에서 기포가 발생합니다. 에틸렌은 다음 반응에 따라 황산과 반응합니다.

에틸황산, 디에틸설페이트 및 미반응 황산의 혼합물이 반응 컬럼에서 연속적으로 흐릅니다. 이 혼합물은 냉장고에서 50 ° C로 냉각되고 가수 분해를 위해 보내지며 다음 반응이 발생합니다.

두 번째 반응에서 얻은 모노에틸 설페이트는 또 다른 알코올 분자를 형성하면서 더 분해됩니다.

에틸렌의 직접적인 수화

에틸렌의 직접 수화 방법에 의한 에틸 알코올 생산에 대한 기술 계획은 다음과 같습니다.


직접수화공정의 원료는 에틸렌 함량이 높은 기체(94~96%)입니다. 에틸렌은 압축기에 의해 최대 8-9kPa까지 압축됩니다. 압축 에틸렌은 일정 비율로 수증기와 혼합됩니다. 에틸렌과 수증기의 상호 작용은 촉매(알루미노실리케이트에 침착된 인산)를 포함하는 수직 강철 중공 원통형 기둥인 수화기인 접촉 장치에서 수행됩니다.

약 8.0kPa의 압력 하에서 280-300°C에서 에틸렌과 수증기의 혼합물이 동일한 매개변수를 유지하는 하이드레이터로 공급됩니다. 에틸렌이 수증기와 상호작용하면 에틸알코올 형성의 주반응 외에 부반응이 일어나 디에틸에테르, 아세트알데히드, 에틸렌 중합 생성물이 생성된다. 합성 제품은 수화기에서 소량의 인산을 제거하며, 이는 이후 장비 및 파이프라인에 부식 영향을 줄 수 있습니다. 이를 피하기 위해 합성 제품에 포함된 산을 알칼리로 중화합니다. 중화 후 합성 생성물은 염 분리기를 통과한 후 열교환기에서 냉각되고 물-알코올 증기가 응축된다. 물 - 알코올 액체와 반응하지 않은 에틸렌의 혼합물을 얻으십시오. 미반응 에틸렌은 분리기의 액체에서 분리됩니다. 가스 흐름의 속도와 방향을 급격히 변화시키는 배플이 설치된 수직 실린더입니다. 에틸렌은 분리기에서 순환 압축기의 흡입 라인으로 제거되어 신선한 에틸렌과 혼합되도록 보내집니다. 분리기에서 흐르는 물-알코올 용액은 18.5-19% vol. 술. 스트리핑 컬럼에서 농축되고 증기 형태로 정제를 위해 증류 컬럼으로 보내집니다. 알코올은 90.5% vol의 강도로 얻어집니다. 합성 알코올 공장은 에틸렌의 직접 수화 방법을 사용합니다.

합성 알코올의 생산은 생산 방법에 관계없이 식품 원료에서 알코올을 생산하는 것보다 훨씬 효율적입니다. 감자나 곡물에서 에틸알코올 1톤을 얻으려면 160-200인일, 정유가스로는 10인일만 소비하면 된다. 합성 알코올의 비용은 식품 원료의 알코올 비용보다 약 4배 저렴합니다.

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