Կենսավառելիք անտառից. Ինչպե՞ս թեփից ալկոհոլ կամ այլ հեղուկ վառելիք ստանալ: Ալկոհոլի ստացում թեփից

Թեփը արժեքավոր հումք է տարբեր սպիրտների արտադրության համար, որոնք կարող են լինել օգտագործել որպես վառելիք.

Նման կենսավառելիքները կարող են աշխատել.

• ավտոմեքենաների և մոտոցիկլետների բենզինային շարժիչներ;
• էներգիայի գեներատորներ;
• կենցաղային բենզինային սարքավորումներ.

Հիմնական խնդիրըմեկը, որը պետք է հաղթահարվի թեփից կենսավառելիքի արտադրության մեջ, հիդրոլիզն է, այսինքն՝ ցելյուլոզայի վերածումը գլյուկոզայի:

Ցելյուլոզն ու գլյուկոզան ունեն նույն հիմքը՝ ածխաջրածինները։ Բայց մի նյութը մյուսի վերածելու համար անհրաժեշտ են տարբեր ֆիզիկական և քիմիական գործընթացներ։

Թեփը գլյուկոզայի վերածելու հիմնական տեխնոլոգիաները կարելի է բաժանել երկու տեսակի.

• արդյունաբերականպահանջում են բարդ սարքավորումներ և թանկարժեք բաղադրիչներ.
• տնականորոնք չեն պահանջում որևէ բարդ սարքավորում:

Անկախ հիդրոլիզի մեթոդից, թեփը պետք է հնարավորինս մանրացնել։ Դրա համար օգտագործվում են տարբեր ջարդիչներ։

Ինչպես ավելի փոքր չափսթեփ, թեմաներ ավելի արդյունավետտեղի կունենա փայտի տարրալուծում շաքարի և այլ բաղադրիչների:

Լրացուցիչ տեղեկություններ թեփ հղկելու սարքավորումների մասին կարող եք գտնել այստեղ՝. Թեփի այլ պատրաստում չի պահանջվում:

արդյունաբերական ճանապարհ

Թեփը լցնում են ուղղահայաց վազվզակի մեջ, ապա լցված ծծմբաթթվի լուծույթով(40%) 1։1 կշռային հարաբերակցությամբ և հերմետիկ փակվելով՝ տաքացնում են մինչև 200–250 աստիճան ջերմաստիճան։

Այս վիճակում թեփը պահում են 60–80 րոպե՝ անընդհատ խառնելով։

Այդ ընթացքում տեղի է ունենում հիդրոլիզի պրոցեսը, և ցելյուլոզը, կլանելով ջուրը, քայքայվում է գլյուկոզայի և այլ բաղադրիչների։

Այս գործողության արդյունքում ստացված նյութը զտիչ, ստանալով գլյուկոզայի լուծույթի խառնուրդ ծծմբաթթվի հետ։

Մաքրված հեղուկը լցնում են առանձին տարայի մեջ և խառնում կավիճի լուծույթով, որը չեզոքացնում է թթունը.

Այնուհետև ամեն ինչ զտվում է և ստանում.

• թունավոր թափոններ;
• գլյուկոզայի լուծույթ:

Թերությունայս մեթոդը հետևյալում.

• բարձր պահանջներ այն նյութի համար, որից պատրաստված է սարքավորումը.
• թթուների վերականգնման բարձր ծախսեր,

ուստի այն լայն կիրառություն չուներ։

Կա նաև ավելի քիչ ծախսատար մեթոդ., որում օգտագործվում է 0,5–1 % ուժգնությամբ ծծմբաթթվի լուծույթ։

Այնուամենայնիվ, արդյունավետ հիդրոլիզը պահանջում է.

• բարձր ճնշում (10-15 մթնոլորտ);
• տաքացում մինչև 160-190 աստիճան։

Գործընթացի տևողությունը 70-90 րոպե է:

Նման գործընթացի համար սարքավորումները կարող են պատրաստվել էժան նյութերից, քանի որ նման նոսր թթվային լուծույթը ավելի քիչ ագրեսիվ է, քան վերը նկարագրված մեթոդով օգտագործվողը:

ԲԱՅՑ 15 մթնոլորտի ճնշումը վտանգավոր չէնույնիսկ սովորական քիմիական սարքավորումների համար, քանի որ շատ գործընթացներ նույնպես տեղի են ունենում բարձր ճնշման տակ:

Երկու մեթոդների համար օգտագործել պողպատե, հերմետիկ փակ տարաներմինչև 70 մ³՝ ներսից երեսպատված թթվակայուն աղյուսներով կամ սալիկներով։

Այս երեսպատումը պաշտպանում է մետաղը թթվի հետ շփումից:

Տարաների պարունակությունը տաքացվում է տաք գոլորշի մատակարարելով դրանց մեջ։

Վերևում տեղադրված է արտահոսքի փական, որը ճշգրտվում է պահանջվող ճնշմանը: Հետեւաբար, ավելորդ գոլորշին դուրս է գալիս մթնոլորտ: Մնացած գոլորշին ստեղծում է անհրաժեշտ ճնշում։

Երկու մեթոդներն էլ ներառում են նույն քիմիական գործընթացը:. Ցելյուլոզը (C6H10O5)n ծծմբաթթվի ազդեցությամբ կլանում է H2O ջուրը և վերածվում գլյուկոզայի nC6H12O6, այսինքն՝ տարբեր շաքարների խառնուրդի։

Մաքրումից հետո այս գլյուկոզան օգտագործվում է ոչ միայն կենսավառելիք ստանալու համար, այլև արտադրելու համար.

• խմելու եւ տեխ ալկոհոլ;
• Սահարա;
• մեթանոլ.

Երկու մեթոդներն էլ թույլ են տալիս մշակել ցանկացած տեսակի փայտ, հետևաբար դրանք այդպես են ունիվերսալ.

Որպես թեփը ալկոհոլի վերածելու կողմնակի արտադրանք, ստացվում է լիգնին, մի նյութ, որը կպչում է միմյանց.

• գնդիկներ;
• բրիկետներ.

Հետևաբար, լիգնինը կարող է վաճառվել ձեռնարկություններին և ձեռնարկատերերին, ովքեր զբաղվում են փայտի թափոններից գնդիկների և բրիկետների արտադրությամբ:

Եւս մեկ հիդրոլիզի կողմնակի արտադրանքը ֆուրֆուրալն է:Այն յուղոտ հեղուկ է, փայտի արդյունավետ կոնսերվանտ։

Furfural-ը նաև օգտագործվում է հետևյալի համար.

• նավթի վերամշակում;
• բուսական յուղի մաքրում;
• պլաստմասսա արտադրություն;
• հակասնկային դեղամիջոցների մշակում.

Թեփը թթվով մշակելու գործընթացում արտանետվում են թունավոր գազեր, Ահա թե ինչու:

• բոլոր սարքավորումները պետք է տեղադրվեն օդափոխվող արհեստանոցում.
• աշխատողները պետք է կրեն անվտանգության ակնոցներ և շնչառական սարքեր:

Գլյուկոզայի կշիռը կազմում է թեփի զանգվածի 40–60%-ը, սակայն հաշվի առնելով ջրի և կեղտերի մեծ քանակությունը. արտադրանքի քաշը մի քանի անգամ մեծ է հումքի սկզբնական քաշից.

Ավելորդ ջուրը կհեռացվի թորման գործընթացում:

Ի լրումն լիգնինի, երկու գործընթացների կողմնակի արտադրանքներն են.

• ալաբաստր;
• սկիպիդար,

որը կարող է վաճառվել որոշակի շահույթով:

Գլյուկոզայի լուծույթի մաքրում

Մաքրումն իրականացվում է մի քանի փուլով.

1. Մեխանիկական մաքրումՕգտագործելով տարանջատիչ, հեռացնում է լիգնինը լուծույթից:
2. Բուժումկավիճ կաթը չեզոքացնում է թթուն:
3. կարգավորելովարտադրանքը բաժանում է գլյուկոզայի և կարբոնատների հեղուկ լուծույթի, որոնք այնուհետև օգտագործվում են ալաբաստեր ստանալու համար:

Ահա Տավդա քաղաքի (Սվերդլովսկի մարզ) հիդրոլիզի գործարանում փայտի վերամշակման տեխնոլոգիական ցիկլի նկարագրությունը:

տնային մեթոդ

Սա ավելի հեշտ ճանապարհ, բայց միջինը 2 տարի է տևում: Թեփը լցնում են մեծ կույտի մեջ և առատ ջրում ջրով, որից հետո.

• ծածկել ինչ-որ բանով
• թողնել թքելը.

Կույտի ներսում ջերմաստիճանը բարձրանում է և սկսվում է հիդրոլիզի պրոցեսը, ինչի արդյունքում ցելյուլոզը վերածվում է գլյուկոզայիորը կարող է օգտագործվել խմորման համար:

Այս մեթոդի թերությունըԲանն այն է, որ ցածր ջերմաստիճանում հիդրոլիզի պրոցեսի ակտիվությունը նվազում է, իսկ բացասական ջերմաստիճանում այն ​​ամբողջությամբ դադարում է։

Ուստի այս մեթոդը արդյունավետ է միայն տաք շրջաններում։

Բացի այդ, կա հիդրոլիզի գործընթացի քայքայման մեծ հավանականություն, որի պատճառով կստացվի ոչ թե գլյուկոզա, այլ տիղմ, և ամբողջ ցելյուլոզը կվերածվի.

• ածխաթթու գազ;
• փոքր քանակությամբ մեթան.

Երբեմն տներում կառուցում են արդյունաբերականներին նման կայանքներ։ . Դրանք պատրաստված են չժանգոտվող պողպատից, որն առանց հետևանքների կարող է դիմակայել ծծմբաթթվի թույլ լուծույթի ազդեցությանը։

Տաքացրեք բովանդակությունընման սարքեր՝

• բաց կրակ (խարույկ);
• չժանգոտվող պողպատից կծիկ, որի միջով շրջանառվում է տաք օդ կամ գոլորշու:

Գոլորշի կամ օդը տարայի մեջ մղելով և մանոմետրի ցուցումները վերահսկելով՝ կոնտեյների ճնշումը կարգավորվում է։ Հիդրոլիզի գործընթացը սկսվում է 5 մթնոլորտ ճնշման տակ, բայց ամենաարդյունավետ ընթացքը 7–10 մթնոլորտ ճնշման դեպքում.

Այնուհետև, ինչպես արդյունաբերական արտադրության մեջ.

• մաքրել լուծույթը լիգնինից;
• մշակվում է կավիճի լուծույթով։

Դրանից հետո գլյուկոզայի լուծույթը նստեցնում և խմորում է խմորիչի ավելացումով։

Խմորում և թորում

Գլյուկոզայի լուծույթում խմորման համար ավելացնել սովորական խմորիչորոնք ակտիվացնում են խմորման գործընթացը:

Այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է ինչպես ձեռնարկություններում, այնպես էլ տնային պայմաններում թեփից ալկոհոլի արտադրության մեջ:

Խմորման ժամանակը 5–15 օր, կախված՝

• օդի ջերմաստիճանը;
• փայտի տեսակները.

Ֆերմենտացման գործընթացը վերահսկվում է ածխածնի երկօքսիդի փուչիկների առաջացման քանակով:

Ֆերմենտացման ժամանակ տեղի է ունենում նման քիմիական գործընթաց՝ գլյուկոզան nC6H12O6 բաժանվում է.

• ածխածնի երկօքսիդ (2CO2);
• ալկոհոլ (2C2H5OH):

Խմորման ավարտից հետո նյութը թորված է- տաքացնել մինչև 70–80 աստիճան ջերմաստիճան և սառեցնել արտանետվող գոլորշին:

Այս ջերմաստիճանում գոլորշիացնել լուծույթից.

• սպիրտներ;
• եթերներ,

մինչդեռ ջուրը և ջրում լուծվող կեղտը մնում են:

• գոլորշու սառեցում;
• ալկոհոլի խտացում

օգտագործել կծիկընկղմված սառը ջրի մեջ կամ սառը օդով սառեցված:

Համար ուժի ավելացում պատրաստի արտադրանքայն թորում են ևս 2-4 անգամ՝ աստիճանաբար իջեցնելով ջերմաստիճանը մինչև 50-55 աստիճան։

Ստացված արտադրանքի ուժը որոշվում է սպիրտաչափովորը գնահատում է նյութի տեսակարար կշիռը։

Թորման արտադրանքը կարող է օգտագործվել որպես կենսավառելիք առնվազն 80% ուժով. Ավելի քիչ ուժեղ արտադրանքը չափազանց շատ ջուր ունի, ուստի տեխնիկան դրա վրա անարդյունավետ կաշխատի:

Թեև թեփից ստացված ալկոհոլը շատ նման է լուսնաշողին, դրա չի կարող օգտագործվել խմելու համարուժեղ թույն հանդիսացող մեթանոլի բարձր պարունակության պատճառով։ Բացի այդ, մեծ քանակությամբ ֆյուզելային յուղերը փչացնում են պատրաստի արտադրանքի համը։

Մեթանոլից մաքրվելու համար դուք պետք է.

• առաջին թորումն իրականացվում է 60 աստիճան ջերմաստիճանում.
• քամել ստացված արտադրանքի առաջին 10%-ը:

Թորումից հետո մնում են.

• ծանր տորպենտինի ֆրակցիաներ;
• խմորիչ զանգված, որը կարող է օգտագործվել ինչպես գլյուկոզայի հաջորդ խմբաքանակի խմորման, այնպես էլ կերային խմորիչի արտադրության համար։

Նրանք ավելի սննդարար և առողջարար են, քան ցանկացած հացահատիկային մշակաբույսերի հատիկները, ուստի դրանք հեշտությամբ գնվում են խոշոր և մանր անասուններ բուծող ֆերմաների կողմից:

Կենսավառելիքի կիրառում

Բենզինի համեմատ կենսավառելիքները (վերամշակված թափոններից պատրաստված ալկոհոլ) ունեն և՛ առավելություններ, և՛ թերություններ:

Այստեղ Հիմնական առավելությունները.

• բարձր (105-113) օկտանային թիվը;
• ցածր այրման ջերմաստիճան;
• ծծմբի բացակայություն;
• ավելի ցածր գին.

Բարձր օկտանային թվի պատճառով. բարձրացնել սեղմման գործակիցը, բարձրացնելով շարժիչի հզորությունը և արդյունավետությունը:

Ավելի ցածր այրման ջերմաստիճան.

• մեծացնում է ծառայության ժամկետըփականներ և մխոցներ;
• նվազեցնում է շարժիչի ջերմությունըառավելագույն հզորության ռեժիմում:

Ծծմբի, կենսավառելիքի բացակայության պատճառով չի աղտոտում օդըԵվ չի նվազեցնում ծառայության ժամկետը Շարժիչի յուղ , քանի որ ծծմբի օքսիդը օքսիդացնում է նավթը՝ վատթարացնելով նրա բնութագրերը և նվազեցնելով ռեսուրսը։

Զգալիորեն ցածր գնի պատճառով (բացառությամբ ակցիզների) կենսավառելիքը խնայում է ընտանեկան բյուջեն։

Կենսավառելիքներն ունեն սահմանափակումներ:

• ագրեսիվություն ռետինե մասերի նկատմամբ;
• վառելիքի/օդի զանգվածի ցածր հարաբերակցությունը (1:9);
• թույլ գոլորշիացում.

կենսավառելիք վնասել ռետինե կնիքները, հետևաբար, շարժիչը սպիրտով աշխատելու փոխակերպման ժամանակ բոլոր ռետինե կնիքները փոխվում են պոլիուրեթանային մասերի:

Վառելիք-օդի ավելի ցածր հարաբերակցության պատճառով կենսավառելիքի նորմալ շահագործումը պահանջում է վառելիքի համակարգի վերակազմավորում,այն է՝ կարբյուրատորում ավելի մեծ շիթերի տեղադրում կամ ներարկիչի կարգավորիչի թարթում։

Ցածր գոլորշիացման պատճառով Սառը շարժիչը գործարկելու դժվարությունպլյուս 10 աստիճանից ցածր ջերմաստիճանում:

Այս խնդիրը լուծելու համար կենսավառելիքը նոսրացնում են բենզինով 7:1 կամ 8:1 հարաբերակցությամբ:

1:1 հարաբերակցությամբ բենզինի և կենսավառելիքի խառնուրդով աշխատելու համար շարժիչի փոփոխություն չի պահանջվում:

Եթե ​​ալկոհոլն ավելի շատ է, ապա ցանկալի է.

• փոխարինել բոլոր ռետինե կնիքները պոլիուրեթանով;
• մանրացնել մխոցի գլուխը:

Սեղմման գործակիցը մեծացնելու համար անհրաժեշտ է մանրացնել, ինչը թույլ կտա գիտակցել ավելի բարձր օկտան. Առանց նման փոփոխության, շարժիչը կկորցնի հզորությունը, երբ բենզինին ալկոհոլ ավելացնեն:

Եթե ​​կենսավառելիքն օգտագործվում է էլեկտրական գեներատորների կամ կենցաղային բենզինային տեխնիկայի համար, ապա ցանկալի է ռետինե մասերը փոխարինել պոլիուրեթանայինով։

Նման սարքերում գլխի հղկումը կարող է չեղարկվել, քանի որ էներգիայի փոքր կորուստը փոխհատուցվում է վառելիքի մատակարարման ավելացմամբ: Բացի այդ, անհրաժեշտ է վերակարգավորել կարբյուրատորը կամ ներարկիչը, դա կարող է անել վառելիքի համակարգերի ցանկացած մասնագետ։

Կենսավառելիքի օգտագործման և դրա վրա աշխատելու համար շարժիչների փոփոխության մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար կարդացեք այս հոդվածը (Կենսավառելիքի օգտագործումը):

Առնչվող տեսանյութեր

Թե ինչպես կարելի է թեփից ալկոհոլ պատրաստել, կարող եք տեսնել այս տեսանյութում.

եզրակացություններ

Ալկոհոլի արտադրություն թեփից. դժվար գործընթաց , որը ներառում է բազմաթիվ գործողություններ։

Եթե ​​կան էժան կամ անվճար թեփ, ապա բիովառելիք լցնելով ձեր մեքենայի բաքի մեջ, շատ բան կխնայեք, քանի որ դրա արտադրությունը բենզինից շատ ավելի էժան է։

Այժմ դուք գիտեք, թե ինչպես կարելի է ալկոհոլ ստանալ թեփից, որն օգտագործվում է որպես կենսավառելիք և ինչպես կարող եք դա անել տանը:

Նաև գիտեի՞ք դրա մասին ենթամթերքներորոնք առաջանում են թեփը կենսավառելիքի վերածելու ժամանակ։ Այս ապրանքները կարող են վաճառվել նաև փոքր, բայց այնուամենայնիվ շահույթով:

Դրա շնորհիվ դառնում է թեփից կենսավառելիքի բիզնեսը բարձր շահավետ, հատկապես եթե վառելիք եք օգտագործում ձեր սեփական տրանսպորտի համար և ակցիզ չեք վճարում ալկոհոլի վաճառքի համար։

հետ շփման մեջ

Հոդվածներ Նկարներ Սեղաններ Կայքի մասին Русский

Փայտի սպիրտ

Նախկինում մեթանոլը ստանում էին փայտի չոր թորման միջոցով (այստեղից էլ նրա անվանումը՝ փայտի սպիրտ): Այն օգտագործվում է որպես լուծիչ և տարբեր օրգանական սինթեզների համար՝ ստանալով ֆորմալդեհիդ, որոշ ներկանյութեր, ֆոտոռեակտիվներ, դեղագործական միջոցներ։

Թեփից ստացված հիդրոլիզի սպիրտում կարող է լինել մեթիլ սպիրտի խառնուրդ։ Այս աղտոտումը անընդունելի է, քանի որ մեթիլ սպիրտը շատ թունավոր է և որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում կարող է հանգեցնել ծանր թունավորման և կուրության: Որպես աղտոտվածություն ալկոհոլի մեջ, կարող են լինել դաբաղանյութեր, եթե ալկոհոլը պահվել է կաղնե տակառներում:

Երկար ժամանակ մեթիլ սպիրտ (մեթանոլ) ստացվել է փայտի չոր թորման ժամանակ արձակված ջրային թորումից (այստեղից էլ անվանումը՝ փայտի սպիրտ)։ Ալկոհոլի եկամտաբերությունն այս դեպքում կախված է փայտի տեսակից և տատանվում է 3-6 կգ մեկ խորանարդ մետր չոր փայտի վրա: 1933 թվականին ԽՍՀՄ-ում գործարկվեց սինթեզ գազից մեթիլ սպիրտի արտադրության առաջին բլոկը, որը ներկայումս ստացվում է դրա 90%-ից ավելին։ Մեթիլ սպիրտը կարևոր հումք է ֆորմալդեհիդի, դիմեթիլ սուլֆատի, հակաթակային խառնուրդների, արգելակիչների, հակասառեցման, մեթիլամինի, ակրիլաթթվի մեթիլ էսթերի, լաքերի, ներկերի և այլ ապրանքների արտադրության համար: Իր մաքուր տեսքով այն օգտագործվում է որպես շարժիչի վառելիքի հավելում և որպես լուծիչ:

Ցելյուլոզայի հիդրոլիզը, որը այլ կերպ կոչվում է սախարիֆիկացիա, ցելյուլոզայի շատ կարևոր հատկություն է, այն թույլ է տալիս թեփից և թրթուրներից ստանալ գլյուկոզա, իսկ վերջինիս խմորմամբ՝ էթիլային սպիրտ։ Փայտից ստացված էթիլային ալկոհոլը կոչվում է հիդրոլիտիկ։

Հետևաբար, փայտի թորման գործարանների մեծ մասը ստանում է հում փայտի սպիրտի մեջ պարունակվող մեթիլ սպիրտի և ացետոնի միայն մի մասը՝ որպես մաքուր մեթիլ սպիրտ և մաքուր ացետոն: Մնացած զգալի մասը առաջին և միջին կտրվածքների տեսքով, որոնք ստացվում են սյուներում սովորական ձևով, այսինքն՝ առանց ջրի և գոլորշու ներմուծման, խառնվում են իրար և ստացվում է փայտի սպիրտ դենատուրացիայի համար։ Մեթանոլի տարանջատումը ացետոնից այստեղ նկարագրված ձևով, որի շնորհիվ այս տարանջատումը տեղի է ունենում գրեթե քանակապես, զգալի ֆինանսական առավելություն է տալիս օգտագործվող այլ բույսերի նկատմամբ:

Մեթիլ սպիրտ (մեթանոլ, փայտի սպիրտ) CH3OH-ը բնորոշ հոտով անգույն հեղուկ է, ցանկացած հարաբերակցությամբ խառնվում է ջրի հետ, լավ լուծիչ է շատ օրգանական նյութերի համար, այրվում է գունատ բոցով։ Մ.ս. շատ թունավոր, փոքր չափաբաժիններով առաջացնելով կուրություն, մեծ չափաբաժիններով մահ: Արդյունաբերության մեջ մեթիլ սպիրտը ստացվում է երկու եղանակով՝ փայտի չոր թորման միջոցով (այդ պատճառով էլ կոչվում է փայտի սպիրտ) և սինթետիկ CO-ից և H2-ից՝ կատալիզատորի առկայությամբ (օրինակ՝ ցինկի օքսիդ ZnO), 300-600 ջերմաստիճանում։ ° C և 5-10 Պա ճնշում (CO + C- 2Hg \u003d CH3OH): Մ.ս. օգտագործվում է որպես հումք ֆորմալդեհիդի (ֆորմալդեհիդ) արտադրության և այլ օրգանական նյութերի սինթեզի, ներկերի և լաքերի արտադրության համար։

Մեթիլ սպիրտ (մեթանոլ) CH3OH, որը նաև կոչվում է փայտի սպիրտ (ըստ դրա ստացման հին եղանակի՝ փայտի չոր թորման միջոցով), անգույն հեղուկ է, որը եռում է 64,7 ° C-ում: Ունի ալկոհոլի բնորոշ հոտ, այրվում է գունատ բոցով։ . Մեթիլային սպիրտը շատ թունավոր է։ Բերան ընդունելու դեպքում այն ​​առաջացնում է ուժեղ թունավորում, որն ուղեկցվում է տեսողության կորստով, որը կարող է մահացու լինել։

Օրգանական նյութերի ստացման առաջին աղբյուրները եղել են կենդանական և բուսական X օրգանիզմները՝ նրանց կենսագործունեության արգասիքները։ Յուրաքանչյուր կենդանի օրգանիզմ մի տեսակ քիմիական լաբորատորիա է, որտեղ իրականացվում են ինչպես սինթեզի, այնպես էլ քայքայման գործընթացները։ Բուսական օրգանիզմներում բարդ օրգանական նյութերը (ֆոտոսինթեզ) սինթեզվում են պարզ սկզբնական նյութերից (ածխաթթու գազ, ջուր) արեգակնային էներգիայի ազդեցությամբ։ Կենդանական օրգանիզմներում, ընդհակառակը, բարդ օրգանական նյութերը (շաքարներ, սպիտակուցներ, ճարպեր) քայքայվում են ավելի պարզների, դրանցից ոմանք կարծես այրվում են, էներգիա են տալիս և վերածվում CO2 և H2O, բայց միևնույն ժամանակ՝ հատուկ սպիտակուցներ։ իսկ ճարպերը նույնպես սինթեզվում են օրգանիզմում.եւ այլ նյութեր. Բուսական աշխարհը օրգանական նյութերի հիմնական արտադրողն է։ Այս առումով առանձնահատուկ տեղ են զբաղեցնում ծառերը։ Փայտը և դրանից ստացված ցելյուլոզն ու լիգնինը արժեքավոր հումք են քիմիական վերամշակման համար: Օրինակ՝ փայտի չոր թորումը վաղուց օգտագործվել է օրգանական միացություններ ստանալու համար, ինչպիսիք են քացախաթթուն, մեթիլ սպիրտ (փայտի սպիրտ), ացետոն և ֆենոլներ։

Մինչև XIX դարի կեսերը։ օրգանական նյութերի վերամշակման պրակտիկան դուրս չէր գալիս նրանում պարունակվող արժեքավոր արտադրանքի արդյունահանումից բուսական և կենդանական հումքից (օրինակ՝ ներկանյութեր, շաքարներ, դաբաղանյութեր և այլն): Դրանք մեկուսացնելու համար օգտագործվել են հումքի մշակման ամենապարզ մեխանիկական և ջերմային պրոցեսները՝ մանրացնել, լուծվել, զտել, սեղմել, գոլորշիացնել, թորել և այլն։ Կենսաքիմիական պրոցեսները (մասնավորապես՝ խմորումը) օգտագործվել են ալկոհոլ, քացախաթթու և մի քանի այլ տեսակներ ստանալու համար։ օրգանական նյութեր. Որոշ օրգանական արտադրանքներ մեկուսացվել են բնական հումքի ջերմային տարրալուծումից: Այսպիսով, փայտի չոր թորման ժամանակ փայտածուխի հետ միասին ստացվել է քացախաթթու, փայտի սպիրտ, խեժ։

Հում (չզտված) խեժի ֆրակցիաները թեթև և ծանր յուղերի բարդ խառնուրդներ են, որոնք օգտագործվում են փայտի ներծծման և բժշկական նպատակներով: Խեժի թորման ժամանակ մնացորդի մեջ սկիպիդար է ստացվում։ Ծանր նավթի ֆրակցիան վերամշակվում է կրեոզոտի: Այս ապրանքի հիմնական բաղադրիչը գուայակոլն է, որն օգտագործվում է դեղագործական արդյունաբերության մեջ որպես հակասեպտիկ: Պիրոլիզային խեժի ֆենոլային բաղադրիչները կարող են օգտագործվել նաև նրբատախտակի կապող նյութերի արտադրության մեջ: Փայտի ալկոհոլը պարունակում է մոտ 60% մեթանոլ և տարբեր կեղտեր (տես 12.5): Այն օգտագործվում է որպես լուծիչ և էթանոլի դենատուրացիայի համար։ Փայտի քացախի ֆրակցիայից (տես 12.5) կարելի է ստանալ մաքուր քացախաթթու և սննդի քացախ։ Զտված արտադրանք ձեռք բերելու կամ չստանալու որոշումը կախված է տնտեսական նկատառումներից և բնապահպանական պահանջներից: Չխտացող գազերը, որոնք բաղկացած են ածխածնի երկօքսիդից և մոնօքսիդից, ջրածնից, մեթանից և այլ ածխաջրածիններից (կալորիականությունը մոտ 8,9 ՄՋ/մ), օգտագործվում են փայտի նախնական չորացման համար և որպես հակադարձ մաքրող գազ:

Արդյունաբերության մեջ մեթիլ սպիրտ նախկինում ստանում էին փայտի չոր թորման միջոցով, այստեղից էլ նրա անվանումը՝ փայտի սպիրտ։ Երբ փայտը տաքացվում է առանց օդի մուտքի, ցելյուլոզը և այլ նյութեր քայքայվում են, մասնավորապես, բարդ նյութը՝ ցելյուլոզայի ուղեկիցը՝ լիգնինը: Արդյունքում առաջանում են տարբեր գազային, հեղուկ և պինդ արգասիքներ, այդ թվում՝ մեթիլ սպիրտ։ Այսպիսով ստացված մեթիլ սպիրտը միշտ պարունակում է քացախաթթվի, ացետոնի և այլ օրգանական նյութերի կեղտեր։

Մեթիլ սպիրտ. Մեթիլ սպիրտը (այլ անվանումներն են՝ մեթանոլ, կարբինոլ, փայտի սպիրտ) ամենապարզ միահիդրիկ սպիրտն է՝ անգույն, հեշտությամբ շարժվող հեղուկ։ Ուժեղ թույն (կլանումը առաջացնում է կուրություն, մեծ չափաբաժիններով՝ մահ): Արտադրության ժամանակակից մեթոդ՝ ածխածնի մոնօքսիդից և ջրածնից կատալիտիկ սինթեզ (ջերմաստիճանը 300-400 C, ճնշում 250-500 ատմ, կատալիզատոր՝ ցինկի օքսիդ)

Մեթիլային սպիրտը նախկինում ստանում էին փայտի կործանարար թորման արդյունքում և այդ պատճառով երբեմն կոչվում էր փայտի սպիրտ: Այն թունավոր նյութ է, և դրա օգտագործումը հանգեցնում է կուրության և մահվան։ Մեթիլ սպիրտն օգտագործվում է որպես լուծիչ, ինչպես նաև օգտագործվում է այլ օրգանական միացություններ ստանալու համար։

Աղյուսակում. Աղյուսակ 38-ը ցույց է տալիս ռեկտիֆիկացման համար ստացված բոլոր ալկոհոլի տեսակարար կշիռը 100%-ով, մաքուր սպիրտային տեսակների մեջ, որոնք ստացվել են չմշակված սպիրտի ռեկտիֆիկացիայի արդյունքում և վերամշակվել նախքան ածուխով, կաուստիկ սոդայով կամ կալիումի պերմանգանատով մաքրումը աղյուսակում: 39 - առաջին դասարանի ստացված շտկված սպիրտների հիմնական բնութագրերը. Ներկայացված աղյուսակներում 1 համարի սյունակները վերաբերում են հում չմշակված սպիրտից ստացված ռեկտիֆիկացված սպիրտին 2 - ածուխով մշակված 3 - կաուստիկ սոդայով մշակված 4 - կալիումի պերմանգանատով մշակված:

Փայտի չոր թորումից ստացվում է որոշակի քանակությամբ մեթիլ սպիրտ, ուստի մեթանոլի անվանումներից մեկը փայտի սպիրտ է։ Սա ամենաշատն է հին ճանապարհստանալով այն։

Ցնդող բաղադրիչները բաժանվում են թորման միջոցով՝ ստանալու համար հում մթերքներ. Այսպիսով, փայտի սպիրտային բաժինը բաղկացած է ջրից, 45% մեթանոլից, 7% ացետոնից, 5% մեթիլացետատից, 3% ացետալդեհիդից և փոքր քանակությամբ ալիլային սպիրտից, մեթիլֆորմատից, ֆուրանից և ֆուրֆուրալից։ Փայտի քացախի ֆրակցիան պարունակում է հիմնականում քացախաթթու, ինչպես նաև պրոպիոնային, բուտիրային և այլ թթուներ։ Խեժի ֆրակցիայի հիմնական բաղադրիչներն են կրեզոլը, գուայակոլը, այլ ֆենոլները և ֆենոլային եթերները։

Մեթիլային սպիրտ առաջանում է նաև փայտի չոր թորման ժամանակ, ինչի պատճառով այն կոչվում է նաև փայտի սպիրտ։ Օգտագործվում է որպես լուծիչ, ինչպես նաև այլ օրգանական նյութեր ստանալու համար։

Հագեցած միահիդրիկ սպիրտների հոմոլոգ շարքի առաջին ներկայացուցիչը՝ մեթիլային սպիրտ (մեթանոլ) CH3OH, նախկինում հաճախ անվանում էին փայտի սպիրտ։ Այս անվան ծագումը կապված է փայտի չոր թորման միջոցով մեթիլ սպիրտ ստանալու հնագույն մեթոդի հետ։ Ներկայումս մեթանոլը ստացվում է բացառապես սինթետիկ եղանակով՝ ածխածնի մոնօքսիդի և ջրածնի խառնուրդը 350°C և 250 ատմ ջերմաստիճանում ցինկի, քրոմի և այլ մետաղների խառնուրդից բաղկացած կատալիզատորի վրայով անցնելով։

Մեթիլ սպիրտ. Մեթիլ սպիրտը (այլ անվանումներն են՝ մեթանոլ, կարբինոլ, փայտի սպիրտ) ամենապարզ միահիդրիկ սպիրտն է՝ անգույն հեղուկ։ Ուժեղ թույն (կլանումը առաջացնում է կուրություն, ավելի բարձր չափաբաժիններով՝ մահ): Պատրաստման ժամանակակից մեթոդը ածխածնի (II) օքսիդից և ջրածնից կատալիտիկ սինթեզն է [ջերմաստիճանը 250 ° C, ճնշում 7 ՄՊա, կատալիզատորը՝ ցինկի և պղնձի (II) օքսիդների խառնուրդ]

Փայտի չոր թորման ժամանակ խեժային ջրի մեջ քացախաթթու է հավաքվում։ Քացախաթթուն փայտի սպիրտից և ացետոնից առանձնացնելու համար այն չեզոքացնում են կրաքարի միջոցով, արդյունքում ստացված կալցիումի ացետատը, այսպես կոչված, քացախային փոշին, քայքայվում է աղաթթվով կամ ծծմբաթթվով։

Բացի այս անուններից, որոշ սպիրտներ ունեն նաև էմպիրիկ անուններ, որոնք կապված են այս կամ այն ​​հայտնաբերման պատմության հետ. բնական արտադրանքՕրինակ՝ մեթիլ սպիրտը հաճախ անվանում են փայտի սպիրտ, քանի որ այն ստացվում է փայտի չոր թորումից, էթիլային սպիրտը կոչվում է գինու սպիրտ, քանի որ այն առաջին անգամ հայտնաբերվել է խաղողի գինու մեջ և այլն։

Մեթիլային սպիրտ կամ մեթանոլ, CH3OH (նաև փայտի սպիրտ կամ կարբինոլ) ստացվում է սպիրտներ ստանալու ընդհանուր մեթոդներից որևէ մեկով։ Սակայն երկար տարիներ դրա միակ աղբյուրը փայտի չոր թորումն էր։ Ջրային շերտը, որը ստացվում է փայտի խեժի հետ միասին՝ առանց օդի մուտքի փայտը դանդաղ տաքացնելով, պարունակում է 1-2% մեթիլ սպիրտ և, բացի այդ, շատ քացախաթթու (10%) և մի փոքր ացետոն (0,5%)։ Քացախաթթուառանձնացվում է կրաքարի մշակմամբ, որից հետո մեթիլ սպիրտը մաքրվում է ֆրակցիոն թորման և այլ մեթոդներով։

Երկար ժամանակ քիմիկոսները օրգանական նյութերն անվանում էին ըստ պատահական հատկանիշների։ Ամենից հաճախ այս անունները արտացոլում էին նյութերի ծագումը (մորիկ, խնձորաթթուներ, գինու թթուներ, կաթնային շաքար, գինու և փայտի սպիրտներ և այլն), երբեմն պատրաստման եղանակը (պիրուվիթթու), երբեմն էլ հետազոտողի անունը (օրինակ՝ Միխլերի կետոն)։ Այս պատահական անունները, որոնք չեն արտացոլում օրգանական նյութերի մոլեկուլների կառուցվածքը, կոչվում են տրիվիալ, իսկ այդ անվանումների համակարգը կոչվում է տրիվիալ նոմենկլատուրա։ Այս անունները դեռ օգտագործվում են այսօր, հատկապես երբ խոսքը վերաբերում է ծանոթ և հաճախ օգտագործվող ռեակտիվներին:

Մեթիլ սպիրտ, մեթանոլ, փայտի սպիրտ։ Անգույն հեղուկ, bp, 64,5°, հեշտությամբ լուծվող ջրում։ Լայնորեն կիրառվում է լաբորատոր աշխատանքներում՝ որպես լուծիչ, ինչպես նաև մի շարք օրգանական սինթեզներում (ֆորմալդեհիդի ստացում, մեթիլացման ռեակցիա և այլն)։ Այն խիստ թունավոր է և առաջացնում է ծանր թունավորումներ։ Մեթիլ սպիրտի հետ մշտական ​​աշխատանքի դեպքում նրա գործողության աստիճանական (կուտակային) աճը վտանգավոր է։ Բացի թմրամիջոցի ազդեցությունից, մեթիլ սպիրտը օրգանական վնաս է հասցնում տեսողական նյարդին և ցանցաթաղանթին, հետևաբար մեթիլ սպիրտով թունավորվելու դեպքում կարող է առաջանալ տեսողության ամբողջական կամ մասնակի կորուստ։ Մեթիլ սպիրտ ընդունելիս մահացու չափաբաժինը 30 գ է, ծանր թունավորումներ կարող են առաջանալ 5-10 գ ընդունելու դեպքում։

Ինչպես երևում է ներկայացված տվյալներից, վերամշակված և չմշակված հում սպիրտից ստացված I կարգի ռեկտիֆիկացված սպիրտները համի և հոտի, ամրության, ֆուրֆուրալի, ալդեհիդների և ֆյուզելային յուղի պարունակությամբ ունեն նույն կամ համանման հատկանիշներ: (Ակնհայտ է, որ ալկոհոլի բնութագրերին, որոնք նշված են ոչ և հետքեր բառերով, պետք է զգուշությամբ վերաբերվել՝ հասկանալով, որ վերլուծությունն իրականացվել է արդյունաբերական արտադրության պայմաններում, ուսումնասիրություններն իրականացվել են Չեռնիգովի Բախմաչսկի թորման գործարանում։ գավառ.) ածուխով և կաուստիկ սոդայով մշակված, եթերների և թթուների պարունակությունը ավելի ցածր է, քան մյուս երկու սպիրտները։ Նրանք ունեն նաև զգալիորեն ավելի լավ Լանգի ինդեքս (տե՛ս էջ 216-218): Ուղղված արդյունք

Հիմնական պիրոգենետիկ պրոցեսն ընտրվել է փայտածուխ արտադրելու համար, որն ավելի քիչ է և ճիշտ արտադրանքքան փայտի գեներատոր գազը։ Ցածր և բարձր ջերմաստիճաններում ձևավորված պիրոլիզի արտադրանքների ամենամեծ տեսականի ստանալու համար տարրալուծման գործընթացն իրականացվում է երկու փուլով: Նախ, փայտը ենթարկվում է նախնական պիրոլիզի հեղուկ ջերմային կրիչում (դիզելային վառելիք) 275 ° ջերմաստիճանում և ստացվում է թթուների մեծ մասը, այսպես կոչված փայտի սպիրտում ներառված ցածր եռացող արտադրանքը և խեժերը: Նախնական պիրոլիզի արդյունքում ձևավորված շագանակագույն փայտը (տես էջ 37) ենթարկվում է երկրորդային պիրոլիզի 600-700 ° ջերմաստիճանում պինդ հովացուցիչ նյութով ( փայտածուխ) և Ստացեք նստեցնող խեժ պարունակող թեթև գազ և հեղուկ՝ ցածր եռացող ֆենոլների, հավելյալ քանակությամբ թթուների և ածուխի բարձր պարունակությամբ։ Վերջինս ունի ցածր ցնդող պարունակություն և ակտիվության բարձրացում։

Սֆոյով մաքրված փայտի սպիրտը պետք է լինի և մնա ալկալային, նախքան դրա հիեր-գոեկը սկսելը: Եթե ​​այն ալկալային չէ, ապա դրանից ստացված մաքուր մեթիլ սպիրտը կդառնա դեղին, հաճախ նույնիսկ մի քանի թորումներից հետո։ Եթե ​​կրաքարի լուծույթով մաքրումը կատարվում է զգույշ, ապա 1 ժամ նստած փայտի սպիրտը մեկուսացված է 2 ժամ նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթով թափահարելով: մեջ 1.3 ացետոն

Անվանակարգ. Հագեցած միահիդրային սպիրտների հոմոլոգ շարքի առաջին անդամը նախկինում ստացվել է փայտի չոր թորման միջոցով, և, հետևաբար, ստացված սպիրտն անվանվել է փայտի սպիրտ կամ կարբինոլ։ Հաջորդ անդամը՝ С2Н5ОН, ալքիմիկոսներն անվանել են գինու սպիրտ։

Մեթանից ֆորմալդեհիդ ստանալու հարցի վերաբերյալ կա արտոնագրային ընդարձակ գրականություն։ Օքսիդացման գործընթացը սկսվում է այստեղ բարձր ջերմաստիճանում (500-600 °), որը հետագայում ապահովվում է հենց ռեակցիայի ջերմությամբ՝ իր հաջող հոսքի համար, որոշ հեղինակներ խորհուրդ են տալիս օգտագործել ճնշում, ինչպես նաև կատալիզատորներ (Cu, Ge, N1): , Co). Ֆորմալդեհիդը լայնորեն օգտագործվում է որպես ախտահանիչ և հակասեպտիկ քիմիական տեխնոլոգիայի մեջ, այն լայնորեն օգտագործվում է օրգանական ներկերի (մագենտա և այլն), արհեստական ​​խեժերի (բակելիտ և այլն) արտադրության համար։ Տեխնիկապես ֆորմալդեհիդը դեռևս ստանում են փայտի օքսիդացումից։ ալկոհոլ.

Տես էջերը, որտեղ նշված է տերմինը Փայտի սպիրտ:                               Organic Chemistry Book 1 Edition 2 (1975) -- [

Սիբիրցի գիտնականներն աշխատում են հայրենական կենսաէթանոլի արտադրության տեխնոլոգիայի վրա

Խորհրդային տարիներին, ով դեռ հիշում է, շատ էին կատակում թեփից պատրաստված ալկոհոլի մասին։ Խոսակցություններ էին պտտվում, որ պատերազմից հետո էժանագին օղի են պատրաստում հենց «թեփ» ալկոհոլի հիման վրա։ Ժողովրդի մեջ այս ըմպելիքն անվանվել է «բիծ»:

Ընդհանուր առմամբ, թեփից ալկոհոլի արտադրության մասին խոսակցությունները ծագել են, իհարկե, ոչ զրոյից։ Նման ապրանք իրականում արտադրվել է։ Այն կոչվում էր «հիդրոլիտիկ սպիրտ»։ Դրա արտադրության հումքը իսկապես թեփն էր, ավելի ճիշտ՝ անտառային արդյունաբերության թափոններից արդյունահանվող ցելյուլոզը։ Խիստ գիտականորեն խոսելով՝ ոչ պարենային բուսական նյութերից: Կոպիտ հաշվարկներով՝ 1 տոննա փայտից կարելի էր ստանալ մոտ 200 լիտր էթիլային սպիրտ։ Սա ենթադրաբար հնարավորություն է տվել փոխարինել 1,5 տոննա կարտոֆիլը կամ 0,7 տոննա հացահատիկը։ Արդյո՞ք նման ալկոհոլը օգտագործվել է խորհրդային թորման գործարաններում, հայտնի չէ: Այն արտադրվել է, իհարկե, զուտ տեխնիկական նպատակներով։

Պետք է ասել, որ օրգանական թափոններից տեխնիկական էթանոլի արտադրությունը վաղուց գրգռել է գիտնականների երևակայությունը։ Դուք կարող եք գտնել 19-րդ դարի գրականություն, որտեղ քննարկվում են հումքի լայն տեսականի, այդ թվում՝ ոչ պարենային, ալկոհոլ ստանալու հնարավորությունները։ 20-րդ դարում այս թեման հնչում էր նոր թափով։ 1920-ականներին Խորհրդային Ռուսաստանի գիտնականները նույնիսկ առաջարկեցին ալկոհոլ պատրաստել… կղանքից: Նույնիսկ Դեմյան Բեդնիի մի ժիր բանաստեղծություն կար.

Դե, ժամանակը եկել է
Ամեն օր հրաշք է.
Օղին քշում են խայտառակությունից -
Երեք լիտր մեկ պոդի համար:

Ռուսական միտքը կհորինի
Ի նախանձ ամբողջ Եվրոպայի -
Շուտով օղին կհոսի
Բերանի մեջ հենց էշից...

Սակայն կղանքով գաղափարը մնաց կատակի մակարդակի. Բայց ցելյուլոզին լուրջ էին վերաբերվում։ Հիշեք, որ «Ոսկե հորթը» ֆիլմում Օստապ Բենդերը օտարերկրացիներին պատմում է «Աթոռակ լուսնի լույսի» բաղադրատոմսի մասին: Փաստն այն է, որ ցելյուլոզով նրանք այն ժամանակ արդեն «քիմիավորում» էին։ Ընդ որում, պետք է նշել, որ այն կարելի է արդյունահանել ոչ միայն անտառային արդյունաբերության թափոններից։ Ներքին գյուղատնտեսությունը տարեկան թողնում է ծղոտի հսկայական լեռներ. սա նաև ցելյուլոզայի հիանալի աղբյուր է: Մի վատնեք լավը: Ծղոտը վերականգնվող աղբյուր է, կարելի է ասել՝ անվճար:

Այս դեպքում կա միայն մեկ բռնում. Բացի անհրաժեշտ և օգտակար ցելյուլոզից, բույսերի լիգնացված մասերը (իսկ ծղոտը դրանցից մեկն է) պարունակում են լիգնին, ինչը բարդացնում է ողջ գործընթացը։ Լուծույթում հենց այս լիգնինի առկայության պատճառով գրեթե անհնար է նորմալ «մաշ» ստանալ, քանի որ հումքը սաքարացված չէ։ Լիգնինը խանգարում է միկրոօրգանիզմների զարգացմանը: Այդ իսկ պատճառով պահանջվում է «սնուցում»՝ սննդի նորմալ հումքի ավելացում։ Ամենից հաճախ այս դերը խաղում է ալյուրը, օսլան կամ մելասը:

Իհարկե, դուք կարող եք ազատվել lignin- ից: Ցելյուլոզայի և թղթի արդյունաբերության մեջ դա ավանդաբար արվում է քիմիական եղանակով, օրինակ՝ թթվային մշակմամբ: Միակ հարցն այն է, թե որտե՞ղ դնել այն: Սկզբունքորեն լավ պինդ վառելիք կարելի է ձեռք բերել լիգնինից: Լավ է այրվում։ Այսպիսով, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի Սիբիրյան մասնաճյուղի ջերմային ֆիզիկայի ինստիտուտը նույնիսկ համապատասխան տեխնոլոգիա է մշակել լիգնինի այրման համար։ Բայց, ցավոք, մեր միջուկի և թղթի արտադրությունից մնացած լիգնինը պիտանի չէ որպես վառելիք՝ իր պարունակած ծծմբի պատճառով (քիմիական մշակման հետևանքները): Եթե ​​այրենք, թթվային անձրեւ է գալիս։

Կան նաև այլ եղանակներ՝ հումքը վերամշակել գերտաքացած գոլորշով (լիգնինը հալվում է բարձր ջերմաստիճանում), արդյունահանում իրականացնել օրգանական լուծիչներով։ Որոշ տեղերում նրանք հենց դա են անում, բայց այս մեթոդները շատ թանկ են: Պլանային տնտեսության պայմաններում, որտեղ բոլոր ծախսերը հոգում էր պետությունը, հնարավոր էր այս կերպ աշխատել։ Սակայն շուկայական տնտեսության պայմաններում պարզվում է, որ խաղը, պատկերավոր ասած, մոմ չարժե։ Իսկ ծախսերը համեմատելիս պարզվում է, որ ավանդական պարենային հումքից արդյունաբերական սպիրտի (ժամանակակից բառերով ասած՝ կենսաէթանոլի) արտադրությունը շատ ավելի էժան է։ Ամեն ինչ կախված է նրանից, թե որքանով ունեք այդպիսի հումք։ Ամերիկացիներն, օրինակ, եգիպտացորենի գերարտադրություն ունեն։ Շատ ավելի հեշտ և շահավետ է ավելցուկն օգտագործել ալկոհոլի արտադրության համար, քան այն տեղափոխել այլ մայրցամաք։ Բրազիլիայում, ինչպես գիտենք, ավելցուկ կա շաքարեղեգօգտագործվում են նաև որպես հումք կենսաէթանոլի արտադրության համար։ Սկզբունքորեն աշխարհում այնքան էլ քիչ երկրներ չկան, որտեղ ալկոհոլը լցվում է ոչ միայն ստամոքսի, այլ նաև մեքենայի բաքի մեջ։ Եվ ամեն ինչ լավ կլիներ, եթե համաշխարհային որոշ հայտնի գործիչներ (մասնավորապես՝ Կուբայի առաջնորդ Ֆիդել Կաստրոն) չհակառակվեին գյուղատնտեսական արտադրանքի նման «անարդար» օգտագործմանը այն պայմաններում, երբ որոշ երկրներում մարդիկ տառապում են թերսնումից կամ նույնիսկ սովից մահանում։ .

Ընդհանրապես, բարեգործական ցանկությունները բավարարելով, կենսաէթանոլի արտադրության ոլորտում աշխատող գիտնականները պետք է որոնեն ոչ պարենային հումքի վերամշակման ավելի ռացիոնալ, ավելի առաջադեմ տեխնոլոգիաներ։ Մոտ տասը տարի առաջ Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Սիբիրյան մասնաճյուղի Պինդ մարմնի քիմիայի և մեխանոքիմիայի ինստիտուտի մասնագետները որոշեցին այլ ճանապարհով գնալ՝ այդ նպատակների համար օգտագործել մեխանոքիմիական մեթոդը: Հումքի հայտնի քիմիական վերամշակման կամ ջեռուցման փոխարեն սկսեցին կիրառել հատուկ մեխանիկական մշակում։ Ինչու են նախագծվել հատուկ ջրաղացներ և ակտիվացուցիչներ: Մեթոդի էությունը հետեւյալն է. Մեխանիկական ակտիվացման շնորհիվ ցելյուլոզը բյուրեղային վիճակից անցնում է ամորֆ վիճակի։ Սա հեշտացնում է ֆերմենտների աշխատանքը: Բայց այստեղ գլխավորն այն է, որ մեխանիկական մշակման գործընթացում հումքը բաժանված է տարբեր մասնիկների՝ տարբեր (ավելի բարձր կամ ցածր) լիգնինի պարունակությամբ։ Այնուհետև այս մասնիկների տարբեր աերոդինամիկական բնութագրերի շնորհիվ դրանք հեշտությամբ կարելի է առանձնացնել միմյանցից՝ օգտագործելով հատուկ սարքեր։

Առաջին հայացքից ամեն ինչ շատ պարզ է՝ մանրացնել, և վերջ: Բայց միայն առաջին հայացքից։ Եթե ​​ամեն ինչ իսկապես այդքան պարզ լիներ, ապա բոլոր երկրներում ծղոտն ու այլ բույսերի թափոնները կաղային։ Փաստորեն, այստեղ անհրաժեշտ է գտնել ճիշտ ինտենսիվությունը, որպեսզի հումքը բաժանվի առանձին հյուսվածքների։ Հակառակ դեպքում կհայտնվեք միապաղաղ զանգվածի հետ։ Գիտնականների խնդիրն այստեղ պարզապես անհրաժեշտ օպտիմալը գտնելն է։ Եվ այս օպտիմալը, ինչպես ցույց է տալիս պրակտիկան, բավականին նեղ է: Դուք նույնպես կարող եք չափազանցել: Դա, պետք է ասեմ, գիտնականի աշխատանք է՝ ոսկե միջինը բացահայտելու համար։ Ավելին, այստեղ անհրաժեշտ է հաշվի առնել տնտեսական ասպեկտները, մասնավորապես՝ մշակել տեխնոլոգիա, որպեսզի հումքի մեխանոքիմիական մշակման ծախսերը (որքան էլ այն էժան լինի) չազդի արտադրության արժեքի վրա:

Լաբորատոր պայմաններում արդեն տասնյակ լիտր հրաշալի սպիրտ է ստացվել։ Ամենատպավորիչն այն է, որ ալկոհոլը ստացվում է սովորական ծղոտից։ Եվ - առանց թթուների, ալկալիների և գերտաքացած գոլորշու օգտագործման: Այստեղ հիմնական օգնությունը ինստիտուտի մասնագետների նախագծած «հրաշք ջրաղացներն» են։ Սկզբունքորեն մեզ ոչինչ չի խանգարում անցնել արդյունաբերական նմուշներին։ Բայց դա այլ թեմա է։

Ահա այն՝ առաջին կենցաղային բիոէթանոլը ծղոտից: Դեռ շշերի մեջ: Կսպասե՞նք, մինչև տանկերով սկսեն արտադրել։

Ներկայումս շատ մարդիկ կարողանում են մեթանոլ ստեղծել նույնիսկ սեփական ձեռքերով տանը։ Այդ թվում՝ զբաղվում է թեփից ալկոհոլի պատրաստմամբ։ Հենց թեփից ալկոհոլի արտադրությունն է համարվում այսօր հայտնի բոլոր մյուս մեթոդներից ամենապարզն ու տնտեսականը: Միևնույն ժամանակ, դա բարդ և ժամանակատար է թվում միայն առաջին հայացքից։ Փաստորեն, այս գործընթացը կրկնելը բավականին պարզ կլինի նույնիսկ սկսնակի համար: Հիմնական բանը մեթիլային ալկոհոլի արտադրության բոլոր հիմնական սկզբունքներն իմանալն է, ինչպես նաև ընթացակարգի որոշ հնարքներ, որոնք մասնագետները բացահայտում են բոլորին: Տանը քննարկվող քիմիական նյութի արտադրության ստանդարտ տեխնոլոգիան սովորաբար բաղկացած է միանգամից մի քանի հիմնական քայլերից։ Սկզբից հացահատիկից ածիկ են ստանում, այնուհետև մի փոքր փչացած կարտոֆիլից մածուկ են եփում, ինչի արդյունքում օսլան մշակվում է։

Հաջորդ փուլը խմորումն է։ Դրա վրա արդեն խմորիչը ավելացվում է նախապես պատրաստված խառնուրդի մեջ։ Որքան բարձր լինի շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի արագ հնարավոր կլինի հաղթահարել քննարկված փուլը։ Բայց դա ի վիճակի է ինքնուրույն ավարտվել նույնիսկ նորմալ բնական պայմաններում։ Իհարկե, այն դեպքում, երբ ընտրվել է բարձրորակ խմորիչ։ Նախավերջին փուլը կոչվում է «թորում»։ Այն կարելի է անվանել ամենաաշխատատար և երկարատև: Այս փուլի համար միշտ պահանջվում է հատուկ ապարատ, որն, ի դեպ, ժամանակակից արհեստավորները հեշտությամբ պատրաստում են իրենց ձեռքերով։ Եվ վերջապես մնում է միայն մաքրություն։ Սա տնային պայմաններում ալկոհոլի արտադրության վերջին քայլն է: Ապրանքը գրեթե պատրաստ է, բայց չունի ցանկալի թափանցիկություն: Դրան հնարավոր կլինի հասնել ամենատարածված կալիումի պերմանգանատի օգնությամբ, որով հեղուկը թրմվում է 24 ժամ։ Եզրափակելով, մնում է միայն արտադրանքը զտել:

Քանի որ վերջերս տանը ալկոհոլի արտադրության համար պիտանի հանածո հումքի քանակությունը սկսել է աստիճանաբար նվազել, անհրաժեշտություն է առաջացել գտնել նոր տարբերակներ։ Ինչպես գիտեք, հացահատիկի պակաս կա, ուստի անհրաժեշտ էր դրան արժանի այլընտրանք գտնել։ Եվ դա արագ հայտնաբերվեց՝ դա թեփ է։ Այս հումքը ներկայումս ամենահասանելին է բոլորին։ Նրան գտնելը դժվար չէ։ Եվ վերջապես, թեփը էժան է: Իսկ որոշ դեպքերում դրանք նույնիսկ կարելի է գտնել անվճար։ Զարմանալի չէ, որ քննարկվող հումքը շատ տարածված է տանը ալկոհոլի արտադրության մեջ ներգրավված բոլորի շրջանում։ Ճիշտ է, այս նյութի արտադրությունը մարդուց պահանջում է որոշակի հմտություններ, ինչպես նաև որոշ լրացուցիչ սարքավորումների ձեռքբերում։

Առաջին հերթին պետք է թեփ պատրաստել։ Օրինակ՝ 1 կիլոգրամ օրիգինալ արտադրանք։ Շատ կարեւոր է, որ թեփը մանրակրկիտ մանրացված լինի։ Նախքան մեթանոլի արտադրությունը շարունակելը, դրանք պետք է մանրակրկիտ չորացվեն: Ավելի լավ է հրաժարվել այդ նպատակով օգտագործելուց վառարանև նմանատիպ այլ տարբերակներ: Բավական կլինի թեփը բարակ շերտով լցնել մաքուր թերթի վրա՝ մութ, լավ օդափոխվող տարածքում և թողնել այս տեսքով մի քանի օր։ Իհարկե, հումքը նույնպես չպետք է լինի կեղտ ու կեղտ։ Փորձագետները նշում են, որ կարծր փայտի թեփը լավագույնս համապատասխանում է այս գործընթացին: Բայց ավելի լավ է չօգտագործել հումք փշատերևներից:

Սառնարանի միջոցով, որի մեջ կիրականացվի սուբլիմացիա և էլեկտրոլիտ, որը կատարյալ է ծծմբաթթվի համար, խնամքով չորացրած թեփն ուղարկվում է հարմար կոլբայի կամ նմանատիպ այլ տարայի մեջ։ Նրանք պետք է լրացնեն այն մինչև ընդհանուր ծավալի 2/3-ը։ Հաջորդը, դուք պետք է տաքացնեք զանգվածը մինչև 150 աստիճան: Ավարտված հեղուկը սովորաբար ունենում է մի փոքր կապտավուն երանգ: Իհարկե, մի մոռացեք բարձրորակ կատալիզատորի օգտագործման մասին: Օրինակ, կարող եք օգտագործել ալյումինի օքսիդ - կորունդի մասեր: Հաջորդ չափաբաժինը կարող եք լցնել օգտագործված տարայի մեջ անմիջապես այն բանից հետո, երբ մեջի հեղուկը կսևանա։ Շատ կարևոր է շնչառական օրգանները պաշտպանել ռեսպիրատորով կամ հատուկ դիմակով։ Լավ է նաև մտածել դիմացկուն ձեռնոցների մասին: Սենյակը, որտեղ ալկոհոլը պատրաստվում է թեփից, պետք է լինի ընդարձակ և լավ օդափոխվող: Դուք չպետք է դա անեք խոհանոցում, քանի որ շուրջը ապրանքներ կան:

Պատրաստի նյութը կարող է օգտագործվել որպես վառելիք և ցանկացած այլ նմանատիպ նպատակների համար: Բայց խորհուրդ չի տրվում ստացված սպիրտն օգտագործել ներսում և օգտագործել դրանից ալկոհոլային խմիչքների հետագա պատրաստման համար։ Ընդամենը մեկ կիլոգրամ չոր թեփից կարելի է ստանալ մոտ կես լիտր (մի փոքր ավելի քիչ) պատրաստի մեթանոլ։

Այսօր բավականին շատ մարդիկ են զբաղվում տնական լիկյորների արտադրությամբ, սակայն որոշ խմիչքներ պահանջում են ալկոհոլային տարրի առկայություն։ Ալկոհոլի արտադրությունը տանը այնքան էլ աշխատատար չէ։ Դա անելու համար դուք պետք է իմանաք և հաշվի առնեք մեթիլ ալկոհոլի արտադրության որոշ ասպեկտներ և սկզբունքներ:

Մեթանոլի արտադրության համար առաջին հերթին անհրաժեշտ է հացահատիկի առկայությունը։ Հացահատիկային մշակաբույսերի դերում այս դեպքում կարող են հանդես գալ եգիպտացորենը, ցորենը։ Կարող եք նաև օգտագործել կարտոֆիլ և օսլա։ Բայց, ինչպես գիտեք, նյութի հետ փոխազդեցության դեպքում օսլան ոչ մի ռեակցիա չի տալիս։ Քիմիական տարր արտադրելու համար օգտագործվում է շուգարինգի մեթոդը։ Իսկ շաքարավազի համար անհրաժեշտ են որոշակի ֆերմենտներ, դրանք առկա են ածիկի մեջ։ Առանց քիմիական կեղտերի հացահատիկից էթանոլ պատրաստելով՝ նկատվում է բնական մթերքի բերքատվություն։

Մեթանոլի արտադրության տեխնոլոգիա

Տանը ալկոհոլային քիմիական նյութի արտադրության տեխնոլոգիան կարող է բաղկացած լինել մի քանի փուլից.

Ստորև ներկայացված են ամենահիմնականները.

1. Մեթանոլի արտադրություն ածիկով. Մշակովի բույսերի հատիկները պետք է բողբոջել փոքր ամանների մեջ, մինչդեռ դրանք ցրված են մեկ շերտով՝ մինչև մոտ երեք սանտիմետր։ Հիշեք, որ նախապես ծլած հացահատիկները պետք է մշակվեն կալիումի պերմանգանատի լուծույթով: Մշակելուց հետո սերմերը տեղադրում են տարայի մեջ և խոնավացնում ջրով։ Պետք է նկատի ունենալ, որ արևի լույսի առկայությունը կամ լույսի բավարար լինելն ուղղակիորեն կախված է հացահատիկի բողբոջման արագությունից։ Տարայի վրա պետք է ծածկված լինի պոլիէթիլենային նյութ կամ բարակ ապակի, այսինքն՝ այն լինի բավականաչափ թափանցիկ։ Եթե ​​ջրի քանակի նվազում կա, այն պետք է ավելացվի։
2. Հաջորդ քայլը՝ օսլայի վերամշակում։ Սկզբից մենք օսլա ենք հանում էթանոլի արտադրության համար ընտրված արտադրանքից: Այս դեպքում դա կարտոֆիլն է: Թեթևակի փչացած կարտոֆիլը պետք է եփել այնքան, մինչև ջրից մածուկ սկսի ձևավորվել։ Այնուհետև սպասում ենք, մինչև ապրանքը սառչի, այդ ընթացքում մանրացնում ենք ածիկը։ Հաջորդը, խառնեք երկու ապրանքները: Այնուհետև կատարվում է օսլայի պառակտման պրոցեդուրան, այն պետք է կատարվի առնվազն 60 ˚ C ջերմաստիճանում։ Այժմ խառնուրդը դրվում է տաք ջրով ամանի մեջ և թողնում 1 ժամ։ Ժամանակի ավարտից հետո արտադրանքը ամբողջովին սառչում է:
3. խմորման փուլ. Ինչպես գիտեք, խմորումը բնութագրվում է ալկոհոլ պարունակող տարրերի առկայությամբ։ Այնուամենայնիվ, զանգահարեք Բրագային ալկոհոլային խմիչքանհնարին. Խառնուրդը սառչելուց հետո ավելացնում են խմորիչը, որը կարող է արձագանքել նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում։ Այնուամենայնիվ, եթե ջերմաստիճանը բարձրանում է ավելի բարձր, արտադրանքի խմորումը, բնականաբար, ավելի արագ տեղի կունենա: Զգալի ջերմությամբ, խմորման ընթացակարգը կավարտվի երեք օր հետո: Միևնույն ժամանակ, արտադրանքից զգացվում է հացահատիկի մեղմ հոտ:
4. Հաջորդ քայլը թորումն է: Ինչո՞վ է այն արտադրվում։ Դրա համար օգտագործվում է տանը ալկոհոլի արտադրության հատուկ ապարատ։
5. Վերջնական փուլը մաքրման տեխնոլոգիան է: Կարելի է ասել, որ մեթիլ սպիրտը պատրաստ է, սակայն նկատվում է, որ հեղուկը թափանցիկ չէ։ Դրա համար էլ կատարվում է մաքրում։ Այն իրականացվում է կալիումի պերմանգանատի լուծույթ ավելացնելով։ Այս ձևով մեթիլ սպիրտ ենք թողնում մեկ օր, ապա զտում ենք՝ արտադրանքը պատրաստ է։

Ինչպես տեսնում եք, տնական սպիրտ պատրաստելու տեխնոլոգիան բավականին պարզ է և լրացուցիչ ջանք չի պահանջում։

Թեփից էթանոլային նյութի արտադրություն

Վերջին տարիներին զգալիորեն նվազել են բրածո հումքը, որոնք կարող են օգտագործվել էթիլային սպիրտ պատրաստելու համար։ Հացահատիկի պակաս կա. Այնուամենայնիվ, թեփից ալկոհոլի արտադրությունը ամենավատ տարբերակը չէ, քանի որ այս հումքը տարիների ընթացքում անընդհատ թարմացվում է։

Այնուամենայնիվ, թեփից նյութի արտադրությունը պահանջում է որոշակի հմտություններ, և բացի այդ, արտադրողը պետք է ունենա հատուկ սարքավորում, առանց որի էթանոլ արտադրելը աշխատատար կլինի։ Տանը թեփից ալկոհոլի արտադրությունը շատ տարածված է, ուստի այն մեծ ծախսեր չի պահանջում։

Ինչպես գիտեք, ձեր սեփական արտադրած էթանոլը չի ​​համեմատվում գործարանային տարբերակի հետ: Տնտեսական պայմաններում պատրաստված արտադրանքն ավելի որակյալ է, քանի որ յուրաքանչյուր բաղադրիչ առանձնանում է իր յուրահատկությամբ։ Թեփից ալկոհոլ արտադրելը շատ ավելի հեշտ է:

Ինչպե՞ս պատրաստել ալկոհոլային արտադրանք տանը:

Տնային պայմաններում էթիլային սպիրտի արտադրությունն իրականացվում է հատուկ ապարատի միջոցով։ Այս սարքն ի վիճակի է իրականացնել որոշակի տարրերի պառակտման պրոցեդուրա, ինչպես նաև նրանց միջև քիմիական ռեակցիաներ իրականացնել։ Ալկոհոլային խմիչքների արտադրության սովորական սարքավորումները կարող են նմանվել մինի գործարանների: Դրանցում կարելի է պատրաստել ցանկացած տեսակի ալկոհոլային խմիչք։

Էթիլային նյութի պատրաստման տեխնոլոգիան ուսումնասիրելը բավականին պարզ է, մինչդեռ արտադրանքը որակյալ է։ Ի՞նչ կարելի է ստանալ սրանից։ Նախ, դրանք բարձրորակ ալկոհոլային արտադրանք են, և երկրորդը, իրենց ծախսերը լիովին փոխհատուցվում են, դրա համար անհրաժեշտ է հատուկ ապարատ:

Օրինակ, եթե շաքարավազն օգտագործվում է 20 կգ քանակությամբ, ապա դրանից դուրս է գալիս մինչեւ 12 լիտր սպիրտ։ Մեթանոլի տոկոսը հասնում է մինչև 96%-ի։ Այս հաշվարկից դուրս է գալիս 25 շիշ կես լիտրանոց օղի։ Բացի այդ, էլեկտրաէներգիան, որը սպառում է սարքը, կծախսվի մոտ 25 կՎտ։

Նման սարքավորումները ունակ են օգտագործել բոլոր բեռնված արտադրանքները իրենց նպատակային նպատակներով: Առաջին մշակումից հետո չխմվող արտադրանքը կարող է օգտագործվել որպես ապակե մակերեսների և պատուհանների մաքրող միջոց: Բացի այդ, նման սարքը կարող է տեղադրվել ինքնուրույն, օգտագործելով անհրաժեշտ դիագրամները և գծագրերը: Նման սարքավորումները հեշտությամբ կարող են հաղթահարել մեթիլային ալկոհոլի արտադրությունը:

Ալկոհոլային արտադրանքի արտադրության սարքավորումն ունի իր աշխատանքի որոշ սկզբունքներ. Սարքն ունի հատուկ պարանոց, որը բաքը լցնում է անհրաժեշտ հեղուկով։ Բրագան կարող է գործել նման հեղուկի տեսքով։ Ջեռուցման այրիչների օգնությամբ արտադրանքը տաքացվում է մինչև եռման կետը: Դրանից հետո ապարատը և սարքավորումները պետք է տեղափոխվեն նորմալ ռեժիմի:

Հետագա սառեցումը տեղի է ունենում սառնարանային խցիկով՝ գոլորշու լրացուցիչ մաքրմամբ ավելորդ կեղտից: Մաքրված նյութը մտնում է տանկ, իսկ գոլորշիները մտնում են սառնարան, որտեղ դրանք սառչում են հեղուկ վիճակի: Ալկոհոլի արտադրության ապարատը կարողանում է մշակել սահմանված ստանդարտը։ Այս ընթացակարգի արդյունքը բարձրորակ պատրաստման սպիրտ է։