Acasă / Salate/ Biocombustibil din pădure. Cum să obțineți alcool sau alt combustibil lichid din rumeguș? Obținerea alcoolului din rumeguș

Biocombustibil din pădure. Cum să obțineți alcool sau alt combustibil lichid din rumeguș? Obținerea alcoolului din rumeguș

Rumegul este o materie primă valoroasă pentru producerea diferiților alcooli care pot fi folosi ca combustibil.

Astfel de biocarburanți pot funcționa:

Motoare pe benzină pentru automobile și motociclete;
generatoare de energie;
echipamente de uz casnic pe benzină.

Problema principala una care trebuie depășită în fabricarea biocombustibililor din rumeguș este hidroliza, adică conversia celulozei în glucoză.

Celuloza și glucoza au aceeași bază - hidrocarburile. Dar pentru transformarea unei substanțe în alta sunt necesare diferite procese fizice și chimice.

Principalele tehnologii pentru transformarea rumegușului în glucoză pot fi împărțite în două tipuri:

industrial necesită echipamente sofisticate și ingrediente scumpe;
de casă care nu necesită nici un echipament sofisticat.

Indiferent de metoda de hidroliză, rumegușul trebuie zdrobit cât mai mult posibil. Pentru aceasta se folosesc diverse concasoare.

Cum dimensiune mai mică rumeguș, subiecte mai eficient va avea loc o descompunere a lemnului în zahăr și alte componente.

Puteți găsi mai multe informații despre echipamentele de șlefuit rumeguș aici:. Nu este necesară nicio altă preparare a rumegușului.

mod industrial

Apoi, rumegușul se toarnă într-un buncăr vertical umplut cu soluție de acid sulfuric(40%) într-un raport de 1:1 în greutate și, după ce este închis ermetic, este încălzit la o temperatură de 200-250 de grade.

În această stare, rumegușul este păstrat timp de 60-80 de minute, amestecând constant.

În acest timp, are loc procesul de hidroliză, iar celuloza, absorbind apa, se descompune în glucoză și alte componente.

Substanța obținută în urma acestei operațiuni filtru, obținându-se un amestec de soluție de glucoză cu acid sulfuric.

Lichidul purificat este turnat într-un recipient separat și amestecat cu o soluție de cretă, care neutralizează acidul.

Apoi totul este filtrat și obțineți:

deseuri toxice;
soluție de glucoză.

Defect această metodă în:

cerințe ridicate pentru materialul din care este fabricat echipamentul;
costuri ridicate pentru regenerarea acidului,

prin urmare nu a fost utilizat pe scară largă.

Există și o metodă mai puțin costisitoare., în care se folosește o soluție de acid sulfuric cu o tărie de 0,5–1%.

Cu toate acestea, hidroliza eficientă necesită:

presiune mare (10–15 atmosfere);
încălzire până la 160-190 de grade.

Durata procesului este de 70-90 de minute.

Echipamentul pentru un astfel de proces poate fi realizat din materiale mai puțin costisitoare, deoarece o astfel de soluție acidă diluată este mai puțin agresivă decât cea utilizată în metoda descrisă mai sus.

DAR presiunea de 15 atmosfere nu este periculoasă chiar și pentru echipamente chimice convenționale, deoarece multe procese au loc și la presiune ridicată.

Pentru ambele metode utilizați recipiente din oțel, închise ermetic până la 70 m³, căptușit din interior cu cărămizi sau plăci rezistente la acid.

Această căptușeală protejează metalul de contactul cu acidul.

Conținutul recipientelor este încălzit prin furnizarea de abur fierbinte în ele.

Deasupra este instalată o supapă de scurgere, care este reglată la presiunea necesară. Prin urmare, excesul de abur scapă în atmosferă. Restul aburului creează presiunea necesară.

Ambele metode implică același proces chimic.. Sub influența acidului sulfuric, celuloza (C6H10O5)n absoarbe apa H2O și se transformă în glucoză nC6H12O6, adică un amestec de diferite zaharuri.

După purificare, această glucoză este folosită nu numai pentru obținerea de biocombustibili, ci și pentru producerea de:

băutură și tehnică alcool;
Sahara;
metanol.

Ambele metode vă permit să procesați lemn de orice specie, prin urmare sunt universal.

Ca produs secundar al procesării rumegușului în alcool, se obține lignina - o substanță care se lipește între ele:

pelete;
brichete.

Prin urmare, lignina poate fi vândută întreprinderilor și antreprenorilor care sunt angajați în producția de peleți și brichete din deșeuri de lemn.

O alta un produs secundar al hidrolizei este furfuralul. Este un lichid uleios, un conservant eficient pentru lemn.

Furfuralul este, de asemenea, utilizat pentru:

rafinarea petrolului;
purificarea uleiului vegetal;
producția de materiale plastice;
dezvoltarea medicamentelor antifungice.

În procesul de prelucrare a rumegușului cu acid se eliberează gaze toxice, De aceea:

toate echipamentele trebuie instalate într-un atelier ventilat;
lucrătorii trebuie să poarte ochelari de protecție și aparate respiratorii.

Randamentul de glucoză în greutate este de 40–60% din greutatea rumegușului, dar ținând cont de cantitatea mare de apă și impurități greutatea produsului este de câteva ori mai mare decât greutatea inițială a materiei prime.

Excesul de apă va fi îndepărtat în timpul procesului de distilare.

Pe lângă lignină, subprodușii ambelor procese sunt:

alabastru;
terebentină,

care pot fi vândute pentru un anumit profit.

Purificarea soluției de glucoză

Curățarea se realizează în mai multe etape:

Mecanic curatenie folosind un separator se elimină lignina din soluție.
Tratament laptele cretos neutralizează acidul.
aşezându-se separă produsul într-o soluție lichidă de glucoză și carbonați, care sunt apoi folosite pentru a obține alabastru.

Iată o descriere a ciclului tehnologic de prelucrare a lemnului la o fabrică de hidroliză din orașul Tavda (regiunea Sverdlovsk).

metoda acasă

Acest cale mai usoara, dar durează în medie 2 ani. Rumegul se toarnă într-o grămadă mare și se udă abundent cu apă, după care:

acoperi cu ceva
lasa scuipat.

Temperatura din interiorul mormanei crește și începe procesul de hidroliză, drept urmare celuloza este transformată în glucoză care poate fi folosit pentru fermentare.

Dezavantajul acestei metode Faptul este că la o temperatură scăzută activitatea procesului de hidroliză scade, iar la o temperatură negativă se oprește complet.

Prin urmare, această metodă este eficientă numai în regiunile calde.

În afară de, există o mare probabilitate de degenerare a procesului de hidroliză în dezintegrare, din cauza căruia nu se va dovedi glucoză, ci nămol și toată celuloza se va transforma în:

dioxid de carbon;
o cantitate mică de metan.

Uneori în case se construiesc instalații asemănătoare celor industriale. . Sunt fabricate din oțel inoxidabil, care poate rezista fără consecințe la efectele unei soluții slabe de acid sulfuric.

Încălziți conținutul astfel de dispozitive cu:

foc deschis (foc);
serpentina din otel inoxidabil prin care circula aer cald sau abur.

Prin pomparea aburului sau a aerului în recipient și prin monitorizarea citirilor manometrului, presiunea din recipient este reglată. Procesul de hidroliză începe la o presiune de 5 atmosfere, dar se desfășoară cel mai eficient la o presiune de 7-10 atmosfere.

Atunci, la fel ca în producția industrială:

purificați soluția de lignină;
prelucrat cu o soluție de cretă.

După aceea, soluția de glucoză se depune și se fermentează cu adăugarea de drojdie.

Fermentare și distilare

Pentru fermentare în soluție de glucoză adăugați drojdie obișnuită care activează procesul de fermentare.

Această tehnologie este utilizată atât în întreprinderi, cât și în producția de alcool din rumeguș la domiciliu.

Timp de fermentare 5-15 zile, depinzând de:

temperatura aerului;
tipuri de lemn.

Procesul de fermentație este controlat de cantitatea de formare a bulelor de dioxid de carbon.

În timpul fermentației, are loc un astfel de proces chimic - glucoza nC6H12O6 se descompune în:

dioxid de carbon (2CO2);
alcool (2C2H5OH).

După terminarea fermentației materialul este distilat- încălzirea la o temperatură de 70–80 de grade și răcirea aburului de evacuare.

La această temperatură se evaporă din soluție:

alcooli;
eteri,

în timp ce apă și impuritățile solubile în apă rămân.

răcire cu abur;
condensarea alcoolului

utilizați o bobină scufundat în apă rece sau răcit cu aer rece.

Pentru cresterea fortei produs finit se mai distileaza de 2-4 ori, coborand treptat temperatura pana la o valoare de 50-55 de grade.

Puterea produsului rezultat determinat cu un alcoolmetru care estimează greutatea specifică a unei substanţe.

Produsul de distilare poate fi folosit ca biocombustibil cu o rezistență de cel puțin 80%. Un produs mai puțin puternic are prea multă apă, așa că tehnica va funcționa ineficient pe el.

Deși alcoolul obținut din rumeguș este foarte asemănător cu lumina lunii, acesta nu poate fi folosit pentru băut datorită conținutului ridicat de metanol, care este o otravă puternică. În plus, o cantitate mare de uleiuri de fusel strică gustul produsului finit.

Pentru a curăța de metanol, trebuie să:

prima distilare se efectuează la o temperatură de 60 de grade;
scurgeți primii 10% din produsul rezultat.

După distilare rămân:

greu fracțiuni de terebentină;
masa de drojdie, care poate fi folosit atât pentru fermentarea următorului lot de glucoză, cât și pentru producerea drojdiei furajere.

Sunt mai hrănitoare și mai sănătoase decât boabele oricărei culturi de cereale, așa că sunt ușor cumpărate de fermele care cresc animale mari și mici.

Aplicarea biocombustibililor

Comparativ cu benzina, biocombustibilii (alcool obținut din deșeuri reciclate) au atât avantaje, cât și dezavantaje.

Aici Principalele avantaje:

număr octanic ridicat (105-113);
temperatură de ardere mai scăzută;
lipsa de sulf;
Preț mai mic scăzut.

Datorită numărului octanic ridicat, crește raportul de compresie, crescând puterea și eficiența motorului.

Temperatura de ardere mai scăzută:

crește durata de viață supape și pistoane;
reduce căldura motoruluiîn modul de putere maximă.

Datorită absenței sulfului, biocarburanților nu poluează aerulși nu reduce durata de viață ulei de motor , deoarece oxidul de sulf oxidează uleiul, înrăutățindu-i caracteristicile și reducând resursa.

Datorită prețului semnificativ mai mic (cu excepția accizelor), biocombustibilul economisește bugetul familiei.

Biocombustibilii au limitări:

agresivitate față de părțile din cauciuc;
raport scăzut combustibil/masă aer (1:9);
evaporare slabă.

biocombustibil deteriora garniturile de cauciuc Prin urmare, în timpul conversiei motorului pentru a funcționa pe alcool, toate garniturile de cauciuc sunt schimbate în părți din poliuretan.

Datorită raportului combustibil-aer mai scăzut, este necesară funcționarea normală a biocombustibilului reconfigurarea sistemului de combustibil, adică instalarea jeturi mai mari în carburator sau fulgerarea controlerului injectorului.

Datorită evaporării scăzute Dificultate la pornirea unui motor rece la temperaturi sub plus 10 grade.

Pentru a rezolva această problemă, biocombustibilii sunt diluați cu benzină într-un raport de 7:1 sau 8:1.

Pentru a funcționa cu un amestec de benzină și biocombustibil într-un raport de 1: 1, nu este necesară nicio modificare a motorului.

Dacă există mai mult alcool, atunci este de dorit:

înlocuiți toate garniturile de cauciuc cu poliuretan;
macinati chiulasa.

Măcinarea este necesară pentru a crește raportul de compresie, ceea ce va permite realizează un octan mai mare. Fără o astfel de modificare, motorul va pierde putere atunci când se adaugă alcool la benzină.

Dacă biocombustibilii sunt utilizați pentru generatoare electrice sau aparate de uz casnic pe benzină, atunci este de dorit să înlocuiți piesele din cauciuc cu cele din poliuretan.

În astfel de dispozitive, se poate renunța la șlefuirea capului, deoarece o mică pierdere de putere este compensată de o creștere a alimentării cu combustibil. În afară de, trebuie să reconfigurați carburatorul sau injectorul, orice specialist în sisteme de combustibil poate face asta.

Pentru mai multe informații despre utilizarea biocombustibilului și modificarea motoarelor pentru a funcționa pe acesta, citiți acest articol (Aplicarea biocombustibilului).

Videoclipuri asemănătoare

Puteți vedea cum să faceți alcool din rumeguș în acest videoclip:

constatări

Producția de alcool din rumeguș - proces dificil , care include o mulțime de operațiuni.

Dacă există rumeguș ieftin sau gratuit, atunci turnând biocombustibil în rezervorul mașinii dvs., veți economisi mult, deoarece producția sa este mult mai ieftină decât benzina.

Acum știți cum să obțineți alcool din rumegușul folosit ca biocombustibil și cum puteți face acest lucru acasă.

De asemenea, știați despre produse secundare care apar în timpul procesării rumegușului în biocombustibili. Aceste produse pot fi vândute și pentru un profit mic, dar totuși.

Datorită acestui fapt, afacerea cu biocombustibili din rumeguș devine extrem de benefic, mai ales dacă folosiți combustibil pentru transportul propriu și nu plătiți accize la vânzarea alcoolului.

In contact cu

Articole Imagini Tabele Despre site Русский

Alcool de lemn

Anterior, metanolul era obținut prin distilarea uscată a lemnului (de unde și numele, alcool de lemn). Se foloseste ca solvent si pentru diverse sinteze organice - obtinerea de formaldehida, unor coloranti, fotoreactivi, produse farmaceutice.

În alcoolul de hidroliză obținut din rumeguș, poate exista un amestec de alcool metilic. Această impuritate este inacceptabilă, deoarece alcoolul metilic este foarte otrăvitor și, într-o anumită concentrație, poate duce la otrăvire severă și orbire. Ca impuritate în alcool, pot exista taninuri dacă alcoolul a fost depozitat în butoaie de stejar.

Multă vreme, alcoolul metilic (metanol) a fost obținut dintr-un distilat apos eliberat în timpul distilării uscate a lemnului (de unde și denumirea - alcool de lemn). Randamentul de alcool în acest caz depinde de tipul de lemn și variază de la 3 la 6 kg pe metru cub de lemn uscat. În 1933, în URSS a fost lansată prima unitate de producere a alcoolului metilic din gaz de sinteză, iar în prezent peste 90% din acesta se obține astfel. Alcoolul metilic este o materie primă importantă pentru producerea de formaldehidă, sulfat de dimetil, amestecuri antidetonante, inhibitori, antigel, metilamină, ester metilic al acidului acrilic, lacuri, coloranți și alte produse. În forma sa pură, este folosit ca aditiv la combustibilul de motor și ca solvent.

Hidroliza celulozei, altfel numită zaharificare, este o proprietate foarte importantă a celulozei; vă permite să obțineți glucoză din rumeguș și așchii și prin fermentarea acestuia din urmă - alcool etilic. Alcoolul etilic obtinut din lemn se numeste hidrolitic.

Prin urmare, majoritatea instalațiilor de distilare a lemnului primesc doar o fracțiune din alcoolul metilic și acetona conținute în alcoolul de lemn brut sub formă de alcool metilic pur și acetonă pură. Partea semnificativă rămasă sub formă de tăieturi întâi și mijlocii obținute în coloane în mod obișnuit, adică fără introducerea de apă și abur, este amestecată împreună și se obține alcool de lemn pentru denaturare. Separarea metanolului de acetonă în modul descris aici, prin care această separare are loc aproape cantitativ, oferă un avantaj financiar semnificativ față de alte plante utilizate.

Alcool metilic (metanol, alcool de lemn) CH3OH este un lichid incolor cu miros caracteristic, miscibil cu apa in orice raport, un bun solvent pentru multe substante organice, arde cu o flacara palida. Domnișoară. foarte otrăvitoare, provocând orbire în doze mici, moarte în doze mari. În industrie, alcoolul metilic se obține în două moduri prin distilarea uscată a lemnului (de aceea se numește alcool de lemn) și sintetic din CO și H2 în prezența unui catalizator (de exemplu, oxid de zinc ZnO), la 300-600 ° C și o presiune de 5-10 Pa (CO + C- 2Hg \u003d CH3OH). Domnișoară. folosit ca materie prima pentru producerea aldehidei formice (formaldehida) si pentru sinteza altor substante organice, in producerea colorantilor si a lacurilor.

Alcoolul metilic (metanol) CH3OH, numit și alcool de lemn (după vechea metodă de obținere - prin distilare uscată a lemnului), este un lichid incolor care fierbe la 64,7 ° C. Are un miros caracteristic de alcool, arde cu flacără palidă. . Alcoolul metilic este foarte toxic. Atunci când este administrat pe cale orală, provoacă otrăvire severă, însoțită de pierderea vederii, care poate fi fatală.

Primele surse de obținere a substanțelor organice au fost organismele animale și vegetale X, produse ale activității lor vitale. Fiecare organism viu este un fel de laborator chimic în care se desfășoară atât procesele de sinteză, cât și procesele de degradare. În organismele vegetale, substanțele organice complexe (fotosinteza) sunt sintetizate din materii prime simple (dioxid de carbon, apă) sub influența energiei solare. În organismele animale, dimpotrivă, substanțele organice complexe (zaharuri, proteine, grăsimi) se descompun în altele mai simple, unele dintre ele par să se ard, eliberând energie și transformându-se în CO2 și H2O, dar, în același timp, proteine specifice. iar grăsimile sunt de asemenea sintetizate în organism.şi alte substanţe. Lumea plantelor este principalul producător de substanțe organice. Copacii ocupă un loc aparte în acest sens. Lemnul și celuloza și lignina derivate din acesta sunt materii prime valoroase pentru prelucrarea chimică. De exemplu, distilarea uscată a lemnului a fost folosită de multă vreme pentru a obține compuși organici precum acidul acetic, alcoolul metilic (alcool de lemn), acetona și fenolii.

Până la mijlocul secolului al XIX-lea. practica de prelucrare a substanțelor organice nu a depășit extragerea produselor valoroase conținute în ea din materii prime vegetale și animale (de exemplu, coloranți, zaharuri, agenți de bronzare etc.). Pentru izolarea acestora s-au folosit cele mai simple procese mecanice și termice de prelucrare a materiilor prime - zdrobire, dizolvare, filtrare, presare, evaporare, distilare etc. Pentru obținerea alcoolului, acidului acetic și altele s-au folosit procese biochimice (în special fermentația). substante organice. Unele produse organice au fost izolate din descompunerea termică a materiilor prime naturale. Astfel, în timpul distilării uscate a lemnului, împreună cu cărbune, s-au obținut acid acetic, alcool de lemn și gudron.

Fracțiile de rășină brute (nerafinate) sunt amestecuri complexe de uleiuri ușoare și grele care sunt utilizate pentru impregnarea lemnului și în scopuri medicale. În timpul distilării rășinii, se obține smoală în reziduu. Fracția de ulei greu este procesată în creozot. Componenta principală a acestui produs este guaiacolul, care este utilizat în industria farmaceutică ca antiseptic. Componentele fenolice ale rășinii de piroliză pot fi utilizate și la fabricarea lianților de placaj. Alcoolul de lemn conține aproximativ 60% metanol și diverse impurități (vezi 12.5). Este folosit ca solvent și pentru denaturarea etanolului. Din fracția de oțet de lemn (vezi 12.5), se poate obține acid acetic pur și oțet alimentar. Decizia de a obține sau nu produse rafinate depinde de considerente economice și de cerințele de mediu. Gazele necondensabile, formate din dioxid de carbon și monoxid, hidrogen, metan și alte hidrocarburi (putere calorică de aproximativ 8,9 MJ/m), sunt utilizate pentru pre-uscarea lemnului și ca gaz de purjare a retortei.

În industrie, alcoolul metilic era obținut prin distilarea uscată a lemnului, de unde și numele - alcool de lemn. Când lemnul este încălzit fără acces la aer, celuloza și alte substanțe descompun, în special, o substanță complexă, un însoțitor al celulozei - lignina. Ca rezultat, se formează diverse produse gazoase, lichide și solide, inclusiv alcool metilic. Alcoolul metilic astfel obținut conține întotdeauna impurități de acid acetic, acetonă și alte substanțe organice.

Alcool metilic. Alcoolul metilic (alte denumiri sunt metanol, carbinol, alcool de lemn) este cel mai simplu alcool monohidric, un lichid incolor, ușor mobil. Otrava puternica (ingestia provoaca orbire, la doze mari - moartea). Metodă modernă de producție - sinteza catalitică din monoxid de carbon și hidrogen (temperatura 300-400 C, presiune 250-500 atm, catalizator - oxid de zinc)

Alcoolul metilic a fost obținut anterior prin distilarea distructivă a lemnului și, prin urmare, a fost numit uneori alcool de lemn. Este o substanță otrăvitoare, iar consumul ei duce la orbire și moarte. Alcoolul metilic este folosit ca solvent și este, de asemenea, folosit pentru a obține alți compuși organici.

În tabel. Tabelul 38 arată proporția de alcool din totalul primit pentru rectificare, în termeni de 100%, în soiurile pure de spirt rectificat obținut prin rectificarea alcoolului brut brut și prelucrat înainte de rectificare cu cărbune, sodă caustică sau permanganat de potasiu în tabel. 39 - principalele caracteristici ale spirtoaselor rectificate obtinute de clasa I. În tabelele prezentate, coloanele numerotate 1 se referă la alcool rectificat obţinut din alcool brut 2 - tratat cu cărbune 3 - tratat cu sodă caustică 4 - tratat cu permanganat de potasiu.

O anumită cantitate de alcool metilic se obține prin distilarea uscată a lemnului, de aceea una dintre denumirile metanolului este alcool de lemn. Acesta este cel mai mult mod vechi primind-o.

Componentele volatile sunt separate prin distilare pentru a se obține alimente crude. Astfel, fracția de alcool din lemn constă din apă, 45% metanol, 7% acetonă, 5% acetat de metil, 3% acetaldehidă și cantități mici de alcool alilic, formiat de metil, furan și furfural. Fracția de oțet de lemn conține în principal acid acetic, precum și acizi propionic, butiric și alți acizi. Componentele principale ale fracției de rășină sunt crezolul, guaiacolul, alți fenoli și eteri fenolici.

Alcoolul metilic se formează și în timpul distilării uscate a lemnului, motiv pentru care este numit și alcool de lemn. Este folosit ca solvent, precum si pentru obtinerea altor substante organice.

Primul reprezentant al seriei omoloage de alcooli monohidric saturați - alcool metilic (metanol) CH3OH a fost adesea numit alcool de lemn în trecut. Originea acestui nume este asociată cu metoda străveche de obținere a alcoolului metilic prin distilarea uscată a lemnului. În prezent, metanolul se obține exclusiv sintetic, prin trecerea unui amestec de monoxid de carbon și hidrogen la 350 ° C și 250 atm peste un catalizator format dintr-un amestec de zinc, crom și alte metale.

Alcool metilic. Alcoolul metilic (alte denumiri sunt metanol, carbinol, alcool de lemn) este cel mai simplu alcool monohidric, un lichid incolor. Otrava puternica (ingestia provoaca orbire, la doze mai mari - moartea). Metoda modernă de preparare este sinteza catalitică din oxid de carbon (II) și hidrogen [temperatura 250 ° C, presiune 7 MPa, catalizator - un amestec de oxizi de zinc și cupru (II)]

În timpul distilării uscate a lemnului, acidul acetic este colectat în apa rășinoasă. Pentru a separa acidul acetic de alcool de lemn și acetonă, acesta este neutralizat cu var; acetatul de calciu rezultat, așa-numita pulbere acetică, se descompune cu acid clorhidric sau acid sulfuric.

Pe lângă aceste nume, unii alcooli au și nume empirice asociate cu istoria descoperirii într-unul sau altul. produs natural, metoda de producție etc. De exemplu, alcoolul metilic este adesea numit alcool de lemn, deoarece este obținut prin distilarea uscată a lemnului, alcoolul etilic se numește alcool de vin, deoarece a fost descoperit pentru prima dată în vinul de struguri etc.

Alcoolul metilic, sau metanolul, CH3OH (de asemenea, alcool de lemn, sau carbinol) se obține prin oricare dintre metodele generale de obținere a alcoolilor. Cu toate acestea, timp de mulți ani, singura sursă a fost distilarea uscată a lemnului. Stratul de apă, obținut împreună cu gudronul de lemn prin încălzirea lent a lemnului fără acces la aer, conține 1-2% alcool metilic și, în plus, mult acid acetic (10%) și puțină acetonă (0,5%). Acid acetic separat prin tratament cu var, după care alcoolul metilic este purificat prin distilare fracţionată şi alte metode.

Multă vreme, chimiștii au numit substanțele organice după caracteristici aleatorii. Cel mai adesea, aceste denumiri reflectau originea substanțelor (acizi formic, malic, tartric, zahăr din lapte, vin și alcooli din lemn etc.), uneori metoda de preparare (acid piruvic), iar uneori numele cercetătorului (de exemplu, cetona lui Michler). Aceste nume aleatorii, care nu reflectă structura moleculelor substanțelor organice, se numesc banale, iar sistemul acestor nume se numește nomenclatură trivială. Aceste denumiri sunt încă folosite astăzi, mai ales când vine vorba de reactivi familiari și folosiți frecvent.

Alcool metilic, metanol, alcool de lemn. Lichid incolor, bp, 64,5°, ușor solubil în apă. Este utilizat pe scară largă în lucrările de laborator ca solvent, precum și într-o serie de sinteze organice (obținerea formaldehidei, reacția de metilare etc.). Este foarte toxic și provoacă otrăvire severă. Cu lucrul constant cu alcoolul metilic, o creștere treptată (cumulativă) a acțiunii sale este periculoasă. Pe lângă efectul narcotic, alcoolul metilic provoacă leziuni organice ale nervului optic și retinei și, prin urmare, în caz de otrăvire cu alcool metilic, poate apărea pierderea completă sau parțială a vederii. Doza letală la ingerarea de alcool metilic este de 30 g; otrăvirea severă poate apărea la administrarea a 5-10 g.

După cum se poate observa din datele prezentate, alcoolii rectificați de gradul I, obținuți din alcool brut prelucrat și neprelucrat, au caracteristici identice sau similare în ceea ce privește gustul și mirosul, tăria, conținutul de furfural, aldehide și ulei de fusel. (Este clar că caracteristicile alcoolului, indicate prin cuvintele nu și urme, trebuie tratate cu prudență, înțelegând că analiza a fost efectuată în condiții de producție industrială, studiile au fost efectuate la distileria Bakhmachsky din Cernihiv. provincie.) , tratat cu cărbune și sodă caustică, conținutul de esteri și acizi este mai mic decât cel al celorlalți doi alcooli. De asemenea, au un indice Lang semnificativ mai bun (vezi pp. 216-218). Ieșire rectificată

Principalul proces pirogenetic a fost ales pentru a produce cărbune, care este mai rar și produsul potrivit decât gazul generator de lemne. Pentru a obține cea mai mare gamă de produse de piroliză formate la temperaturi JOSE și ridicate, procesul de descompunere se realizează în două etape. În primul rând, lemnul este supus pirolizei preliminare într-un purtător de căldură lichid (combustibil diesel) la o temperatură de 275 ° și se obțin cea mai mare parte a acizilor, produse cu punct de fierbere scăzut incluse în așa-numitul alcool din lemn și rășini. Lemnul brun format ca urmare a prepirolizei (vezi pagina 37) este supus pirolizei secundare la o temperatură de 600-700 ° cu un lichid de răcire solid ( cărbune) și Obțineți gaz ușor și un lichid care conține rășină de decantare cu un randament mare de fenoli cu punct de fierbere scăzut, o cantitate suplimentară de acizi și cărbune. Acesta din urmă are un conținut scăzut de volatil și activitate crescută.

Alcoolul de lemn limpezit cu sfoy trebuie să fie și să rămână alcalin înainte de a putea începe hier-goek-ul său. Dacă nu este alcalin, atunci alcoolul metilic pur obținut din acesta va fi galben, adesea chiar și după mai multe distilare. Dacă curățarea cu mortar de var se efectuează cu atenție, atunci 1 oră de alcool de lemn decantat izolat prin agitare cu 2 ore de soluție de hidroxid de sodiu bate. în. 1,3 acetonă

Nomenclatură. Primul membru al seriei omoloage de alcooli monohidric saturați în trecut a fost obținut prin distilarea uscată a lemnului și, prin urmare, alcoolul rezultat a fost numit alcool de lemn sau carbinol. Următorul membru - С2Н5ОН - a fost numit de alchimiști alcool de vin.

Există o literatură extinsă de brevete cu privire la problema obținerii formaldehidei din metan. Procesul de oxidare începe aici la o temperatură ridicată (500-600 °), care este susținută în continuare de căldura reacției în sine pentru curgerea sa de succes, unii autori recomandă utilizarea presiunii, precum și a catalizatorilor (Cu, Ge, N1). , Co). Formaldehida este utilizată pe scară largă ca dezinfectant și antiseptic în tehnologia chimică, este utilizată pe scară largă pentru fabricarea vopselelor organice (magenta etc.), rășini artificiale (bachelită etc.), etc. Din punct de vedere tehnic, formaldehida se obține încă prin oxidarea lemnului. alcool .

Vezi paginile în care este menționat termenul Alcool de lemn: Începuturile chimiei organice Cartea 1 Ediția 2 (1975) -- [

Oamenii de știință siberieni lucrează la o tehnologie pentru producerea de bioetanol intern

Pe vremea sovietică, cine își mai amintește, glumea mult despre alcoolul făcut din rumeguș. Au existat zvonuri că după război, vodca ieftină a fost făcută doar pe baza de alcool „rumeguș”. În oameni, această băutură a fost numită - „cățea”.

În general, vorbirea despre producția de alcool din rumeguș a apărut, desigur, nu de la zero. Un astfel de produs a fost de fapt produs. Se numea „alcool hidrolitic”. Materia prima pentru producerea sa a fost intr-adevar rumegus, mai exact, celuloza extrasa din deseurile industriei forestiere. Vorbind strict științific - din materiale vegetale nealimentare. După calcule grosiere, din 1 tonă de lemn s-ar putea obține aproximativ 200 de litri de alcool etilic. Acest lucru ar fi făcut posibilă înlocuirea a 1,5 tone de cartofi sau 0,7 tone de cereale. Nu se știe dacă un astfel de alcool a fost folosit în distilerii sovietice. A fost produs, desigur, în scopuri pur tehnice.

Trebuie spus că producția de etanol tehnic din deșeuri organice a entuziasmat de multă vreme imaginația oamenilor de știință. Puteți găsi literatură din secolul al XIX-lea, unde se discută posibilitățile de obținere a alcoolului dintr-o mare varietate de materii prime, inclusiv cele nealimentare. În secolul al XX-lea, această temă a sunat cu o vigoare reînnoită. În anii 1920, oamenii de știință din Rusia sovietică au sugerat chiar să se facă alcool din... fecale! A existat chiar și o poezie jucăușă de Demyan Bedny:

Ei bine, a venit momentul
Fiecare zi este un miracol:
Vodca este alungată din rahat -
Trei litri per pui!

Mintea rusă va inventa
Spre invidia întregii Europe -
În curând va curge vodca
In gura chiar din fund...

Totuși, ideea cu fecale a rămas la nivelul unei glume. Dar celuloza a fost luată în serios. Amintiți-vă, în Vițelul de aur, Ostap Bender le povestește străinilor despre rețeta pentru „scăunel de lună”. Cert este că cu celuloză deja „chimizau” la acea vreme. Mai mult, trebuie remarcat faptul că poate fi extras nu numai din deșeurile industriei forestiere. Agricultura internă lasă anual munți uriași de paie - aceasta este și o sursă excelentă de celuloză. Nu pierde bine. Paiele sunt o sursă regenerabilă, s-ar putea spune - gratuită.

Există o singură captură în acest caz. Pe lângă celuloza necesară și utilă, părțile lignificate ale plantelor (și paiele este una dintre ele) conțin lignină, ceea ce complică întregul proces. Datorită prezenței acestei lignine în soluție, este aproape imposibil să se obțină un „piure” normal, deoarece materia primă nu este zaharificată. Lignina inhibă dezvoltarea microorganismelor. Din acest motiv, este necesară „hrănirea” - adăugarea de materii prime alimentare normale. Cel mai adesea, acest rol este jucat de făină, amidon sau melasă.

Desigur, puteți scăpa de lignină. În industria celulozei și hârtiei, acest lucru se face în mod tradițional chimic, cum ar fi prin tratare cu acid. Singura întrebare este unde să o pun atunci? În principiu, combustibil solid bun poate fi obținut din lignină. Se arde bine. Astfel, Institutul de Fizică Termică din Filiala Siberiană a Academiei Ruse de Științe a dezvoltat chiar și o tehnologie adecvată pentru arderea ligninei. Dar, din păcate, lignina care rămâne din producția noastră de celuloză și hârtie este nepotrivită ca combustibil din cauza sulfului pe care îl conține (consecințele prelucrărilor chimice). Dacă îl ardem, primim ploaie acidă.

Există și alte modalități - de a prelucra materiile prime cu abur supraîncălzit (lignina se topește la temperaturi ridicate), de a efectua extracția cu solvenți organici. În unele locuri fac exact asta, dar aceste metode sunt foarte costisitoare. Într-o economie planificată, în care toate costurile erau suportate de stat, se putea lucra în acest fel. Cu toate acestea, într-o economie de piață, se dovedește că jocul, la figurat vorbind, nu merită lumânarea. Și la compararea costurilor, se dovedește că producția de alcool industrial (în termeni moderni, bioetanol) din materii prime alimentare tradiționale este mult mai ieftină. Totul depinde de cât de mult ai astfel de materii prime. Americanii, de exemplu, au o supraproducție de porumb. Este mult mai ușor și mai profitabil să folosești surplusul pentru producția de alcool decât să îl transporti pe alt continent. În Brazilia, după cum știm, există un surplus trestie de zahăr sunt de asemenea utilizate ca materie primă pentru producerea de bioetanol. În principiu, nu sunt atât de puține țări în lume în care alcoolul este turnat nu numai în stomac, ci și în rezervorul unei mașini. Și totul ar fi bine dacă unele figuri mondiale cunoscute (în special, liderul cubanez Fidel Castro) nu s-ar opune unei astfel de folosiri „nedrepte” a produselor agricole în condițiile în care în unele țări oamenii suferă de malnutriție, sau chiar mor de foame. . .

În general, îndeplinind dorințele filantropice, oamenii de știință care lucrează în domeniul producției de bioetanol ar trebui să caute niște tehnologii mai raționale, mai avansate pentru prelucrarea materiilor prime nealimentare. În urmă cu aproximativ zece ani, specialiștii de la Institutul de Chimie și Mecanochimie a Starii Solide din Filiala Siberiană a Academiei Ruse de Științe au decis să ia o cale diferită - să folosească metoda mecanochimică în aceste scopuri. În loc de binecunoscuta prelucrare chimică a materiilor prime sau a încălzirii, au început să folosească procesări mecanice speciale. De ce au fost proiectate mori și activatoare speciale. Esența metodei este următoarea. Datorită activării mecanice, celuloza trece din starea cristalină în starea amorfă. Acest lucru face ca enzimele să funcționeze mai ușor. Dar principalul lucru aici este că materia primă în procesul de prelucrare mecanică este împărțită în diferite particule - cu conținut diferit (mai mare sau mai mic) de lignină. Apoi, datorită diferitelor caracteristici aerodinamice ale acestor particule, ele pot fi separate cu ușurință unele de altele folosind dispozitive speciale.

La prima vedere, totul este foarte simplu: măcinați - și atât. Dar numai la prima vedere. Dacă totul ar fi într-adevăr atât de simplu, atunci în toate țările ar macina paie și alte deșeuri vegetale. De fapt, aici este necesar să găsim intensitatea potrivită, astfel încât materia primă să fie separată în țesuturi individuale. În caz contrar, vei ajunge cu o masă monotonă. Sarcina oamenilor de știință este doar să găsească aici optimul necesar. Și acest optim, după cum arată practica, este destul de îngust. De asemenea, puteți exagera. Trebuie să spun că aceasta este opera unui om de știință pentru a dezvălui mijlocul de aur. Mai mult, aici este necesar să se țină cont de aspectele economice - și anume, să se elaboreze tehnologia astfel încât costurile prelucrării mecanochimice a materiei prime (oricât de ieftine ar fi) să nu afecteze costul de producție.

Zeci de litri de alcool minunat au fost deja obținute în condiții de laborator. Cel mai impresionant lucru este că alcoolul se obține din paie obișnuite. Și - fără utilizarea acizilor, alcalinelor și aburului supraîncălzit. Ajutorul principal aici îl reprezintă „morile de minuni” proiectate de specialiștii Institutului. În principiu, nimic nu ne împiedică să trecem la desene industriale. Dar acesta este un alt subiect.

Iată-l - primul bioetanol domestic din paie! Încă în sticle. Vom aștepta până când vor începe să-l producă în rezervoare?

În prezent, mulți oameni sunt capabili să creeze metanol chiar și cu propriile mâini acasă. Inclusiv angajat în prepararea alcoolului din rumeguș. Producția de alcool din rumeguș este considerată cea mai simplă și mai economică dintre toate celelalte metode cunoscute astăzi. În același timp, pare complicat și consumator de timp doar la prima vedere. De fapt, repetarea acestui proces va fi destul de simplă chiar și pentru un începător. Principalul lucru este să cunoașteți toate principiile de bază pentru fabricarea alcoolului metilic, precum și să luați în considerare unele dintre trucurile procedurii pe care profesioniștii le dezvăluie tuturor. Tehnologia standard pentru producerea substanței chimice în discuție la domiciliu constă de obicei din mai mulți pași de bază simultan. Pentru început, malțul este obținut din culturile de cereale, apoi se prepară o pastă din cartofi ușor stricați, în urma căreia amidonul este procesat.

Următoarea etapă este fermentația. Pe ea, drojdia este deja adăugată la un amestec pregătit în prealabil. Cu cât temperatura mediului ambiant este mai mare, cu atât mai repede se va putea depăși etapa discutată. Dar este capabil să se termine singur chiar și în condiții naturale normale. Desigur, în cazul în care a fost aleasă drojdie de înaltă calitate. Penultima etapă se numește „distilare”. Poate fi numit cel mai laborios și mai lung. Pentru această etapă, este întotdeauna necesar un aparat special, pe care, apropo, meșterii moderni îl fac cu ușurință cu propriile mâini. Și în sfârșit, există doar curățenie. Acesta este ultimul pas în producția de alcool acasă. Produsul este aproape gata, dar îi lipsește transparența dorită. Se va putea realiza cu ajutorul celui mai comun permanganat de potasiu, cu care lichidul este infuzat timp de 24 de ore. În concluzie, rămâne doar filtrarea produsului.

Deoarece recent cantitatea de materii prime fosile care sunt potrivite pentru producerea de alcool acasă a început să scadă treptat, a devenit necesar să se găsească noi opțiuni. După cum știți, există o lipsă de cereale, așa că a fost necesar să găsiți o alternativă demnă la aceasta. Și a fost găsit rapid - este rumeguș. Această materie primă este în prezent cea mai accesibilă tuturor. Să-l găsești nu este dificil. Și nu în ultimul rând, rumegușul este ieftin. Și în unele cazuri, acestea pot fi chiar găsite gratuit. Nu este de mirare că materiile prime în discuție sunt foarte populare în rândul tuturor celor implicați în producția de alcool acasă. Adevărat, fabricarea acestei substanțe necesită anumite abilități de la o persoană, precum și achiziția unor echipamente suplimentare.

În primul rând, trebuie să pregătiți rumeguș. De exemplu, 1 kilogram din produsul original. Este foarte important ca rumegușul să fie zdrobit bine. Acestea vor trebui să fie bine uscate înainte de a continua cu producția de metanol. Cel mai bine este să refuzați utilizarea în acest scop cuptorși alte opțiuni similare. Va fi suficient să turnați rumegușul într-un strat subțire pe un ziar curat într-o zonă întunecată, bine ventilată și să-l lăsați în această formă timp de câteva zile. Desigur, și materiile prime nu ar fi trebuit să fie impurități și murdărie. Experții observă că rumegușul din lemn de esență tare este cel mai potrivit pentru acest proces. Dar este mai bine să nu folosiți materii prime din conifere.

Prin frigider, în care se va efectua sublimarea și electrolitul, care este perfect pentru acidul sulfuric, rumegușul uscat cu grijă este trimis într-un balon convenabil sau alt recipient similar. Trebuie să-l umple până la 2/3 din volumul total. Apoi, trebuie să încălziți masa la 150 de grade. Lichidul finit are de obicei o ușoară nuanță albăstruie. Desigur, nu uitați de utilizarea catalizatorului de înaltă calitate. De exemplu, puteți folosi oxid de aluminiu - părți de corindon. Puteți turna următoarea porție în vasul folosit imediat după ce lichidul din acesta devine negru. Este foarte important să vă protejați organele respiratorii cu un respirator sau o mască specială. De asemenea, cel mai bine este să vă gândiți la mănuși rezistente. Camera în care se face alcoolul din rumeguș trebuie să fie spațioasă și bine ventilată. Nu ar trebui să faci asta în bucătărie, deoarece există produse în jur.

Substanța finită poate fi folosită ca combustibil și în orice alte scopuri similare. Dar nu este recomandat să folosiți alcoolul rezultat în interior și să îl utilizați pentru prepararea ulterioară a băuturilor alcoolice din acesta. Din doar un kilogram de rumeguș uscat, puteți obține aproximativ o jumătate de litru (puțin mai puțin) de metanol finit.

Astăzi, o mulțime de oameni sunt angajați în fabricarea de lichioruri de casă, cu toate acestea, unele băuturi necesită prezența unui element alcoolic. Producerea de alcool acasă nu este foarte laborioasă. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți și să țineți cont de unele aspecte și principii pentru fabricarea alcoolului metilic.

În primul rând, prezența cerealelor este necesară pentru fabricarea metanolului. În rolul culturilor de cereale în acest caz, porumbul, grâul pot acționa. De asemenea, puteți folosi cartofi și amidon. Dar, după cum știți, în interacțiunea cu o substanță, amidonul nu dă nicio reacție. Pentru a produce un element chimic se folosește metoda de zahăr. Iar pentru a o zahăr sunt necesare anumite enzime, acestea fiind prezente în malț. Făcând etanol din cereale fără impurități chimice, se observă randamentul unui produs natural.

Tehnologia de producere a metanolului

Tehnologia de producere a unei substanțe chimice alcoolice la domiciliu poate consta în mai multe etape.

Mai jos sunt cele mai de bază:

Producția de metanol cu malț. Boabele plantelor cultivate trebuie să fie germinate în vase mici, în timp ce sunt împrăștiate într-un singur strat, până la aproximativ trei centimetri. Amintiți-vă că boabele preîncolțite trebuie tratate cu o soluție de permanganat de potasiu. După procesare, semințele sunt puse într-un recipient și umezite cu apă. Trebuie avut în vedere faptul că prezența luminii solare sau suficienta lumină depinde direct de rata de germinare a cerealelor. Un material din polietilenă sau o sticlă subțire trebuie acoperită peste recipient, adică trebuie să fie suficient de transparent. Dacă există o scădere a cantității de apă, aceasta trebuie adăugată.
Următorul pas: prelucrarea amidonului. Pentru început, extragem amidonul din produsul care este selectat pentru fabricarea etanolului. În acest caz, este vorba de cartofi. Cartofii putin stricati trebuie fierti pana cand din apa incepe sa se formeze o pasta. In continuare asteptam pana s-a racit produsul, intre timp macinam maltul. Apoi, amestecați cele două produse. În continuare, are loc procedura de împărțire a amidonului, aceasta trebuie efectuată la o temperatură de cel puțin 60 ˚ C. Acum amestecul se pune într-un vas cu apă fierbinte și se lasă timp de 1 oră. După ce a trecut timpul, produsul este complet răcit.
etapa de fermentare. După cum știți, fermentația se caracterizează prin prezența elementelor care conțin alcool. Totuși, sunați la Braga bautura alcoolica imposibil. După ce amestecul s-a răcit, se adaugă drojdie, care poate reacționa chiar și la temperatura camerei. Cu toate acestea, dacă temperatura crește mai mult, fermentația produsului se va produce în mod natural mai rapid. Cu căldură semnificativă, procedura de fermentație se va încheia după trei zile. În același timp, se simte un miros ușor de cereale din produs.
Următorul pas este distilarea. Cu ce se produce? Pentru aceasta, se folosește un aparat special pentru producerea de alcool acasă.
Etapa finală este tehnologia de purificare. Putem spune că alcoolul metilic este gata, dar se observă că lichidul nu este transparent. De aceea se face curatenie. Se realizează prin adăugarea unei soluții de permanganat de potasiu. În această formă, lăsăm alcoolul metilic timp de o zi, apoi îl filtram - produsul este gata.

După cum puteți vedea, tehnologia de a face alcool de casă este destul de simplă și nu necesită efort suplimentar.

Producția de substanță etanol din rumeguș

În ultimii ani, materiile prime fosile care pot fi folosite pentru a face alcool etilic au scăzut semnificativ. Există o lipsă de cereale. Cu toate acestea, producția de alcool din rumeguș nu este cea mai proastă opțiune, deoarece această materie primă este actualizată constant de-a lungul anilor.

Cu toate acestea, fabricarea substanței din rumeguș necesită anumite abilități și, în plus, producătorul trebuie să dispună de echipamente speciale, fără de care va fi laborioasă să se producă etanol. Producția de alcool din rumeguș acasă este foarte populară, așa că nu necesită costuri mari.

După cum știți, etanolul produs propriu nu este comparat cu versiunea din fabrică. Produsele realizate în condiții economice sunt de calitate superioară, deoarece fiecare ingredient se distinge prin unicitatea sa. Este mult mai ușor să produci alcool din rumeguș!

Cum să produci un produs alcoolic acasă?

Producția de alcool etilic la domiciliu se realizează folosind un aparat special. Acest dispozitiv este capabil să efectueze procedura de scindare a anumitor elemente, precum și să efectueze reacții chimice între ele. Echipamentele obișnuite pentru fabricarea băuturilor alcoolice pot arăta ca mini fabrici. Puteți prepara orice fel de băuturi alcoolice în ele.

Este destul de simplu să studiezi tehnologia de preparare a substanței etilice, în timp ce produsul este de înaltă calitate. Ce se poate obține din asta? În primul rând, acestea sunt produse alcoolice de înaltă calitate, iar în al doilea rând, propriile costuri sunt recuperate integral, acest lucru necesită un aparat special.

De exemplu, dacă se folosește zahăr în cantitate de 20 kg, din el ies până la 12 litri de alcool. Procentul de metanol ajunge până la 96%. Din acest calcul ies 25 de sticle de vodcă de jumătate de litru. În plus, energia electrică pe care o consumă dispozitivul va fi cheltuită în jur de 25 kW.

Un astfel de echipament este capabil să utilizeze toate produsele încărcate în scopul lor. Produsul nebăut din randamentul primului tratament poate fi folosit ca un agent de curățare pentru suprafețele de sticlă și ferestre. De asemenea, un astfel de dispozitiv poate fi instalat independent, folosind diagramele și desenele necesare. Un astfel de echipament poate face față cu ușurință producției de alcool metilic.

Echipamentele pentru producția de produse alcoolice au câteva principii ale activității sale. Aparatul are un gât special care umple rezervorul cu lichidul necesar. Braga poate actiona sub forma unui astfel de lichid. Cu ajutorul arzătoarelor de încălzire, produsul este încălzit până la punctul de fierbere. După aceea, aparatul și echipamentul trebuie să fie transferate în modul normal.

Răcirea ulterioară are loc prin compartimentul frigorific cu purificare suplimentară a aburului de impurități inutile. Substanța purificată intră în rezervor, iar vaporii intră în frigider, unde sunt răciți la stare lichidă. Aparatul pentru producerea alcoolului este capabil să dezvolte standardul stabilit. Rezultatul acestei proceduri este alcoolul preparat de înaltă calitate.