Головна / Салати/ Біопаливо із лісу. Як з тирси отримувати спирт або інше рідке паливо? Одержання спирту з тирсі

Біопаливо із лісу. Як з тирси отримувати спирт або інше рідке паливо? Одержання спирту з тирсі

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

На такому біопаливі можуть працювати:

автомобільні та мотоциклетні бензинові двигуни;
електрогенератори;
господарська бензинова техніка

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

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

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

промислові, що вимагають складного обладнання та дорогих інгредієнтів;
домашні, що не потребують якогось складного обладнання.

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

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

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

Промисловий спосіб

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

У такому стані тирса тримає 60-80 хвилин, постійно перемішуючи.

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

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

Очищену рідину зливають в окрему ємність і змішують із розчином крейди, який нейтралізує кислоту.

Потім усі відфільтровують та отримують:

отруйні відходи;
розчин глюкози.

Нестачацього методу в:

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

тому широкого поширення не отримав.

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

Однак для ефективного гідролізу необхідні:

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

Час протікання процесу 70-90 хвилин.

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

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

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

Таке футерування захищає метал від контакту з кислотою.

Нагрівають вміст ємностей, подаючи в них розпечену пару.

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

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

Після очищення цю глюкозу використовують не тільки для отримання біопалива, але і для виробництва:

питного та технічного спирту;
цукру;
метанолу.

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

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

пелети;
брикети.

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

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

Фурфурол також застосовують для:

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

У процесі обробки тирси кислотою виділяються отруйні газитому:

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

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

Зайву воду буде видалено в процесі перегонки.

Крім лігніну побічними продуктами обох процесів є:

алебастр;
скипидар,

які можна продати, отримавши якийсь прибуток.

Очищення розчину глюкози

Очищення проводять у кілька етапів:

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

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

Домашній спосіб

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

накривають чимось;
залишають пріть.

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

Мінус цього методуу тому, що при низькій температурі активність процесу гідролізу знижується, а за негативної повністю припиняється.

Тому такий метод ефективний лише у теплих регіонах.

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

вуглекислий газ;
невелика кількість метану.

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

Нагрівають вмісттаких апаратів за допомогою:

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

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

Потім так само, як і при промисловому виробництві:

очищають розчин від лігніну;
обробляють за допомогою крейди.

Після цього розчин глюкози відстоюють і зброджують із додаванням дріжджів.

Бродіння та перегонка

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

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

Час бродіння 5-15 днів, залежно від:

температури повітря;
породи деревини.

Процес бродіння контролюють за кількістю утворення бульбашок вуглекислого газу.

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

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

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

За такої температури з розчину випаровуються:

спирти;
ефіри,

а вода та водорозчинні домішки залишаються.

охолодження пари;
конденсації спирту

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

Для збільшення фортеці готового продуктуйого переганяють ще 2-4 рази, поступово знижуючи температуру до 50-55 градусів.

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

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

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

Щоб очистити від метанолу, необхідно:

перше перегонку проводити при температурі 60 градусів;
злити перші 10% отриманого продукту.

Після перегонки залишаються:

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

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

Застосування біопалива

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

Ось основні переваги:

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

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

Найменша температура згоряння:

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

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

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

Є у біопалива та недоліки:

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

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

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

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

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

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

Якщо ж спирту буде більше, то бажано:

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

Шліфування необхідне для збільшення ступеня стиснення, що дозволить реалізувати більш високе октанове число. Без такої переробки двигун втрачатиме потужність при додаванні в бензин спирту.

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

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

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

Відео на тему

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

Висновки

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

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

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

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

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

Статті Малюнки Таблиці Про сайт English

Деревний спирт отримання

Раніше метанол отримували при сухій перегонці дерева (звідси його назва – деревний спирт). Він застосовується як розчинник і для різних органічних синтезів – отримання формальдегіду, деяких барвників, фотореактивів, фармацевтичних препаратів.

У гідролізному спирті, отриманому з тирси, може бути домішка метилового спирту. Ця домішка неприпустима, тому що метиловий спирт дуже отруйний і у певній концентрації може призвести до важкого отруєння та сліпоти. Як домішка в спирті можуть бути дубильні речовини, якщо спирт зберігався в дубових бочках.

Метиловий спирт (метанол) протягом тривалого часу отримували з водного дистилату, що виділяється при сухій перегонці деревини (звідси назва - деревний спирт). Вихід спирту у своїй залежить від породи деревини і коливається не більше від 3 до 6 кг за кожен кубометр сухої деревини. У 1933 р. в СРСР була пущена перша установка з одержання метилового спирту із синтез-газу, і в даний час понад 90% його одержують таким чином. Метиловий спирт є важливим видом сировини для отримання формальдегіду, диметилсульфату, антидетонаційних сумішей, інгібіторів, антифризів, метиламіну, метилового ефіру акрилової кислоти, лаків, барвників та інших продуктів. У чистому вигляді застосовується як добавка до моторного палива та як розчинник.

Гідроліз целюлози, інакше званий оцукрюванням,-дуже важлива властивість целюлози, він дозволяє отримати з тирси і стружок глюкозу, а зброджуванням останньої - етиловий спирт. Етиловий спирт, отриманий із деревини, називається гідролізним.

Тому більшість установок для перегонки дерева отримують лише частину метилового спирту і ацетону, що містяться в сирому деревному спирті, у вигляді чистого метилового спирту і чистого ацетону. Решту значної частини у вигляді перших і середніх погонів, отриманих у колонках звичайним способом, тобто без введення води та пари, змішують разом і одержують деревний спирт для денатурації. Відділення метилового спирту від ацетону описаним тут способом, за допомогою якого це відділення відбувається майже кількісно, дає значну фінансову перевагу перед іншими установками.

Метиловий спирт (метанол, деревний спирт) СНзОН - безбарвна рідина з характерним запахом, змішується з водою в будь-яких співвідношеннях, хороший розчинник багатьох органічних речовин, горить блідим полум'ям. М. с. дуже отруйний, викликаючи в малих дозах сліпоту, у великих – смерть. У промисловості метиловий спирт отримують двома способами присухій перегонці дерева (тому його називають деревним спиртом) і синтетично із СО та Нг у присутності каталізатора (напр., оксид цинку ZnO), при 300-600 °С та тиску 5-10 Па (СО + Ц-2Нг = СНзОН). М. с. застосовують як сировину для отримання мурашиного альдегіду (формальдегіду) та для синтезу інших органічних речовин, у виробництві барвників та лаків.

Метиловий спирт (метанол) СН3ОН, що носить ще назву деревного спирту (за старим способом його отримання - сухою перегонкою дерева), являє собою безбарвну рідину, що кипить при 64,7 ° С. Має характерний спиртовий запах, горить блідим полум'ям. Метиловий спирт сильно отруйний. При прийнятті внутрішньо викликає важке отруєння, що супроводжується втратою зору, може призвести до смертельного результату.

Першими джерелами отримання органічних речовин були тварини та рослинні організми X, продукти їхньої життєдіяльності. Кожен живий організм є своєрідною хімічною лабораторією, у якій здійснюються як процеси синтезу, і розпаду. У рослинних організмах із простих вихідних речовин (діоксид вуглецю, вода) під впливом сонячної енергії синтезуються складні органічні речовини (фотосинтез). У тварин організмах, навпаки, складні органічні речовини (цукри, білки, жири) розпадаються більш прості, частина їх хіба що згорає, віддаючи енергію і перетворюючись на СО2 і Н2О, але водночас в організмі синтезуються специфічні білки, жири та інші речовини. Рослинний світ є основним виробником органічних речовин. Особливе місце у цьому відношенні займають дерева. Деревина та отримані з неї целюлоза та лігнін є цінною сировиною для хімічної переробки. Так, наприклад, суха перегонка деревини з давніх-давен застосовувалася для отримання органічних сполук, таких, як оцтова кислота, метиловий спирт (деревний спирт), ацетон, феноли.

До середини ХІХ ст. практика переробки органічних речовин не виходила межі вилучення з рослинного і тваринного сировини які у ньому цінних продуктів (наприклад,- барвників, цукрів, дубителів та інших.). Для виділення їх використовувалися найпростіші механічні та теплові процеси обробки сировини дроблення, розчинення, фільтрування, віджимання, випарювання, перегонка тощо. При одержанні спирту, оцтової кислоти та деяких інших органічних речовин використовувалися біохімічні процеси (зокрема, бродіння). Деякі органічні продукти були виділені за термічного розкладання природної сировини. Так, при сухій перегонці деревини поряд з деревним вугіллям отримували оцтову кислоту, спирт, дьоготь.

Фракції сирої (неочищеної) смоли є складними сумішами, що складаються з легких і важких масел, які знаходять застосування для просочування деревини та медичних цілей. При перегонці смоли у залишку одержують пек. Фракцію важких олій переробляють на креозот. Основним компонентом цього продукту є гваякол, що застосовується у фармацевтичній промисловості як антисептичний засіб. Фенольні компоненти піролізної смоли можна також використовувати при отриманні сполучних для фанери. Деревний спирт містить близько 60% метанолу та різних домішок (див. 12.5). Його використовують як розчинник і для денатурації етанолу. З фракції деревного оцту (див. 12.5) можна отримати чисту оцтову кислоту та харчовий оцет. Вирішення питання про те, чи слід отримувати очищені продукти, залежить від економічних міркувань і вимог екології. Неконденсовані гази, що складаються з діоксиду та моноксиду вуглецю, водню, метану та інших вуглеводнів (теплота згоряння близько 8,9 МДж/м), застосовують для попереднього сушіння деревини та як газ для продування реторт .

У промисловості метиловий спирт раніше отримували при сухій перегонці деревини, звідки його назва - деревний спирт. При нагріванні деревини без доступу повітря відбувається розкладання целюлози та інших речовин, зокрема складної речовини, супутника целюлози – лігніну. В результаті утворюються різні газоподібні, рідкі та тверді продукти, у тому числі і метиловий спирт. Отриманий таким чином метиловий спирт завжди містить домішки оцтової кислоти, ацетону та інших органічних речовин.

Метиловий спирт. Метиловий спирт (інші назви метанол, карбінол, деревний спирт) – найпростіший одноатомний спирт, безбарвна легкорухлива рідина. Сильна отрута (прийом внутрішньо викликає сліпоту, при великих дозах – смерть). Сучасний метод одержання - каталітичний синтез з окису вуглецю та водню (температура 300-400 С, тиск 250-500 атм, каталізатор - окис цинку)

Метиловий спирт раніше отримували деструктивною перегонкою деревини і називали його іноді деревним спиртом. Це отруйна речовина, і вживання її призводить до сліпоти та смерті. Метиловий спирт застосовують як розчинник, а також використовують для отримання інших органічних сполук.

У табл. 38 наведені частки спирту від всього надійшов на ректифікацію, у перерахунку на 100%-ний, у окремих сортах ректифікованих спиртів, отриманих ректифікацією необробленого спирту-сирцю і обробленого перед ректифікацією деревним вугіллям, їдким на 39 - основні характеристики отриманих при цьому спиртів ректифікованих I сорту. У представлених таблицях стовпці, пронумеровані цифрою 1, відносяться до ректифікованого спирту, отриманого з необробленого спирту-сирцю 2 - обробленого вугіллям 3 - обробленого їдким натром 4 - обробленого перманганатом калію.

Деяка кількість метилового спирту виходить методом сухої перегонки деревини звідси і одне з назв метанолу - деревний спирт. Це найбільш старий спосібйого отримання.

Летючі компоненти відокремлюють перегонкою з отриманням сирих продуктів. Так, фракція деревного спирту складається з води, 45 % метанолу, 7 ацетону, 5 метилацетату, 3 % ацетальдегіду та невеликих кількостей аллілового спирту, метилформіату, фурану та фурфуролу. Фракція деревного оцту містить в основному оцтову кислоту, а також пропіонову, олійну та інші кислоти. Головними компонентами фракції смоли є крезол, гваякол, інші феноли та прості ефіри фенолів.

Метилозий спирт утворюється і при сухій перегонці дерева, тому його називають також деревним спиртом. Застосовується як розчинник, а також для отримання інших органічних речовин.

Перший представник гомологічного ряду граничних одноатомних спиртів - метиловий спирт (метанол) СН3ОН раніше часто називали деревним спиртом. Походження цієї назви пов'язане зі старовинним способом одержання метилового спирту при сухій перегонці дерева. В даний час метанол виходить виключно синтетичним шляхом, при пропусканні суміші окису вуглецю і водню при 350 ° С і 250 атм над каталізатором, що складається з суміші цинку, хрому та інших металів

Метиловий спирт. Метило1 лй спирт (інші назви метанол, карбінол, деревний спирт) – найпростіший одноатомний спирт, безбарвна рідина. Сильна отрута (прийом внутрішньо викликає сліпоту, при великих дозах - смерть). Сучасний метод отримання - каталітичний синтез з оксиду углереда (II) і водню [томпература 250°С, тиск 7 МПа, каталізатор - суміш оксидів цинку та міді (II)]

При сухій перегонці деревини оцтова кислота збирається у підсмольній воді. Для відокремлення оцтової кислоти від деревного спирту та ацетону її нейтралізують вапном одержаний оцтовокислий кальцій, так званий оцтовий порошок, розкладають соляною кислотою або сірчаною кислотою

Крім цих найменувань, деякі спирти мають ще емпіричні найменування, пов'язані з історією відкриття в тому чи іншому. природному продукті, способом отримання і т. д. Наприклад, метиловий спирт часто називають деревним спиртом, тому що він виходить при сухій перегонці дерева етиловий спирт називають винним спиртом, так як він був вперше виявлений у виноградному вині, і т. д.

Метиловий спирт, або метанол, СН3ОН (також деревний спирт або карбінол) виходить будь-яким із загальних способів отримання спиртів. Однак упродовж багатьох років єдиним джерелом його були продукти сухої перегонки дерева. Водний шар, що отримується поряд з деревним дьогтем при повільному нагріванні дерева без доступу повітря, містить 1-2% метилового спирту і, крім того, багато оцтової кислоти (10%) та трохи ацетону (0,5%). Оцтову кислотувідокремлюють обробкою вапном, після чого метиловий спирт очищають дробовою перегонкою та іншими способами.

Протягом тривалого часу хіміки називали органічні речовини за випадковими ознаками. Найчастіше ці назви відображали походження речовин (мурашина, яблучна, винна кислоти, молочний цукор, винний і деревний спирти та ін), іногла- спосіб отримання (піровиноградна кислота), а часом - ім'я дослідника (наприклад, кетон Міхлера). Ці випадкові назви, які відбивають будови молекул органічних речовин, отримали назву тривіальних, а система цих назв - тривіальної номенклатури. Ці назви використовуються і зараз, особливо коли йдеться про звичні і часто застосовувані реактиви.

Метиловий спирт, метанол, спирт. Безбарвна рідина, т. стос, 64,5 °, добре розчиняється у воді. Широко застосовується в лабораторній роботі як розчинник, а також у ряді органічних синтезів (одержання формальдегіду, реакція метилювання та ін.). Має високу токсичність і викликає важкі отруєння. При постійній роботі з метиловим спиртом є небезпечним поступове (комулятивне) наростання його дії. Крім наркотичної дії метиловий спирт викликає органічне ураження зорового нерва та сітківки очей, у зв'язку з чим при отруєнні метиловим спиртом може настати повна або часткова втрата зору. Смертельна доза прийому внутрішньо метилового спирту 30 г важкі отруєння можуть наступити прийому 5-10 г .

Як видно з представлених даних, ректифіковані спирти I сорти, отримані з обробленого та необробленого спирту-сирцю, мають однакові або близькі показники за смаком та запахом, міцністю, вмістом фурфуролу, альдегідів та сивушної олії. (Зрозуміло, що до характеристик спирту, позначених словами немає і сліди, необхідно ставитися обережно, з розумінням того, що аналіз проведений в умовах промислового виробництва дослідження виконані на Бах-мацькому винокурному заводі Чернігівської губернії.) Але в спиртах, отриманих перегонкою спирту-сирцю , обробленого деревним вугіллям та їдким натром, вміст ефірів та кислот нижче, ніж у двох інших спиртів Значно кращий у них показник Ланга (див. с. 216-218). Вихід ректифікованих

Основний пірогенетичний процес був обраний з отриманням деревного вугілля, який є більш дефіцитним і потрібним продуктомніж дерев'яний генераторний газ. Для отримання максимальної гами продуктів піролізу, що утворюються при низьких і високих температурах, процес розкладання ведеться на дві стадії. Спочатку деревину піддають попередньому піролізу серед рідкого теплоносія (дизельне паливо) з температурою 275° і отримують основну масу кислот, легкокиплячих продуктів, що входять в так званий деревний спирт, і смол. Буру деревину, що утворюється в результаті передпіролізу (див. стор. 37), піддають вторинному піролізу при температурі 600-700° з твердим теплоносієм ( деревне вугілля) і Отримують світильний газ і жижку, що містить відстійну смолу з великим виходом фенолів, що низько киплять, додаткова кількість кислот і деревне вугілля. Останній відрізняється низьким вмістом летких та підвищеною активністю.

Освітлений сьфой деревний спирт повинен бути і залишатися лужним, перш ніж можна приступити до його ієре-гоєки. Якщо він не лужний, то отриманий із нього чистий метиловий спирт буде жовтим, часто навіть після кількох перегонок. Якщо очищення вапняним розчином проведена ретельно, то виділений при збовтуванні 1 ч. відстоявся деревного спирту з 2 ч. розчину їдкого натрію уд. в. 1,3 ацетон

Номенклатура. Перший член гомологічного ряду граничних одноатоммих спиртів у минулому отримували шляхом сухої перегонки деревини, тому отриманий спирт називали деревним спиртом або карбінолом. Наступний член - С2Н5ОН - був названий винним спиртом ще алхіміками.

Щодо отримання формальдегіду з метану є велика патентна література. Процес окислення починається тут за підвищеної температури (500-600°), яка підтримується далі теплотою самої реакції на її успішного перебігу деякі автори рекомендують застосування тиску, і навіть каталізаторів (Сі, Ге, N1, З). Формальдегід знаходить широке застосування як дезінфе цирующей речовини і антисептика в хімічній технології він широко застосовується для виготовлення органічних фарб (фуксин та ін), штучних смол (бакеліт і т. п.) і т. д. .

Дивитися сторінки, де згадується термін Деревний спирт отримання: Початки органічної хімії Кн 1 Видання 2 (1975) - [

Сибірські вчені працюють над технологією виробництва вітчизняного біоетанолу

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В даний час багато людей вміють створювати метанол навіть своїми руками в домашніх умовах. У тому числі займаються приготуванням спирту з тирси. Саме виробництво спирту з тирси вважається найпростішим і економічнішим з усіх інших відомих на сьогоднішній день способів. При цьому складним та трудомістким він здається лише на перший погляд. Насправді, повторити цей процес буде досить просто навіть новачкові. Головне, знати всі основні принципи виготовлення метилового спирту, а також враховувати деякі хитрощі процедури, які розкривають усім охочим професіонали. Стандартна технологія з виробництва хімічної речовини будинку, що обговорюється, зазвичай складається відразу з декількох основних етапів. Для початку виходить солод із зернових культур, потім із злегка зіпсованої картоплі вариться клейстер, внаслідок чого відбувається обробка крохмалю.

Наступний етап – бродіння. На ньому до попередньо підготовленої суміші вже додаються дріжджі. Що температура навколишнього середовища, то швидше вдасться подолати обговорюваний етап. Але він здатний самостійно завершитися навіть за звичайних природних умов. Звісно, у разі, якщо було обрано якісні дріжджі. Передостанній етап називається "перегонка". Його можна назвати найбільш трудомістким та тривалим. Для цього етапу завжди потрібен спеціальний апарат, який, до речі, сучасні умільці легко виготовляють своїми руками. І, нарешті, залишається лише очищення. Це останній етап виробництва спирту в домашніх умовах. Продукт практично готовий, ось тільки йому не вистачає бажаної прозорості. Домогтися її вдасться за допомогою звичайної марганцівки, з якою рідина настоюється протягом 24 годин. На завершення залишиться лише профільтрувати продукт.

Оскільки останнім часом кількість копалини, яка підходить для виробництва спирту в домашніх умовах, стала поступово знижуватися, то виникла потреба знайти нові варіанти. Як відомо, з'являється нестача зерна, тому знадобилося йому гідну альтернативу. І вона була швидко знайдена - це тирса. Ця сировина на сьогоднішній день є максимально доступною для всіх бажаючих. Знайти його не складає жодних труднощів. І, що не менш важливо, деревна тирса коштує недорого. А в деяких випадках їх взагалі вдається знайти абсолютно безкоштовно. Не дивно, що сировина, що обговорюється, користується величезною популярністю серед усіх, хто займається виробництвом спирту в домашніх умовах. Щоправда, виготовлення даної речовини вимагає від людини певних навичок, а також набуття деякого додаткового обладнання.

Насамперед потрібно заготовити тирсу. Наприклад, 1 кілограм вихідного продукту. Дуже важливо, щоб тирса була ретельно подрібнена. Їх потрібно добре просушити, перш ніж приступити до виробництва метанолу. Найкраще відмовитись від використання для цієї мети духової шафита інших аналогічних варіантів. Достатньо буде висипати тирсу тонким шаром на чисту газету в темному приміщенні, що добре провітрюється, і залишити в такому вигляді на кілька днів. Звичайно ж, у сировині також не повинно бути будь-яких домішок і бруду. Фахівці відзначають, що найкраще для даного процесу підходить саме тирса листяних порід. А ось сировину від хвойних краще не використати.

Через холодильник, в якому буде здійснюватися сублімація і електроліт, в якості якого відмінно підійде сірчана кислота, ретельно просушена тирса відправляється в зручну колбу або іншу аналогічну ємність. Вони мають заповнити її на 2/3 від загального обсягу. Далі потрібно нагріти масу до 150 градусів. Готова рідина зазвичай має легкий голубуватий відтінок. Звичайно, не варто забувати і про використання якісного каталізатора. Наприклад, можна застосувати оксид алюмінію – частини корунду. Заливати чергову порцію в посудину можна відразу після того, як рідина в ньому набуде чорний колір. Дуже важливо захистити органи дихання респіратором або спеціальною маскою. Найкраще також подумати про міцні рукавички. Приміщення, в якому виготовляється спирт з тирси, має бути просторим і ретельно провітрюється. На кухні цього робити не варто, тому що довкола знаходяться продукти.

Готова речовина може використовуватися як паливо і для будь-яких інших аналогічних цілей. А ось вживати спирт усередину і використовувати для подальшого приготування з нього алкогольних напоїв не рекомендується. Всього з одного кілограма просушеної тирси можна отримати приблизно півлітра (трохи менше) готового метанолу.

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

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

Технологія виробництва метанолу

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

Нижче надаються найголовніші:

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

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

Виробництво етанолової речовини з тирси

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

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

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

Як виготовляти спиртний продукт вдома?

Виробництво етилового спирту в домашніх умовах проводиться при використанні спеціального апарату. Даний апарат здатний виконувати процедуру розщеплення певних елементів, а також проводити хімічні реакції між ними. Звичайне обладнання виготовлення спиртної продукції може виглядати як міні заводи. Виготовляти у них можна будь-які види алкогольних напоїв.

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

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

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

Обладнання для виробництва спиртних продуктів має деякі принципи своєї роботи. Апарат має спеціальну горловину, що заповнює бак необхідною рідиною. У вигляді такої рідини може бути брага. За допомогою нагрівальних пальників продукт нагрівається до температури кипіння. Після цього апарат та обладнання необхідно перевести у звичайний режим.

Далі відбувається охолодження через холодильне відділення з додатковим очищенням пари від непотрібних домішок. Очищена речовина потрапляє в бак, а пари в холодильник, у якому охолоджуються до стану рідини. Апарат для спирту здатний виробити встановлений норматив. Результатом проведення даної процедури є алкоголь високоякісного приготування.